基于Web的隧道工程建设安全风险可视化研究
发布时间：2020-12-12 11:52
隧道工程建设过程中存在地质勘测及施工管理不到位等情况,隧道塌方等事故时有发生,对施工人员的生命安全造成极大威胁。文章通过引入贝叶斯网络(Bayesian Network,BN)方法,综合利用历史事故案例数据库和专家经验数据,建立了塌方风险分析模型,以定量化的风险发生概率为风险基准设定了隧道施工的容许位移量和容许位移速率,并提出了基于Web平台的隧道工程建设安全风险可视化系统,实现了隧道施工过程中变形的实时监测、变形预测和现场安全风险预警可视化。该系统在工程中的实际运用,表明所提出的理论方法与系统具有工程预警实用效果。
【文章来源】：现代隧道技术. 2017年01期 第160-167页 北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
图１示例贝叶斯网络结构
要变更；无需??施Ｔ．信息、设计信息和塌方事故信息。?Ｙ?开挖跨度?３?￣?Ａ：，：小；私：中；??一般来说，通过对上述几类信息进行筛选，可以?Ｌ?通风情况?３?Ｌ，：差山：中山：好??得到与塌方事故较为相关的风险源，并针对特定丁?Ｍ?３?Ｍ，：贫中等；丰富??程的特殊情况，进行适当增减。?Ｊ１＿＿构紐力?３?＂丨：低；恥：中；况：高???通过风险源辨识，并结合因果推理过程可以建?—Ｕ斯－，风＿哮＿」?（？丨：低咖中咖高???立所分析对象的贝叶斯网络结构图，如图２所示。?』——自雙力?３?见：强丨：中；忆：差——??表１列出了该贝叶斯网络的节点信息。?一＾————??ｓ，：低；??ｔ?涌水突泥风险?３?ｒ，：低；ｒ２：中；高????？?Ｕ?围岩情况?３?ｔ／，：好；认：中；认：差??（＾）?Ｋ综合地质风险?３?Ｖｉ：低；中；ｖ３：高??／?『，：Ｉ?级；ｗ２：?ｎ?级；ｗ３：?ｉｎ级；??／．〇＾?＿…謂＇＇?丨叫塌方风险Ｉ?４?１＝级???０、＿（：“．１?Ｏ］?基本概率表包含所有基本节点的先验概率，这??＼?＇ｘＴＺＴｙｉ?ＴＶｋ?＾?雖荐利麵建立的事故案雛据库统计分析得到??＼（二ｈ?，＞１＾）／?概率结果，以客观反映事故发生的实际情况。??＾?／＇?（２）条件概率表??条件概率表包含中间节点和终止节点的条件概??率。隧道工程施工过程中的事故成因往往很复杂，??从事该领域研究的专家学者的经验可以为研究提供??图２随道塌方风险贝叶酬络结构?ｍ大帮助。这？议使用修ｌＥＤｄｐｈｉ方，进行专??？?Ｒ?．?Ｎｔ?，?，?，?ｆ
大屋??监控的依据，则判断围岩稳定性的指标为位移量和隧道是一条双向＾车道小净距隧道，隧道建筑限界??位移速率，因此，针对实际工程的具体情况设定容许?净宽１〇．７５丨１１，净高５．０?ｍ，左洞长６４４?ｍ，右洞长６８８??位移量和容许位移速率，是施工监控的基础工作?ｍ。隧道最大埋深约１１０ｍ，围岩较为破碎，ＩＶ、Ｖ级??然而，对于山岭隧道，容许位移量和容许位移速率的?围岩占比，左洞为４７．４％，右洞为５＊７．２％，且随道出洞??取值还没有一个确定的标准我＿＿家标准?口存在浅埋偏压现象，如图３所示，但隧道Ｋ域无断??《ＧＲＩ８６－８５锚杆喷射混凝土支护技术规范》１１５１以隧层、溶洞等严重不良地质构造。总体上讲，隧址区地??道围岩等级和隧道埋深为基准来设定容许位移ｉｔ的下水较为贫乏，但常年降水较为丰富。地震基本烈??范围值。但根据上述隧道塌方风险的贝叶斯网络结?度为ＶＩ级??构图可以看到，隧道施工过程中是否会发生塌方与??包括围岩等ｍ麵埋赚齡测細关。力??将影响隧道施工过程中围岩变形的多种因素考虑在?＇??内，本文以贝叶斯网络方法求得的隧道施工塌方风??险等级酵值为依据来制定隧道变形监测的量化评??定标准。??隧道施工塌方风险的综合等级根据式（７）的计??算结果进行划分，详见表２。??Ｒ?＝?Ｐｌ?＋?２Ｐ２?＋?３Ｐ，?＋?ＡＰｉ?（７）?图３莫家大屋隧道出口??式中：Ｐ，为隧道施工塌方风险等级取ｉ时的概率值。?Ｆｉｇ．３?Ｅｘｉｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｍｏｊｉａ【ｌａｗｕ?ｔｕｎｎｅｌ??根据初期监测到的隧道围岩变形数据，并考虑??风险可视化仪在施作初期支护后布设并开始进行监?２０１６年４月莫家大屋左线约ＺＫ９＋１
【参考文献】：
期刊论文
[1]土木工程风险可视化的监测预警方法[J]. 王明卓,黄宏伟. 防灾减灾工程学报. 2015(05)
[2]基于贝叶斯网络的隧道施工坍塌事故诊断方法[J]. 谢洪涛,丁祖德. 昆明理工大学学报(自然科学版). 2013(01)
[3]山岭隧道塌方机制及防灾方法[J]. 王迎超. 岩石力学与工程学报. 2011(11)
[4]隧道塌方机制及其影响因素离散元模拟[J]. 汪成兵,朱合华. 岩土工程学报. 2008(03)
硕士论文
[1]基于贝叶斯网络的高铁岩溶隧道风险分析[D]. 胡鑫.湖南科技大学 2014
本文编号：2912506
【文章来源】：现代隧道技术. 2017年01期 第160-167页 北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
图１示例贝叶斯网络结构
要变更；无需??施Ｔ．信息、设计信息和塌方事故信息。?Ｙ?开挖跨度?３?￣?Ａ：，：小；私：中；??一般来说，通过对上述几类信息进行筛选，可以?Ｌ?通风情况?３?Ｌ，：差山：中山：好??得到与塌方事故较为相关的风险源，并针对特定丁?Ｍ?３?Ｍ，：贫中等；丰富??程的特殊情况，进行适当增减。?Ｊ１＿＿构紐力?３?＂丨：低；恥：中；况：高???通过风险源辨识，并结合因果推理过程可以建?—Ｕ斯－，风＿哮＿」?（？丨：低咖中咖高???立所分析对象的贝叶斯网络结构图，如图２所示。?』——自雙力?３?见：强丨：中；忆：差——??表１列出了该贝叶斯网络的节点信息。?一＾————??ｓ，：低；??ｔ?涌水突泥风险?３?ｒ，：低；ｒ２：中；高????？?Ｕ?围岩情况?３?ｔ／，：好；认：中；认：差??（＾）?Ｋ综合地质风险?３?Ｖｉ：低；中；ｖ３：高??／?『，：Ｉ?级；ｗ２：?ｎ?级；ｗ３：?ｉｎ级；??／．〇＾?＿…謂＇＇?丨叫塌方风险Ｉ?４?１＝级???０、＿（：“．１?Ｏ］?基本概率表包含所有基本节点的先验概率，这??＼?＇ｘＴＺＴｙｉ?ＴＶｋ?＾?雖荐利麵建立的事故案雛据库统计分析得到??＼（二ｈ?，＞１＾）／?概率结果，以客观反映事故发生的实际情况。??＾?／＇?（２）条件概率表??条件概率表包含中间节点和终止节点的条件概??率。隧道工程施工过程中的事故成因往往很复杂，??从事该领域研究的专家学者的经验可以为研究提供??图２随道塌方风险贝叶酬络结构?ｍ大帮助。这？议使用修ｌＥＤｄｐｈｉ方，进行专??？?Ｒ?．?Ｎｔ?，?，?，?ｆ
大屋??监控的依据，则判断围岩稳定性的指标为位移量和隧道是一条双向＾车道小净距隧道，隧道建筑限界??位移速率，因此，针对实际工程的具体情况设定容许?净宽１〇．７５丨１１，净高５．０?ｍ，左洞长６４４?ｍ，右洞长６８８??位移量和容许位移速率，是施工监控的基础工作?ｍ。隧道最大埋深约１１０ｍ，围岩较为破碎，ＩＶ、Ｖ级??然而，对于山岭隧道，容许位移量和容许位移速率的?围岩占比，左洞为４７．４％，右洞为５＊７．２％，且随道出洞??取值还没有一个确定的标准我＿＿家标准?口存在浅埋偏压现象，如图３所示，但隧道Ｋ域无断??《ＧＲＩ８６－８５锚杆喷射混凝土支护技术规范》１１５１以隧层、溶洞等严重不良地质构造。总体上讲，隧址区地??道围岩等级和隧道埋深为基准来设定容许位移ｉｔ的下水较为贫乏，但常年降水较为丰富。地震基本烈??范围值。但根据上述隧道塌方风险的贝叶斯网络结?度为ＶＩ级??构图可以看到，隧道施工过程中是否会发生塌方与??包括围岩等ｍ麵埋赚齡测細关。力??将影响隧道施工过程中围岩变形的多种因素考虑在?＇??内，本文以贝叶斯网络方法求得的隧道施工塌方风??险等级酵值为依据来制定隧道变形监测的量化评??定标准。??隧道施工塌方风险的综合等级根据式（７）的计??算结果进行划分，详见表２。??Ｒ?＝?Ｐｌ?＋?２Ｐ２?＋?３Ｐ，?＋?ＡＰｉ?（７）?图３莫家大屋隧道出口??式中：Ｐ，为隧道施工塌方风险等级取ｉ时的概率值。?Ｆｉｇ．３?Ｅｘｉｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｍｏｊｉａ【ｌａｗｕ?ｔｕｎｎｅｌ??根据初期监测到的隧道围岩变形数据，并考虑??风险可视化仪在施作初期支护后布设并开始进行监?２０１６年４月莫家大屋左线约ＺＫ９＋１
【参考文献】：
期刊论文
[1]土木工程风险可视化的监测预警方法[J]. 王明卓,黄宏伟. 防灾减灾工程学报. 2015(05)
[2]基于贝叶斯网络的隧道施工坍塌事故诊断方法[J]. 谢洪涛,丁祖德. 昆明理工大学学报(自然科学版). 2013(01)
[3]山岭隧道塌方机制及防灾方法[J]. 王迎超. 岩石力学与工程学报. 2011(11)
[4]隧道塌方机制及其影响因素离散元模拟[J]. 汪成兵,朱合华. 岩土工程学报. 2008(03)
硕士论文
[1]基于贝叶斯网络的高铁岩溶隧道风险分析[D]. 胡鑫.湖南科技大学 2014
本文编号：2912506
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