盾构隧道开挖面塌方的可拓评价预警

作者：王天瑜; 徐德宇; 张孝广; 付江伟; 张晓哲

来源：安全与环境学报, 2020, 20(06): 2052-2059.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2019.1366

• 安全工程
• 盾构隧道
• 物元理论
• 开挖面塌方
• 预警模型
• 熵权法

为了准确判定盾构隧道开挖面塌方风险等级,应用可拓学物元理论建立了塌方评价预警模型。首先,选取隧道围岩分级、岩层黏聚力、岩体重度、溶洞直径、最近距离、岩层渗透系数等19个预警指标,划分4个预警等级。其次,利用可拓集合理论的关联函数计算预警指标对预警等级的关联系数,引入熵权法确定指标权重,避免了人为主观因素的影响,根据最大关联度原则和级别变量特征值判定预警等级,建立基于熵权的可拓评价预警方法。最后,将该方法应用于我国某盾构隧道开挖面的塌方风险预警,得出塌方预警等级的级别变量特征值为2.27,属于黄色预警范围,与开挖面实际情况相吻合。研究表明,该方法科学合理、简单高效,对盾构隧道开挖面的塌方风险预警具有较好的适用性。

• 单位
  中原工学院; 中煤科工集团重庆研究院有限公司