基于模糊综合评判的高速铁路隧道施工风险评估

1、姓名：学院:日期：基于模糊综合评判的高速铁路隧道施工风险评估主要内容主要内容1.绪论2.高速铁路隧道施工风险综合评价体系3.评价体系中各因素权重的确定4.模糊综合评判5.田家山隧道实例分析6.结论绪论绪论 高速铁路隧道工程施工中存在着许多不确定的风险因素，这些因素具有随机性和模糊性，一般的研究方法难以对其进行准确的定量分析。建立了高速铁路隧道施工风险评价指标体系，并利用层次分析法确定各级因素的权重。基于风险影响因素的层次性，提出了三级模糊综合评判计算模型，并利用模糊评判法确定隶属函数，划分了风险接受等级。以沪昆客专田家山隧道为例，应用三级模糊综合评判计算模型对该隧道工程的施工风险进行了分析。高

2、速铁路隧道施工风险综合评价体系高速铁路隧道施工风险综合评价体系 高速铁路隧道工程评价指标分为5个一级指标和12个二级指标，如下图所示。而每个二级指标根据具体工程情况又细分为若干个三级风险源指标。评价体系中各因素权重的确定评价体系中各因素权重的确定从宏观上将评价指标体系U 分 为 5 个 一 级 指 标 ， 即U=U1，U2，U3，U4，U5，使得U =Ui，UiUj =，其中，ij;i，j = 1，2，5;按照相同的原则，一级指标根据施工工序再细分为12个二级指标u1，u2，u12;每个二级指标根据具体情况细分为对应的三级指标，即风险源指标r，如u1 = r11，r12，r1n 。一致性检验一

3、致性检验一致性指标一致性指标RIRI一致性指标一致性指标CICI一致性指标一致性指标CICI 对于1，2阶判断矩阵总是完全一致的，当阶数 2时，只要CR0. 10，则认为这个判断矩阵的一致性是可以接受的，否则就要修改判断矩阵使之符合要求。单一准则下元素相对权重的计算单一准则下元素相对权重的计算 对于排序权向量的计算方法主要有特征根法、最小二乘法、对数最小二乘法和上三角元素法。在精度要求不高的情况下，特征根法方便简洁，更具实用价值，其计算公式为模糊综合评判模糊综合评判 高速铁路隧道施工中存在的各种风险因素大部分难以用数字来准确地加以定量描述，但可以根据专家经验用语言定性地描述出风险的性质和可能产

4、生的影响，因此采用模糊理论度量风险更具有现实意义。层次模糊综合评判是从最低层开始逐层向上作出评判，直至最高的目标层次，得到原问题的综合评判结果。这里从三级风险源指标出发，先对制约层各因素进行一级模糊综合评判，再对目标层因素进行二级模糊综合评判。风险估计 所谓风险，包括两个基本要素: 风险是活动或事件发生的潜在可能性; 对工程产生不良或不利的后果。风险估计是对工程风险发生的可能性和后果进行数量的估算，可以从事故发生的概率和一旦发生所产生的后果两方面考虑，其计算公式为 R = f(P，C) 式中，R表示高速铁路隧道施工风险，P表示风险发生的概率，C表示风险发生后的损失。 一级评判风险值为:二级评判

5、风险值为:三级评判风险值为:田家山隧道实例分析田家山隧道实例分析 田家山隧道位于沪昆客专长昆湖南段IV标段，该隧道设计行车速度350 km/h，起讫里程DK394 +235DK394 + 778，全长543 m，最大埋深50. 4 m。隧道位于直线上，单面上坡，坡度4. 5，长425 m。隧道为单洞双车道隧道，开挖面积达150 m2 左右，属超大断面隧道。隧道区覆盖土层为第四系全新统残坡积层( Qel + dl4) ，下伏基岩为白垩系下统( K1) 泥岩、砂岩、砂质泥岩、泥质砂岩。隧道洞口采用大管棚超前支护，仰坡外设截水沟，隧道断面开挖主要采用弧形导坑预留核心土法( 级围岩) 和三台阶临时仰拱

6、(级围岩) 。隧道采用复合式衬砌，由于隧道覆盖层埋深较浅，对隧道开挖的稳定性极为不利。 根据田家山隧道的工程概况，其开挖方法、支护措施以及配套设施与一般高速铁路施工相似，故可建立前文述及的高速铁路隧道施工的三级风险评价体系。以开挖工程的二级指标钻爆开挖为例进行计算，其判断矩阵如下表所示。进行一致性检验得：钻爆开挖施工各因素的排序权向量为：结论结论 1)对影响高速铁路隧道工程项目风险的因素进行了系统分析，以隧道工程项目风险中的开挖工程风险、支护工程风险、辅助施工风险、附属设施及设备风险、地质和自然风险5 个一级指标以及与之相关的12个二级指标所构成的层次框架，建立了隧道工程项目风险等级指标评估体系，该指标体系在实践中可以根据需要予以适当调整。 2)将模糊综合评判模型应用于高速铁路隧道施工风险评价中，使模糊综合评判模型与隧道施工风险紧密结合，评价结果更加客观化和定量化，为加强工程项目风险管理，建立以风险管理为核心的项目管理奠定了基础。 3)将层次分析法和模糊综合评判法结合，对田家山隧道进行了风险评估，在得到各排序权向量的同时，有利于发现事故隐患和薄弱环节，且该方法将定性分析以定量的形式表现出来，