基于熵权法和可拓学理论的隧道围岩质量评价_黄仁东

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基于熵权值法修正AHP法的岩质深大基坑风险评价

基于熵权值法修正AHP法的岩质深大基坑风险评价

2021年第3期北方交通—83—文章编号:1673-6052(2021)03-0083-05DOI:10.15996/ki.bfjt.2021.03.021基于爛权值法修正AHP法的岩质深大基坑风险评价宋宸,张拥军,王观群(青岛理工大学青岛市266033)摘要:由于岩质深大基坑存在危险性及不确定性,同时为降低基坑施工过程中评价的主观性,在传统AHP 法基础上引入爛权值法对指标权重数值进行耦合,建立修正风险评价模型。

并以青岛地铁鞍山路车站为例,在评价因子中引入微震指标对岩体内部损伤进行评判。

将基坑划为四个安全等级,根据指标综合权重及模糊隶属度确定基坑为H级安全状态,该方法对基坑失稳预防及治理具有重要意义。

关键词:岩质基坑;爛权修正;微震;风险评估中图分类号:U231.4文献标识码:A0引言近年来,随着城市化建设不断发展。

用地紧张使城市中高层、超高层建筑数量在较短时间内得到快速提升。

同时,人们将发展目标也瞄准到城市地下空间。

地铁、地下停车场、地下商场等建筑物也在同一时间内大量兴建。

这无疑对设计、施工到管理每一个环节都提出了更高要求。

因此合理准确地对基坑稳定性进行评估也具有重要意义。

众多学者对基坑稳定性评估与安全风险评价方法进行研究。

何锡兴等⑷通过对基坑施工过程中风险进行分析,建立风险评价模型,并对基坑安全进行评分定级;包小华等⑵利用模糊综合评价法,构造基坑风险评判矩阵,对基坑风险评价结果进行量化定级;涂建等⑷通过层次分析法对基坑四个方面共十一项指标进行评价,构建安全评价系统。

赵博剑等⑷采用模糊数学评判法构建了隧道病害评价模型对隧道病害的多变性、复杂性特点加以表达,确定隧道安全等级,并与实际情况对照,证明其结果准确性。

田林钢等⑸通过AHP法与爛权法确立主观权重与客观权重,通过多种方法进行结合建立风险评价模型,结合案例对每种方法所得结果进行对比,验证模型适用性。

郭晋强等同利用爛权法对工程项目风险具体应用研究,并通过算例说明该方法的优越性和广阔的应用前景。

建筑施工方案安全性的熵权可拓综合评价

建筑施工方案安全性的熵权可拓综合评价

建筑施工方案安全性的熵权可拓综合评价胡兴俊;严小丽【摘要】对建筑施工方案做出科学合理的选择是安全施工的前提,能有效地预防建筑施工伤害事故.应用物元可拓学理论与方法,结合熵理论,以综合关联度作为评价准则对施工方案安全性进行评价,得出施工方案的安全等级.结果表明:基于熵权的建筑施工方案安全性的可拓综合评价模型为施工方案安全性评价提供了一种计算方法和理论依据,可以综合反映建筑项目工程施工方案的安全等级.【期刊名称】《上海工程技术大学学报》【年(卷),期】2014(028)002【总页数】6页(P181-186)【关键词】可拓;熵权;关联度;建筑施工;安全性评价【作者】胡兴俊;严小丽【作者单位】上海工程技术大学管理学院,上海201620;上海工程技术大学管理学院,上海201620【正文语种】中文【中图分类】X947随着我国经济的飞速发展与城市化进程的不断推进,建筑业得到了不断发展.然而建筑工程面临着许多复杂的不确定因素,使得建筑业成为一个高安全风险的行业.这种高风险是由建筑工程作为一种特殊的商品所具有的特点决定的,如建筑工程与地质环境关系密切,施工人员流动性大,施工环境复杂、工期长、露天作业多.施工安全问题的日渐突出,不仅妨碍了建筑业的健康发展,而且给人民群众的生命财产安全带来了极大的危害[1].因此,提高建筑工程项目施工的安全管理意识,对施工方案的安全性作出科学评价,加强安全风险控制工作,及时防范和化解工程中的安全风险,对提高建筑企业安全生产水平十分重要.目前,对建筑施工安全性评价的方法很多,丁传波等[2]运用模糊综合层次分析法对施工过程进行安全评价并根据评价结果对其分级;卢岚等[3]采用层次分析法和模糊评价方法对建设工程施工作了安全评价;钮永祥等[4]基于Vague相似度量理论提出建设工程安全事故的综合评价模型.虽然层次分析法可以很好地解决那些不能完全进行定量分析的复杂问题,适用领域较宽,如管理和社会领域内的问题都可用该方法来分析,但层次分析法也有明显的局限性.在实际分析中,若遇到更为复杂、不符合其基本假定的问题时,如一个系统中的某一层次对其他层次产生影响的同时,又受到其他层次的作用,则递阶层次结构模型就满足不了解决此类问题的要求.对模糊层次分析法而言,其评价方法较为复杂、不易操作,当问题复杂时,其计算也较繁琐,并且评价指标的权重由人为设定,可能造成与现实情况的严重偏离,造成评价结果的失误甚至是错误[5].建筑工程的安全评价是一个多目标的复杂问题,其影响因素和涉及的指标众多,因素之间相互联系、相互依存、相互作用,因此,对其安全性评价是一个多目标决策.由于因素较多,若要对整个建筑施工过程进行较为全面的评价[6],以目前常用的评价方法很难建立一个能够准确描述各影响因素之间相互关系的数学模型.本文利用可拓理论结合熵理论,将建筑施工安全风险等级、评价指标及其特征值作为物元,得到模型的经典域、节域及关联度,建立了施工风险评估的物元可拓模型,并将该模型运用于建筑施工安全性评价来处理多指标间的关系,为工程施工方案的优选提供思路.1 模型构建理论1.1 可拓学理论1983 年,我国著名学者蔡文提出了可拓论,并创立了新学科“可拓学”(原称“物元分析”)[7].可拓学理论采用形式化工具,从定性和定量的角度来分析和解决问题.它引用物元理论和可拓集合理论,建立了以物元、事元和关系元为基本元的形式化描述体系,构成了描述大千世界的基本元,统称为基元[7].在可拓学中,物元是由事物、特征及事物关于该特征的量值三者组成的有序三元组,记为R=(事物名称,特征,量值)=(N,C,V),它是可拓学的逻辑细胞.而对待评物元进行判断是通过物元及其之间的关联性进行判定,从而作出科学的评价和预警[7].这种评价方法可以简洁地表示客观世界中的物、事和关系,能够帮助人们在解决问题时按照一定的程序推导出解决策略,提高解决问题的效率与科学性.目前,可拓理论已在许多领域广泛应用,如信息处理、决策、预测、识别、评价、管理、控制等.1.2 熵理论建筑方案安全评价离不开指标权重的确定,评价结果的优劣取决于权重确定方法的客观性.在信息论中,熵表示的是不确定性的量度.按照熵的思想,人们能够根据决策中获得信息的数量和质量,提高决策的精度和可靠性.在不同决策过程的评价或案例的效果评价中,熵可以作为一个很理想的尺度[8].熵值可以用来度量数据所提供信息量的大小.熵值越小,则指标向决策提供的有效信息越多,即系统的有序度越大,指标的权重也较大,反之亦然[9].因此,所获信息的有序度及其效用可用信息熵进行评价,即由评价指标值构成的判断矩阵来确定各评价指标的权重,尽量消除权重确定的主观性和随意性,使评价结果更符合实际.在信息论中,信息熵是系统无序程度的度量.信息熵一般用H表示,对于某一指标值 xi,信息熵形式可以表示为H(xi),计算公式为式中,yki为评价对象各指标原始数据经过归一化处理后的数值.其计算式为式中,vki为第i个指标在第k个方案的原始数据.综合评价中,某项指标的指标值变异程度越大,信息熵 H(xi)越小,该指标提供的信息量越大,该指标的权系数也越大;反之,该指标的权系数也应越小.因此,可以根据各项指标值的变异程度,利用信息熵计算出各指标的权系数,即熵权.其计算式为式中,Gi为差异度,与输出熵Ei的关系为式中,m为评价对象的个数.2 基于熵权可拓的模型构建2.1 评价指标体系的建立工程施工中存在的风险因素很多,需要评价的因素也很多.在风险质量管理中一般采用4M1E法,即采用人(Man)、机(Machine)、料(Material)、法(Method)、环境(Environments)等5大要素描述对工程施工的影响[10].在建筑施工方案安全性评价时,应当充分考虑这5个因素对方案的影响.通过对这5个因素的分析,提取主要的风险因素来建立风险评价体系.风险评价体系可包含的风险因子有:C1施工技术风险、C2设计风险、C3自然与环境风险、C4工程地质风险、C5组织协调风险、C6人员风险和C7材料设备风险[11].2.2 基于熵权的可拓综合安全评价模型基于熵权可拓综合安全评价的基本思想为:对于施工单位的各风险因素,根据专家评分或积累的数据资料,把各风险因素的安全性划分为若干等级,根据专家意见给出各等级物元的特征数据范围,再将各施工方案的指标值带入各等级的物元中进行多指标评定[12].评定结果按其与各等级物元的综合关联度大小进行比较,综合关联度越大,说明该方案与该安全性等级的符合程度越佳,即安全性属于该等级[13].根据可拓理论和建筑施工企业的实际现状,建立了基于熵权可拓理论的建筑施工方案风险评价模型[14].该模型分析问题的基本思路如图1所示.2.2.1 建筑施工方案经典域R0j、节域 RD与待评物元Rk的确定经典域为图1 基于熵权可拓理论的建筑施工方案风险评价模型Fig.1 Risk assessment model of construction plan based on entropy extensive theory式中:N0j为所划分的j个施工方案的安全性等级,j=(1,2,…,q);C为施工方案等级 N0j的评价指标;V0j为N0j关于特征C的量值范围,即各安全性等级对应特征所取的数据范围.节域为式中:ND为施工方案安全性等级的全体;VD为ND关于C所取量值的范围,即ND的节域.待评物元为式中:n为影响安全性的风险因素的个数;k为待评价的施工方案数(k=1,2,…,m);Vk为 Nk关于特征C的量值,即评价对象的评价指标值.对评价对象pk首次评价,首先用“非满足不可的特征”C的量值V评价.若Vki∉V0ji,则认为pk不满足“非满足不可的条件”,不予评价;否则进入下一步骤.2.2.2 关联函数的建立与施工方案各安全等级的关联度的确定2.2.3 综合关联度的计算与安全性等级的评定关联度的取值范围是整个实数域,为了便于分析和比较,将关联度进行规范化得则评价对象pk的安全性属于等级S.3 熵权可拓综合评价方法的应用某施工单位针对一项建筑工程项目的施工提出了3种不同的施工方案,各方案的施工成本比较接近,所以需要进行施工风险的评价来确定最终的方案.在评价过程中,根据工程项目的实际情况并结合专家咨询法,采用百分制,通过专家打分法来确定各风险因素对不同方案的影响度,通过建立熵权可拓模型得到方案的综合风险评价指标,对施工方案进行择优选择.3.1 确定经典域、节域和待评物元将安全性分为4个等级,即{安全,较安全,危险,高度危险}.根据建设单位的实际情况,各等级物元的经典域分别为各评价对象组成的待评物元数据见表1.表1 安全评分表Table 1 Safety score sheet评价对象施工技术风险设计风险自然环境风险工程地质风险组织协调风险人员风险材料设备风险方案168 57 35 45 30 52 55方案2 48 43 70 80 36 23 40方案340 35 28 40 60 80 573.2 确定熵权该评价指标体系中没有非满足不可的指标,故首次评价步骤省略.根据式(1)~式(5)可计算各个风险因素的熵权系数为 A=(0.072 6,0.058 5,0.236 3,0.153 8,0.132 5,0.312 5,0.033 8).由此可以看出人员风险、自然环境风险权重较大,对方案安全性的影响也较大.在施工过程中应加大对人员与环境风险的管理.3.3 建立关联函数,计算关联度根据式(5)~式(8)可计算各评价对象与安全等级的关联度,得根据式(9)进行关联度的规范化得根据式(10)计算评价对象的综合关联度得3.4 安全性等级评定根据式(11),通过综合关联度可以看出:方案1的安全等级为危险,方案2的安全等级为安全,方案3的安全等级为高度危险.在选择施工方案时应首先考虑方案2.在施工方案安全性评价的同时,也可以看出人员风险和自然环境风险对施工安全的影响权重较大.由于建筑施工工程的参与人员多、流动性强,并且多为露天作业,因此对于人员风险和环境风险的管理更为重要,而两种因素的耦合作用使得建筑事故发生的可能性更大.所以,在施工过程中要加大对人员风险的控制,加强对人员安全教育,提高人员的专业素质与安全意识,减少人的不安全行为.同时,根据环境的恶劣程度,适度地降低工作负荷或者停止施工,隔断二者的交互作用,降低事故发生的概率,提高施工的安全性.4 结语随着现代经济与城市的不断发展,建筑施工项目日益增多,建筑施工安全是建筑施工行业的基石,是施工企业各项工作的前提.施工方案是指导施工的基本依据,对施工方案安全性的科学评价对于确保施工安全尤为重要.本研究所建立的可拓综合评价模型结合熵权理论,运用于建设施工方案安全性评价,能为建筑施工方案安全性评价与优选提供新的方法与思路.利用可拓集合的概念提高了模型的可扩充性和灵活性,在利用综合关联度作为评价准则时,也避免了评价模型的主观性,能为建设施工安全评价提供较为客观的依据.同时,熵理论能够增强权重的客观性,克服了在权重确定上的主观性和随意性.参考文献:[1]李慧,张静晓.建筑安全事故防范认知与主体身份特征关系诊断研究[J].中国安全科学学报,2012,22(8):157-163.[2]丁传波,关柯,李恩辕.施工企业安全评价研究[J].建筑技术,2004,35(3):214 -215.[3]卢岚,杨静,秦嵩.建筑施工现场安全综合评价研究[J].土木工程学报,2003,36(9):46 -50,82.[4]钮永祥,茹莲娟.基于Vague相似度量的建筑施工安全事故评价法[J].中国西部科技,2008,7(11):41-42.[5]宋飞.基于改进BP神经网络的建筑施工安全评价[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2012.[6]李凯.基于物元可拓模型的水闸工程安全评价研究[D].哈尔滨:东北农业大学,2013.[7]蔡文.物元模型及其应用[M].北京:科学技术文献出版社,1994:21-45. [8]邱菀华.管理决策熵学及其应用[M].北京:中国电力出版社,2010:168-169.[9]赵萌,任嵘嵘,李刚.基于模糊熵-熵权法的混合多属性决策方法[J].运筹与管理,2013,22(6):78-83.[10]焦绪学.4M1E在施工项目管理中的拓展[J].水运工程,2003(7):46 -47,62.[11]陈平,刘微微.基于熵权理论的工程施工风险评价[J].安徽建筑,2010(6):172 -174.[12]杨玉中,张强.煤矿运输安全性的可拓综合评价[J].北京理工大学学报,2007,27(2):184 -188.[13]杨玉中,吴立云,景国勋.基于可拓理论的综采工作面安全性评价[J].辽宁工程技术大学学报:自然科学版,2008,27(2):180 -183.[14]张丽梅,杜守军,刘卫然.基于可拓理论的建筑施工安全管理系统研究[J].中国安全科学学报,2011,21(8):138-144.。

基于熵权-TOPSIS法的中国高等教育高质量发展水平测度研究

基于熵权-TOPSIS法的中国高等教育高质量发展水平测度研究

基于熵权-TOPSIS法的中国高等教育高质量发展水平测度研究翟洪江;蔡云飞;陈平【期刊名称】《黑龙江高教研究》【年(卷),期】2024(42)5【摘要】实现高等教育高质量发展是推进新时代教育强国建设的必然要求。

基于新发展理念,运用熵权法和TOPSIS法测度了中国2020年31个省份高等教育高质量发展水平。

研究发现:第一,中国各省域高等教育高质量发展水平存在显著差距,江苏、北京和上海的高等教育发展水平明显高于其他省份。

第二,中国高等教育高质量发展水平呈现“东高西低”的地区非均衡特征,表现为从东部地区、东北地区、中部地区、西部地区依次递减的态势;在东部、中部和西部地区内部,各省域高等教育高质量发展水平也存在明显的差异。

第三,东部地区高等教育高质量发展的短板为绿色发展和共享发展;东北地区高等教育高质量发展的短板为协调发展和绿色发展;中部地区高等教育高质量发展的短板为创新发展、绿色发展和共享发展;西部地区高等教育高质量发展的短板为创新发展、协调发展和开放发展。

最后根据测度结果提出实现中国高等教育高质量发展的对策建议。

【总页数】7页(P27-33)【作者】翟洪江;蔡云飞;陈平【作者单位】东北农业大学【正文语种】中文【中图分类】G640【相关文献】1.基于熵权TOPSIS法的我国高等教育区域发展水平评价研究2.基于TOPSIS法和熵值法的我国高等教育高质量发展水平测度与评析3.基于熵权TOPSIS法的数字文化产业高质量发展水平测度研究4.基于时空熵权TOPSIS评价法的经济高质量发展水平测度——以广东省为例5.基于熵权TOPSIS法的江苏省常州市经济高质量发展水平测度与分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于熵权法和可拓学理论的隧道围岩质量评价

基于熵权法和可拓学理论的隧道围岩质量评价

围岩 质 量 评 价 是 认 识 工 程 特 性 的一 种 重 要 工
围岩进 行质 量评 价 , 法 与基 于层次 分 析法 、 糙集 该 粗 法 的 可拓理 论评 价 方 法 相 比, 在计 算 指 标 系 数权 值
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基于熵权可拓理论的施工工种安全评价研究

基于熵权可拓理论的施工工种安全评价研究

基于熵权可拓理论的施工工种安全评价研究ZHANG Mengyu;YANG Gaosheng【摘要】为有效评价施工安全,将建筑工程的安全特性分解到不同的施工工种中.通过研究架子工该重要施工工种的特征和危险源,构建工种安全评价指标体系.以熵权法确定指标权重,通过物元变换构建工种安全评价模型.最后,以某施工工程架子工种为例进行实证研究,结果显示:该工程架子工种施工方法为高危险,工程地质条件为低危险,其余指标均为一般危险,综合安全评价等级为一般危险.实证结果验证了该模型的有效性与实用性,为施工安全评价提供了新视角.【期刊名称】《武汉理工大学学报(信息与管理工程版)》【年(卷),期】2019(041)003【总页数】6页(P235-240)【关键词】可拓理论;熵权法;施工安全管理;安全评价【作者】ZHANG Mengyu;YANG Gaosheng【作者单位】;【正文语种】中文【中图分类】X947据住建部统计,2018年1—11月期间,我国房屋市政工程建筑施工中,发生生产安全事故起数和死亡人数较2007年同期分别增加8.55%和6.24%[1],其中高空坠落、坍塌、起重伤害、机械伤害和物体打击事故占比最高,建设施工安全形势严峻。

二十世纪六七十年代,为降低建筑工程安全事故发生率,美国学者将安全评价技术引入建筑领域,成功将建筑安全平均事故率降低近50%[2],成效显著,各国学者开始更加重视建筑施工领域安全评价方面的研究。

相关研究主要从两大角度深入开展:①构建安全评价指标体系。

如刘辉等[3]从人-机-环境系统角度,建立了施工现场安全状况标准化指标体系;戴坤阳等[4]基于4M1E法建立了评价指标体系,旨在实现对整个施工安全状态和等级的定量评价。

②构建安全评价模型,从技术角度探究精确评价方法。

由于建筑施工安全评价复杂性和不确定性的特征,国内外学者尝试研究有效技术和管理手段来控制风险,应用风险耦合理论、模糊理论、灰色聚类理论等方法[5-8],进行建筑施工安全评价研究,分析施工风险来源和损害程度,为建立有效的施工安全评估模型奠定基础。

基于熵权法的煤矿应急救援能力评价

基于熵权法的煤矿应急救援能力评价
t i o n me t h o d
软科 学研 究成 果与 动态
基 于熵权 法 的煤矿 应 急救援 能 力评 价
基 于 熵 权 法 的煤 矿 应急 救 援 能 力评 价
杨 力 , 刘程程 , 宋 利, 盛 武
淮南 2 3 2 0 0 1 ) ( 安徽理 工大学人 文社会科 学学 院, 安徽

要: 为 了研 究 煤 矿 应 急 救 援 能 力 , 构 建 了煤 矿 应 急 救 援 能 力 评 价 指 标 体 系 , 将改进 的层次分析 法、 熵 权 法 和
Ab s t r a c t : T h e e v a l u a t i o n i n d i c a t o r s y s t e m f o r c o l a mi n e e me r g e n c y r e s c u e c a p a b i l i t y i s c o n s t r u c t e d , a n d t h e e v a l u a t i o n mo d e l i s e s t a b l i s h e d b a s e d o n i mp r o v e d AHP, e n t r o p y me t h o d a n d f u z z y c o mp r e h e n s i v e e v a l u a t i o n me t h o d i n o r d e r t o
w e i g h t i n g, b u t a l s o ma k e s u n c l e a r b o u n d a r y a n d d i fi c u l t q u a n t i i f bl a e f a c t o r s q u a n t i t a t i v e S O a s t o e n s u r e a c c u r a c y o f e v l- a u a t i o n r e s u l t . T h r o u g h e mp i r i c l a a n a l y s i s , e v lu a a t i o n r e s u l t o f t h e mo d e l i s c l o s e t o c u r r e n t s i t u a t i o n o f c o a l mi n e e me r g e n — c y r e s c u e c a p bi a l i t y, w h i c h s h o ws t h a t t h e mo d e l i s e f f e c t i v e a n d f e a s i b l e . Ke y wo r d s :Co a l mi n e e me r g e n c y r e s c u e c a p bi a l i t y, As s e s s me n t , En t r o p y w e i g h t me t h o d, F u z z y c o mp r e h e n s i v e e v lu a a —

基于Vague集的隧道围岩稳定性评价

基于Vague集的隧道围岩稳定性评价
内, 则为完全反对 , 即 ,=1 , t = 0 。
的限制 ; 连建发 提 出的可拓方法在计算关联度 时容 易遗 漏
约束条件 , 导致结 果失真 ; 冯 玉 国 提 出的灰 色理论 优化 模 型的准确性和计算 的简便性 不够 。另外 , 支持 向量机 以及 距 离判别识别分析法 虽 然在 围岩稳 定性评 价 中取 得 了一 定 的成果 , 但 还是 存在诸多方面 的不足 。 V a ue g 集实 际上是推 广了模糊集理论 , 不 同的是 , 它同时
设评价指标 C j 的分 界限值 为 Ⅱ l l j ’ 0 2 l J , 。 3 j , …, 。 , 待

评围岩样本 的该指标值 为 , 当前讨论类别 为 i 。对于 获益型
指标 , n1 . 1 >0 2 i >… > 。 , 此时, 、 厂 的取值标准可定义 如下 :

度为 t i ; J F 属 于类 别 i 的程度为 ^ ; 踌躇度 为 1 一 t i , 一 f | j o
1 . 2 围 岩稳 定 性 评 价 的 V a ue集表 示 方 法 g
的。由于 自然岩体 的复杂特性 , 往往很难应 用单个 或少数 指
标 来 体 现 围 岩 所 处 的实 际 地 质 环 境 , 从 而极 大 地 制 约 了对 围
对 于 ∈[ 。 [ I J , 口 _ I l j ) 和 E[ n Ⅲ. j , 口 … j) 的情 况 , 即 评

价指标值位 于相邻 类别标准集 内时 , t 、 厂 的算法如下 :
包含 了肯定与否定 2个方 面的信 息 , 使 得它在处 理不确定 性 问题 时 比 传 统 的 模 糊 集 有 更 强 的 表 示 能 力 , 且 更 具 灵 活

基于可拓物元理论的隧道施工安全评价

基于可拓物元理论的隧道施工安全评价

q c1 c2 Rq = ห้องสมุดไป่ตู้ c3
x1
x2

xn
( 四) 关联函数。关联函数 K( x) 为被评价单元与某标准 的隶属程度的函数, 关联函数的数值代表关联度 。 对于第 i 个因素, 关于第 j 等级的关联度由( 1 ) 式求得: Kj ( xi ) = X ij ) ρ( x i , X ip ) - ρ( x i , X ij ) ρ( x i , ( 1) 1 ( b ij - a ij ) 2 ( 2) 1 - ( b ip - a ip ) 2 ( 3)
【关键词】 安全评价; 隧道施工; 可拓学; 物元模型 【作者简介】 张民栓, 男, 中铁三局集团有限公司高级工程师 ; 研究方向: 土木工程施工管理
一、 引言 近年来随着隧道建设步伐的加快 , 工伤事故屡屡发生, 严重威胁着隧道施工人员的生命财产安全和制约了国民经 济的发展。因此, 有必要以科学的方法和手段 , 全面、 系统地 对隧道施工过程进行评价 、 研究。 目前, 可拓物元理论在隧道方面的应用主要是隧道围岩 分级评价, 隧道衬砌损伤的评估, 隧道围岩开挖稳定性等级 而在隧道施工安全评价方面的应用几乎还是空 综合评判, 白。本文将可拓学物元理论应用于隧道施工安全评价中 , 通 过建立多指标参数的评定模型来完整地反映综合水平 , 以期 学历教师, 其实践经验相对缺乏, 必须加大培养力度。 教育 因此, 部出台过多项文件对双师型教师进行了明确的规定 , 中职教育必须按照教育部的要求 , 结合本校实际, 定期选派 教师进行实践培训, 完善人才培养模式, 鼓励教师取得技术 。 职称和技能等级证书 三、 中等职业教育师资培训的措施 中职教师的培训方式多种多样 , 培训内容包括多方面内 容, 因此, 在进行培训时要根据本校的实际情况选择合适的 培训方式, 以利于教师素质的提高和发展 。 按照秦皇岛市中 等职业教育发展的现状 , 提出以下几种培训方式 。 ( 一) 校本培训模式。这种培训模式以需要培训的教师 为主要对象, 在学校内以在岗的形式进行培训 , 是一种以提 高教师教学能力, 将培训融合到教学和科研活动中的教育模 式, 是一种依靠教师自觉性来进行的培训活动 , 通过将培训、 教学、 研究结合起来, 实现学习和教育的同步发展 , 具有很强 的针对性, 是效果比较明显的教师培训模式 。 这种培训模式 如果通过网络培训平台可以达到更好的效果 , 不仅节约了培 训的空间, 还使培训内容更直观、 更快速, 因此, 有必要对网 络培训平台进行研究和开发 , 但是要注意其中的设计细节 , 不能因为贪图方便而忽视了培训的本质 , 要将网络培训的最 大潜能发挥出来。 ( 二) 外送培训模式。这种培训模式是把教师选送到高 校或科研机构中进行长期培养的师资培训方式 , 其培训内容 主要包括学历培训、 教学能力培训和实践能力培训 。 学历培

基于SPSS的岩溶隧道围岩变形规律研究

基于SPSS的岩溶隧道围岩变形规律研究

基于SPSS的岩溶隧道围岩变形规律研究∗
王思淼;邓洪亮
【期刊名称】《施工技术》
【年(卷),期】2016(045)013
【摘要】采用数理统计理论,以沪昆客专高家屯隧道监控量测结果进行分析。


果表明,隧道净空收敛和栱顶沉降与围岩级别、时间因素和施工因素等呈正相关,并与隧道围岩级别相关性最好,研究结果可作为石灰岩地区岩溶隧道施工方法和支护方案选择的重要参考依据,对确定合理的隧道二次衬砌时间具有重要的应用价值。

【总页数】5页(P125-129)
【作者】王思淼;邓洪亮
【作者单位】北京工业大学建筑工程学院,北京 100124;北京工业大学建筑工程
学院,北京 100124
【正文语种】中文
【中图分类】TU198
【相关文献】
1.基于光纤传感技术的岩溶隧道围岩变形动态监测研究与应用 [J], 杨文奇
2.富水岩溶隧道围岩变形动态监测及回归分析 [J], 朱兴礼
3.侧部水压充填型岩溶隧道围岩变形特征分析 [J], 黎代仁
4.侧部岩溶隧道围岩变形特征数值模拟分析 [J], 莫阳春;周晓军
5.基于离散元的层状岩体巷道围岩变形破坏规律研究 [J], 王惠风;宋立兵
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岩溶隧道突水突泥防突评判方法及其工程应用

岩溶隧道突水突泥防突评判方法及其工程应用

第49卷第10期中南大学学报(自然科学版) V ol.49No.10 2018年10月Journal of Central South University (Science and Technology)Oct. 2018 DOI: 10.11817/j.issn.1672−7207.2018.10.021岩溶隧道突水突泥防突评判方法及其工程应用黄鑫1,林鹏1,许振浩1, 2, 3,李术才1,潘东东1,高斌2,李召峰1(1. 山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南,250061;2. 山东大学齐鲁交通学院,山东济南,250061;3. 中国地质科学院,北京,100037)摘要:为实现对岩溶隧道安全性的快速评价,采用统计与理论分析相结合的方法,针对岩溶隧道突水突泥灾害的灾害源和防突结构,选取水动力条件、不良地质、防突厚度及围岩特征这4个方面因素,建立一种适用于工程现场的突水突泥快速判识方法即岩溶隧道突水突泥防突评判方法(PSAM法),构建突水突泥防突评判影响因素指标体系,即以防突厚度、水压力特征、不良地质、岩体质量和完整性为主要影响因素,围岩节理状态、水源补给条件、水力连通性、岩石强度为次要影响因素,岩层走向与倾角、地应力、岩体透水性特征为修正因素,提出各影响因素的分类方法和等级划分体系,形成适用于工程现场快速查询与评判的影响因素分级与评分表,阐述防突评判实施流程。

将该评判方法应用于宜万(湖北宜昌—重庆万县)铁路野三关隧道“602溶腔”大型突水突泥灾害工程。

研究结果表明:该评判方法克服了现有突水突泥风险评价不能描述防突结构围岩特征及厚度影响作用的不足以及传统最小安全厚度计算方法针对孕险环境和围岩特征等重要影响因素考虑不全面的欠缺;工程应用结果验证了该评判方法的科学性和实用性。

关键词:岩溶隧道;突水突泥;防突结构;防突厚度;防突评判方法中图分类号:TU43 文献标志码:A 文章编号:1672−7207(2018)10−2533−12Prevention structure assessment method against water andmud inrush in karst tunnels and its applicationHUANG Xin1, LIN Peng1, XU Zhenhao1, 2, 3, LI Shucai1, PAN Dongdong1, GAO Bin2, LI Zhaofeng1(1. Geotechnical and Structural Engineering Research Center, Shandong University, Jinan 250061, China;2. School of Qilu Transportation, Shandong University, Jinan 250061, China;3. Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China)Abstract: In order to realize rapid assessment on the safety of karst tunnels, a prevention structure assessment method(PSAM) against water and mud inrush in karst tunnels was proposed through statistical and theoretical analyses based on disaster sources and prevention structure of water and mud inrush in karst tunnels. An evaluation index system was established for this method based on the research about hydrodynamic condition, unfavorable geology, prevention thickness and surrounding rock characteristics. In the evaluation index system, major factors were prevention thickness, hydraulic pressure, unfavorable geology, rock quality and integrality, secondary factors were joint state, recharge condition of groundwater, hydraulic connection and rock strength, and modifying factors were attitude of rocks, crustal stress and seepage state. In addition, methods and criterion of classification were put forward for the evaluation index system. Rating and score tables were created for efficient evaluation at the construction site based on aforementioned methods and criterion of classification. The implementation process of the method was expounded. The assessment method was applied in the actual engineering case of railway tunnel. The results show that the proposed method enriches收稿日期:2018−04−11;修回日期:2018−06−09基金项目(Foundation item):国家自然科学基金资助项目(51509147,51709158);国家自然科学基金优秀青年基金资助项目(51422904) (Projects(51509147, 51709158) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project(51422904) supported by the National Natural Science Foundation for Excellent Youth Scholars of China)通信作者:许振浩,博士,副教授,从事地下工程灾害防控理论与技术研究;E-mail:******************.cn中南大学学报(自然科学版) 第49卷2534the theories about risk prevention and control, and will make up for shortages of the minimum safety thickness method.The application effect indicates that the proposed method is rational and feasible, which provides a useful tool for prevention structure assessment at the construction site.Key words: karst tunnels; water and mud inrush; prevention structure; prevention thickness; assessment method深长隧道(洞)是交通、水利水电等国家基础设施工程建设的关键控制性工程,涉及公路、铁路、水电、跨流域调水以及矿山资源等诸多工程领域。

基于熵权法-多维云模型的围岩稳定性分类研究

基于熵权法-多维云模型的围岩稳定性分类研究
第 51卷 第 1期 2020年 1 月
Safety in Coal Mines
Vol.51 No.l Jan. 2020
DOI:10.13347 /j .cnki.mkaq.2020.01.050
方 诗 圣 ,田 海 涛 ,黄 德 洲 ,等 . 基 于 熵 权 法 - 多 维 云 模 型 的 围 岩 稳 定 性 分 类 研 究 [ j ].煤 矿 安 全 ,2 0 2 0 ,5 1 ( 1 ) :2 2 9 - 2 3 2 . FANG Shisheng, TIAN Haitao, HUANG Dezhou, et al. Study on Classification of Stability of Surrounding Rock Using Entropy Weight Method and Multi-dimensional Cloud Model[j . Safety in Coal Mines, 2020,51 ( 1 ):229-232.
立 了 考 虑 多 种 地 质 和 水 文 因 素 的 稳 定 性 评 价 模 型 ,并 实 现 围 岩 稳 定 性 分 类 。 该 方 法 利 用 熵 权 法
计 算 得 到 分 类 模 型 中 的 各 指 标 的 权 重 ,并 结 合 云 理 论 将 围 岩 稳 定 性 各 指 标 分 类 标 准 整 合 到 1 个
考 虑 多 因 素 的 数 学 模 型 中 。 以 该 方 法 建 立 1 个 5 维 度 云 模 型 ,并 依 托 实 测 围 岩 样 本 数 据 进 行 计
算 分 类 ,将 其 评 价 结 果 与 实 际 分 类 结 果 对 比 ,结 果 表 明 该 评 估 模 型 在 围 岩 稳 定 性 分 类 中 应 用 的

基于理想点-可拓云模型的隧道围岩稳定性评价

基于理想点-可拓云模型的隧道围岩稳定性评价

DOI :10.16031/ki.issn.1003-8035.2021.02.17基于理想点-可拓云模型的隧道围岩稳定性评价何乐平1,罗舒月1,胡启军1,蔡其杰2,李浴辉1(1. 西南石油大学土木工程与测绘学院,四川 成都 610500;2. 西南交通大学交通运输与物流学院,四川 成都 610031)摘要:为了对隧道围岩稳定性进行准确评价并解决研究过程中存在的模糊性和随机性以及评价指标不相容的问题,减少单一的主客观赋权法所带来的误差,将云模型引入可拓理论中,利用可拓理论能够实现矛盾问题向相容问题转化的特点和云模型具有处理事物双重不确定性的优势并结合理想点组合赋权法对隧道围岩进行稳定性评价研究。

通过文献调研、数据统计的方式,选取具有代表性的6个指标组成隧道围岩评价指标体系,用理想点法赋予评价指标组合权重,并构建可拓云模型对隧道围岩稳定性进行综合评价。

通过将此方法应用于工程实例并与其他方法对比,结果表明:基于理想点-可拓云模型的隧道围岩稳定性评价方法能够减少评价过程中存在的不确定性问题,克服单一赋权方法的不足,具有良好的适用性,可以应用于实际工程中。

关键词:理想点;权重;可拓云模型;隧道围岩;稳定性评价中图分类号: P58 文献标志码: A 文章编号: 1003-8035(2021)02-0126-09Stability evaluation of tunnel surrounding rock based onideal point-extension cloud modelHE Leping 1,LUO Shuyue 1,HU Qijun 1,CAI Qijie 2,LI Yuhui 1(1. School of Civil Engineering and Surveying , Southwest Petroleum University , Chengdu , Sichuan 610500, China ;2. School of Transportation and Logistics , Southwest Jiaotong University , Chengdu , Sichuan 610031, China )Abstract :In order to accurately assess the stability of the tunnel surrounding rock and solve the problems of ambiguity and randomness in the research process and the incompatibility of evaluation indicators, reduce the error caused by the single subjective and objective weighting method, and introduce the cloud model into the In the extension theory, the extension theory can be used to realize the conversion of contradictory problems to compatible problems, and the cloud model has the advantage of dealing with the double uncertainty of things. Combined with the ideal point combination weighting method, the stability evaluation of the tunnel surrounding rock is studied. Through literature survey and data statistics, select 6 representative indexes to form the tunnel surrounding rock evaluation index system, use the ideal point method to give the evaluation index combination weight, and construct an extension cloud model to comprehensively evaluate the tunnel surrounding rock stability.By applying this method to engineering examples and comparing with other methods, the results show that the method of tunnel surrounding rock stability evaluation based on the ideal point-extension cloud model can reduce the uncertainty in theevaluation process and overcome the single weighting method. The shortcomings have good applicability and can be applied to收稿日期:2020-04-27; 修订日期:2020-07-17基金项目:国家自然科学基金项目(51574201);四川省教育厅科研创新团队项目(18TD0014);四川省科技厅杰出青年科技人才项目(2019JDJQ0037)第一作者:何乐平(1979-),女,四川成都人,博士研究生,讲师,主要从事风险评估与失效分析以及防灾减灾工程。

基于熵权法和可拓学理论的隧道围岩质量评价_黄仁东

基于熵权法和可拓学理论的隧道围岩质量评价_黄仁东


M2 , …, M n 的同征物元体; 式中: M0 为同征物元 M1 , c i 为第 i 个评价指标; v0 y 为 N0 y 关于指标 c n 无量纲化 后的量值域; N0 y 为围岩质量的第 y 个评价等级; 其 〈a nj , b ny 〉 即为经典域。 所对应的 1 . 2 . 2 节域 P M p = ( P, c, vp ) = P
围岩质量指标 RQD 值、 结构面摩擦系数 J f 、 节理间距 J d 、 地下水状态 W、 完整性系数 K v 为评价指标, 抗压强度 RC、 对坪子头隧道左线围岩质量等级进行评价, 研究表明, 基于熵权法的围岩质量可拓评价不仅取得了与工程地质报 告相一致的评价结果, 而且能客观反映待评围岩与相邻围岩等级之间的距离, 从而提供更为准确的围岩级别, 为隧 道施工提供了科学依据 。 [ 关键词] 围岩质量评价; 可拓学; 物元模型; 熵权法; BQ 法
[
N c N
N01 v01 N
N02 v02
… … N
N0 y v0 y
]=
N
01 02 0y c1 〈a , b 〉 〈 a , b 〉 … 〈 a , b 〉 11 11 12 12 1j 1y b21〉 〈a22 , b22〉 … 〈a2 j , b2 y 〉 ( 1) c2 〈a21 , b n1〉 〈a n2 , b n2〉 … 〈a nj , b ny 〉 c n〈a n1 ,
j 的关联函数为:
∑ dj
j =1
第1 期
黄仁东, 等: 基于熵权法和可拓学理论的隧道围岩质量评价
141
1. 5
待评围岩综合关联度确定
隧道围岩质量综合评价体系中待评区域围岩 N m 关于等级 j 的关联度用数学公式表示为: K mj ( N m ) = 1. 6

可拓法在隧道超前地质预报的应用

可拓法在隧道超前地质预报的应用
收稿日期: 2 0 1 7 -0 8 -0 5 作者简介: 李孝宇( 1
1
隧道不良地质可拓评价模型
可 拓学理 论[14_15]由蔡文 等 学者 创立 , 主要框
9 7 2 - ) , 男, 辽宁辽阳人, 中铁十九局集团第七工程有限公司工程师。
123
李孝字
架 为 可 拓 数 学 和 物 元 理 论 。 对 耑评价的工程项目 设为N , 以 有 序 三 元 的 i? = |N , c, z;!表述 , 其中c 为 特征, 为 fi值 , 共同组建的基本元, 简称物元。 假 设 隧 道 的 不 良 地 质 体 N 有多个特征, 则 "N ci Cl Cn Vi Vi V n_
环 节
m ;而高密度电法受限丁探测空
间, 一般在半空间内测试比较准确, 而隧道内部全 空间测试就无法准确判断不良地质体位置; TSP 技术则具有预报距离长, 测试数据多, 预报准确等 特 点 。考 虑 到 T S P 技 术 测 试 数 据 多 , 又 没有成 熟 的理论进行综合判断, 提出一种合适的理论来进 行地质解译很有必要。 可拓法在风险评估方面应用广泛, 其主要特 征是基于区间的研究, 并 将 定 性 分 析 和 定 S 分析 结合在一起, 使 得 其 计 算 结 果 更 为 实 际 。 可拓法 又名可 拓 理论 , 可转化不相容或矛盾问题, 具有很 强的通用优势。 基 于 可 拓 法 , 构建隧道不良地质 情况四个等级指标体系, 对 定 性 指 标 予 以 ffl化 , 同 时对各指标归一化、 无 量 纲 化 预 处 理 。在物元模 型的基础上建立隧道不良地质情况的评估模型, 采用熵权法对各因素进行权系数分析。最后, 结 合实际工程隧道进行了评估分析。
U M

既有公路隧道改扩建安全风险评估——基于风险熵权物元可拓模型

既有公路隧道改扩建安全风险评估——基于风险熵权物元可拓模型

既有公路隧道改扩建安全风险评估——基于风险熵权物元可
拓模型
臧万军;王猛
【期刊名称】《福建建筑》
【年(卷),期】2018(000)003
【摘要】基于熵权物元可拓理论建立安全风险评估流程,构建评价指标和评价标准.结合公路隧道养护技术规范,综合分析隧道病害对改扩建影响,在既有隧道改扩建施工力学研究的基础上,构建了既有公路隧道改扩建安全风险状态评估指标体系,建立熵权物元可拓评估模型,用熵权法计算各指标权重,减少人为主观因素的影响.然后,将该模型应用于某既有公路隧道改扩建安全风险评估,验证该评估模型的准确性.研究表明,将熵权物元可拓理论应用于既有公路隧道改扩建安全风险评估是可行的.【总页数】5页(P67-71)
【作者】臧万军;王猛
【作者单位】福建工程学院土木工程学院福建福州 350108;地下工程福建省高校重点实验室福建福州 350108;福建工程学院土木工程学院福建福州 350108;地下工程福建省高校重点实验室福建福州 350108
【正文语种】中文
【中图分类】TU-9
【相关文献】
1.信用突变下商业银行信用风险预警的实证研究——基于偏好熵权物元可拓模型的分析 [J], 顾海峰
2.基于物元可拓模型的改扩建隧道施工安全风险评估 [J], 邱礼球
3.基于物元可拓模型的改扩建隧道施工安全风险评估 [J], 邱礼球;
4.基于WSR-熵权物元可拓模型的古建筑火灾风险等级评价 [J], 张葭伊; 吕淑然; 张宇栋
5.基于熵权-改进灰色关联模型的公路隧道塌方风险评估 [J], 刘灿;郑邦友;李政;李茂莉;张义平;张笑笑
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熵权法在大型地下洞室群施工方案选优中的运用

熵权法在大型地下洞室群施工方案选优中的运用

熵权法在大型地下洞室群施工方案选优中的运用江坤;杨林振【摘要】通过分析熵权法及模糊综合评价法原理,将两个方法结合,避免了人为赋权值的不确定性造成的误差,并结合具体工程实例,将上述方法运用于某地下洞室群施工方案比选中.通过引用文献[3]中原始数据,且考虑比文献[3]中影响施工进度更多的指标,计算各个方案的综合评价值,得出的最终方案优选顺序与文献[3]稍有差别,但最优方案一致,且较文献[3]得出的最优方案辨识度更高,能够为施工决策者提供更切合实际的施工方案选优依据.【期刊名称】《三峡大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(036)003【总页数】4页(P10-13)【关键词】大型地下洞室群;熵权法;模糊综合评价法;施工方案;优选【作者】江坤;杨林振【作者单位】三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌 443002;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌 443002【正文语种】中文【中图分类】TU949大型地下洞室群施工条件极为复杂,主要施工环节—开挖、通风、支护,相互交错,相互影响,每道施工环节都包括很多细节,每个细节都可能影响到工程施工的整体进度[1].作为一个工程施工的决策者,在选择施工方案时要全面考虑工程的施工费用、施工工期、施工条件、施工围岩稳定性等各个影响指标因素,由于上述影响因素相互影响、相互制约,这就给施工方案的选取带来困扰[2].目前解决这一问题主要有主成分分析法、综合评价法、模糊评价法等,但这些方法都存在人为赋权值的问题,必然会影响最终的评价结果,针对这一问题,本文提出将熵权法与模糊综合评价法有机结合,对施工方案的比选做出更全面更中肯的评价,给施工决策者提供更切合实际的决策依据[3].1 评价方法及原理1.1 模糊综合评价法模糊综合评价法[4-5]是借助模糊数学的一些概念,对实际的综合评价问题提供一些评价方法.具体说,模糊综合评价就是以模糊数学为基础,应用模糊关系合成的原理,将一些边界不清、不易定量的因素定量化,从多个因素对被评价事物隶属等级状况进行综合性评价的一种方法.其具体评价模型是:式中,Ez为综合评价值;Epi为第i个指标的平均评价值;wi为第i个指标的权重;m为评价指标个数.运用模糊综合评价法的关键在于求其权重,目前确定权重的方法常用的有:层次分析法、Delphi法、加权平均法、专家估计法.权重对最终的评价结果会产生很大的影响,不同的权重有时会得到完全不同的结论.为了避免由于主观评价法产生的误差,本文采用了客观评价法—熵权法.1.2 熵权法熵权法[6]是一种客观赋权方法.在具体使用过程中,熵权法根据各指标的变异程度,利用信息熵权计算出各指标的熵权,再通过熵权对各指标的权重进行修正,从而得出较为客观的指标熵权.在信息论中的信息熵是表示信息无序度的量度.信息熵权法能够准确反映施工方案评价指标所含的信息量.信息熵越大,则说明信息的无序化程度越高,其信息的效用越小;反之,信息熵越小,则说明信息的无序化程度越低,其信息的效用就越大.将熵权法的基本原理应用到地下洞室群施工方案比选中,计算所得的各个指标权重,权重越大,表明此项指标给决策者提供的信息量越多,反之,权重越小,表明此项指标给决策者提供的信息越少.下面结合具体实例说明熵权法的具体原理.假设评价对象包括n个施工方案,反应施工方案优劣的评价指标有m 个,分别为xi(i=1,…,m),并获得各个施工方案及评价指标的统计值,设其矩阵为R′=)m×n(i=1,…,m;j=1,…,n),式中表示第j个施工方案在第i个指标上的计算值.具体计算步骤为:1)为消除指标不同单位的影响,对R′进行标准化,得到各个指标标准化矩阵.由于标准化后数据rij受、min|rij|、max|rij|的影响,因此采用极值法对计算数据进行标准化.设标准化后的矩阵为R=(rij)m×n,标准化公式为2)对计算数据进行标准化后就可以计算各个指标的信息熵.第i个指标的熵Hi可以定义为式中,(假定:当=0时,=0).3)指标熵权确定后,计算第i个指标的熵权wi由上述计算过程可以清楚地看出,当某一施工方案在指标i上的值完全相同时,该指标的熵达到最大值1,其熵权为零.这说明该指标未能向决策者提供有用的信息,即在该指标下,所有的备选项目对决策者说是无差异的,可考虑去掉该指标.因此,熵权本身并不表示指标的重要性系数,而是表示该指标下对评价对象的区分度.当评价对象确定后,决策者可根据熵权对评价指标进行调整、增减,以便于做出更加可靠、精确的评价[7].1.3 施工方案选优步骤根据以上关于模糊综合评价和熵权法的定义,给出运用其进行施工方案优选的具体步骤:步骤1:对于给定的某一地下洞室不同施工方案,将影响施工进度的各个因素值,运用公式(2)消除量纲带来的不便,将其标准化.步骤2:对应于不同的施工影响因素,运用公式(3)、(4),分别计算各个因素的熵权值 wi,并将其权值进行排序.步骤3:对应于不同的施工方案,将其步骤2计算得到的结果运用公式(1),分别计算各个方案的综合评价指标,并且将最终的结果按从大到小的顺序进行排序.排序结果即为最终的方案优选顺序.2 工程实例为能够更加准确地反映地下洞室群施工的实际情况,可从施工过程中所需要的主要费用、施工工期、施工条件、施工围岩稳定性等几个重要指标考虑,它们构成优选地下洞室群施工方案的主要影响指标.本文引用文献[3]中的原始数据,作为工程实例中运用的数据.为了评价的准确性,通过参考相关规范及征求专家意见,将文字评价指标转化为相应的数字指标,见表1.表1 各种方案评选指标比较评判指标施工方案1 2 34主要费用钻孔设备费/元 8 820.44 8 869.96 9 564.23 9 453.79通风设备费/元 562.37 642.45572.21 566.22装渣设备费/元 4 169.29 3 961.80 4 225.15 4 258.94运输设备费/元 18 017.25 18 244.22 18 179.21 18 495.31其他机械费/元 1 239.15 1 233.58 1 237.24 1 257.31人工费/元 1 703.57 1 683.98 1 711.45 1 725.24钻头费/元 759.20 768.47 770.49 789.47炸药费/元 1 588.15 1 594.53 1602.14 1 632.93火工器材费/元 479.80 485.84 483.99 493.10锚杆附件费/元212.77 214.54 214.55 217.61应力锚索费/元 5 795.65 5 888.26 5 814.53 5 916.44锚索材料费/元 1 860.78 1 903.65 1 871.17 1 903.29水泥砂浆费/元 1 197.03 1 206.80 1 205.42 1 243.05风水油电费/元 7 214.14 7 262.26 7 375.92 7 408.83其他材料费/元11 421.55 11 348.29 11 566.36 11 726.55施工条件施工工期/d 94 94 91 88施工经验好(95)一般(75)较好(85)好(95)施工干扰较小(90)较小(90)一般(80)较小(90)施工运输好(95)较好(85)一般(80)好(95)机械利用一般(75)一般(75)较好(85)较好(85)施工通风较好(85)较好(85)一般(75)较好(85)施工安全较好(85)较好(85)好(95)好(95)施工围岩稳定性塑性区范围一般(75)较大(95)较小(65)较小(65)爆破动力影响较大(65)较小(85)一般(75)一般(75)其他因素影响一般(75)较差(65)较好(85)较好(85)最大位移/cm 4.54 4.81 4.41 4.41最大拉应力/MPa 2.082 1 2.831 1.524 1.524最大剪应力/MPa 15.412 15.422 16.553 16.5332.1 将各影响因素标准化将表1中所涉及到的28个指标共112个数据作为参考对象.按照步骤1,将其标准化.标准化后数据见表2.表2 标准化后数据评价指标施工方案1 2 34 x10.00 0.67 10.00 8.52 x2 0.00 10.00 1.23 0.48 x3 6.98 0.00 8.86 10.00 x4 0.00 4.75 3.39 10.00 x5 2.35 0.00 1.54 10.00 x6 4.75 0.00 6.66 10.00 x7 0.00 3.06 3.73 10.00 x8 0.00 1.42 3.12 10.00 x9 0.00 4.54 3.15 10.00 x100.00 3.66 3.68 10.00续表2 标准化后数据评价指标施工方案1 2 34 x110.00 7.67 1.56 10.00 x12 0.00 10.00 2.42 9.92 x13 0.00 2.12 1.82 10.00 x14 0.00 2.47 8.31 10.00 x151.94 0.00 5.77 10.00 x16 10.00 10.00 5.00 0.00 x17 10.00 0.00 5.00 10.00x18 10.00 10.00 0.00 10.00 x19 10.00 3.33 0.00 10.00 x20 0.00 0.00 10.00 10.00 x21 10.00 10.00 0.00 10.00 x22 0.00 0.00 10.00 10.00 x23 3.33 10.00 0.00 0.00 x24 0.00 10.00 5.00 5.00 x25 5.00 0.00 10.00 10.00 x26 3.25 10.00 0.00 0.00 x27 4.27 10.00 0.00 0.00 x280.00 0.09 10.00 9.822.2 计算各指标的熵权按照步骤2,将表2中的数据进行相应的处理,求出各个指标的相应熵权wi,并将权重进行排序,计算结果见表3.表3 各个评价指标权重评价指标权重排序主要费用钻孔设备费 0.041 11通风设备费 0.063 1装渣设备费 0.021 26运输设备费 0.028 19其他机械费 0.043 8人工费 0.024 23钻头费 0.031 14炸药费 0.041 10火工器材费 0.029 18锚杆附件费 0.029 17应力锚索费 0.034 12锚索材料费 0.030 15水泥砂浆费 0.042 9风水油电费 0.029 16其他材料费0.032 13施工条件施工工期 0.024 22施工经验0.024 24施工干扰 0.020 27施工运输 0.027 20机械利用 0.049 6施工通风0.020 28施工安全0.049 5续表3 各个评价指标权重评价指标权重排序施工围岩稳定性塑性区范围 0.059 3爆破动力影响 0.025 21其他因素影响 0.024 25最大位移 0.059 2最大拉应力0.055 4最大剪应力0.048 7由表3看出在地下洞室群施工方案优选时,在主要费用中应主要考虑通风设备费、其他机械费、水泥砂浆费、炸药费、钻孔设备费、应力锚索费、钻头费、锚索材料费、风水油电费;在施工条件中应主要考虑施工安全、机械利用、施工运输;在施工围岩稳定性分析中应主要考虑围岩的最大位移、最大拉应力、最大剪应力.2.3 各个施工方案综合评价按照步骤3,将表3中的数据做相应的处理,得到各个施工方案的综合评价数值见表4.表4 各个施工方案综合评价方案1 2 3 4评价指标值2.32 4.62 4.12 7.24排序4 2 3 1由表4得到的施工方案综合评价指标可知:在考虑所有影响地下洞室群施工方案各个因素的基础上,施工方案4是最优的,接下来依次是方案2、方案3、方案1.3 结语1)通过使用熵权法对影响施工进度的各个因素赋权值,有效地防止了由于采用其它主观赋权值方法带来的人为影响,方法的使用更切合实际需要.2)运用熵权法和模糊综合评价法计算具体工程实例中,考虑较文献[3]更多的影响进度的因素,致使优选方案顺序与文献[3]稍有差别,但最优方案一致,且更具有辨识度,能够给施工决策者提供更加明确的选择.3)熵权法结合模糊综合评价法对施工方案进行优选还处在尝试阶段,还存在诸如指标权重确定精度以及熵权法理论在区域实际应用研究中存在哪些不适等问题,有待深入研究.参考文献:[1]张伟波.大型地下洞室群施工系统仿真理论与应用研究[D].天津:天津大学,2003.[2]梁波,洪开荣,梁国庆.城市地下工程施工技术在我国的现状、分类和发展[J].现代施工技术,2008(增刊):20-26.[3]刘晓辉,兰朝辉,李燕茹.主成分分析法在地下洞室群施工中的应用[J].解放军理工大学学报:自然科学版,2006,11(3):247-251.[4] Li,Terry H Y,Ng S Thomas,Skitmore,et al.Evaluating Stakeholder Satisfaction During Public Participation in Major Infrastructure and Construction Projects:A Fuzzy Approach[J].Automation inconstruction,2013,29:123-135.[5]李玉琳,高志刚,韩延玲.模糊综合评价中权值确定和合成算子选择[J].计算机工程与应用,2006(23):196-198.[6]李星军,殷春武.基于熵权法的农村水利建设绩效评价[J].安徽农业科学,2011(27):16712-16713.[7]费智聪.熵权-层次分析法与灰色-层次分析法研究[D].天津:天津大学,2009.。

基于优度评价法的隧道衬砌健康判别方法

基于优度评价法的隧道衬砌健康判别方法

基于优度评价法的隧道衬砌健康判别方法李冰【摘要】随着服务年限增长,我国潜在的病害隧道增多,建立一个专门评价病害隧道的判别方法很有必要.根据现场调研及研究成果,总结了病害隧道衬砌破裂的八个诱发因素.基于优度评价理论,构建了隧道衬砌健康四个等级指标体系,对定性指标予以量化,同时对各指标归一化、无量纲化预处理.在物元模型的基础上建立隧道衬砌健康的评估模型,采用熵权法对各因素进行权系数分析.最后结合柿子园隧道工程进行案例分析,结果表明:柿子园隧道衬砌结构的实际健康等级为t=4,需尽快进行加固措施.【期刊名称】《新余学院学报》【年(卷),期】2017(022)005【总页数】5页(P15-19)【关键词】隧道;健康判别;熵权法;可拓理论;衬砌【作者】李冰【作者单位】中铁十九局集团第七工程有限公司, 广东珠海519029【正文语种】中文【中图分类】U45我国隧道数量巨大,随着时间增长,出现不少病害隧道。

例如,包西铁路的翅膀沟隧道的DK446+ 245~DK446+225段二次衬砌出现开裂,裂缝的宽度由最初的4mm,发展至55mm宽,给施工带来很大困难[1]。

枝柳线北段服役较长的罗依溪隧道滴漏水严重,最终引起钢筋腐蚀,后期不得不进行很大程度的加固[2]。

运营期的隧道出现问题,给铁路运输系统带来巨大困难,可见,建立防患于未然的评价模型很有必要,可为后期提供有效预警。

彭跃[3]对病害隧道衬砌背后不同部位含有不同规模空洞进行了数值模拟,发现衬砌不同部位出现空洞都会对隧道稳定造成影响,特别是当空洞直径大于0.5m或继续增大,对隧道稳定性影响也随之增大。

姜松湖[4]基于专家系统建立了隧道健康程度判定模型,但未对影响因子进行深度分析。

杨建国[5]等人建立了隧道衬砌结构判别的物元评价模型,对实际工程进行了分析。

王华牢、王亚琼[6-8]等人也采用相关理论,如模糊理论、层析分析法、粗糙集和非对称贴近度等,对隧道安全或健康进行了实际分析。

基于最大熵-属性区间识别的隧道塌方风险评价

基于最大熵-属性区间识别的隧道塌方风险评价

基于最大熵-属性区间识别的隧道塌方风险评价秦胜伍;吕江峰;陈剑平;陈骏骏;马中骏;曹荣国;刘绪;翟健健【摘要】为了准确地对山岭隧道建设工程中的塌方进行风险评估,基于最大熵原理和属性区间识别理论建立了山岭隧道塌方风险评价模型.具体工作流程是:选取围岩级别、地下水状况、岩体完整程度等7个主要因素作为隧道塌方风险评价指标,制定相应的属性区间评价指标分级标准;采用综合赋权法进行隧道塌方风险指标的权重分析;利用均化系数和基于最大熵原理的属性区间识别理论来确定属性测度区间;应用置信度准则对隧道塌方风险性进行属性识别,确定塌方风险性等级;运用评分准则对塌方风险进行评分,根据分值对两次或多次所属相同级别的风险进行比较排序.利用建立的评价模型与属性识别模型以及模糊层次分析法进行对比,结果吻合性较好.将该模型应用到实际工程中对塌方风险进行评估,并与现场情况作对比,证明了该模型的适用性和可行性.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2017(048)019【总页数】6页(P91-96)【关键词】塌方风险;最大熵原理;属性区间识别理论;组合权重;评分准则;山岭隧道【作者】秦胜伍;吕江峰;陈剑平;陈骏骏;马中骏;曹荣国;刘绪;翟健健【作者单位】吉林大学建设工程学院,吉林长春130026;吉林大学建设工程学院,吉林长春130026;吉林大学建设工程学院,吉林长春130026;吉林大学建设工程学院,吉林长春130026;吉林大学建设工程学院,吉林长春130026;吉林大学建设工程学院,吉林长春130026;吉林大学建设工程学院,吉林长春130026;吉林大学建设工程学院,吉林长春130026【正文语种】中文【中图分类】P642我国山区面积广大,地貌复杂,近年来地下工程建设发展迅猛,已成为世界上隧道最多、建设发展最快的国家。

许多大埋深、长洞线的隧道难免要穿越地质环境复杂的山岭地区,导致隧道施工中面临诸多地质灾害,比如突水、涌泥、岩爆、塌方等。

基于熵权法的隧道施工围岩分级方法

基于熵权法的隧道施工围岩分级方法

基于熵权法的隧道施工围岩分级方法
张波
【期刊名称】《长江科学院院报》
【年(卷),期】2022(39)4
【摘要】为了解决现有围岩分级方法确定围岩指标参数时不可避免带有主观性因
素的问题,在总结各类围岩分级方法的基础上综合选取岩石单轴饱和抗压强度、岩
石完整性系数、岩体体积节理数、地下水、岩石质量指标(RQD)、围岩弹性纵波速度共6个参数作为隧道围岩分级评价指标。

运用熵权-可拓物元理论及熵权-云模型的数学解析方法对围岩进行分级,并采用建设中的赣州—深圳高铁龙南隧道设计与
施工阶段的围岩分级结果验证其合理性与准确性。

结果表明:运用熵权法来计算评
价指标的权重系数,可以克服确定权重系数的主观性,避免人为干扰。

这2种围岩分级方法是对隧道围岩分级的新探索,有利于围岩分级向智能化、信息化的方向发展。

【总页数】6页(P122-127)
【作者】张波
【作者单位】中铁十六局集团第三工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U45
【相关文献】
1.基于熵权-云模型的隧道围岩分级方法研究
2.两步分级法在公路隧道动态施工围
岩分级中的应用3.基于熵权法和可拓学理论的隧道围岩质量评价4.基于熵权可拓
物元理论的高速公路隧道围岩分级研究5.RMR围岩分级法与中国公路隧道围岩分级方法对比
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[收稿日期] 2011 — 09 — 20 [作者简介] 黄仁东( 1967 — ) , 男, 湖南长沙人, 博士, 教授, 主要从事岩土的安全检测与无损检测及隧道监控研究。
该法与基于层次分析法、 粗糙集 围岩进行质量评价, 法的可拓理论评价方法相比, 在计算指标系数权值 的过程中 更 加 客 观, 更能准确评价隧道围岩的质 [6 - 8 ] 。 量
1
1. 1
可拓评价模型建立
可拓评价流程
可拓学是以基元理论、 可拓集理论和可拓逻辑 [9 ] 。 为核心的一门横跨学科 隧道围岩质量可拓评 [7 - 8 , 10 ] : ① 确定评价指标和类别等级 价具体步骤为 标准, 以建立衡量条件集的物元模型; ② 建立物元 模型的关联函数 k, 确定关联度及确定权系数以计
HUANG Rendong,ZHAO Zhifei,LI Pan,ZHANG Xiaojun ( School of Resources and Safety Engineering,Central South University,Changsha,Hunan 410083 , China)
[ Abstract] Based on extensional theory,the evaluation matter element model of rock quality was established to calculating the weight according on entropy weight method and six factors, i. e. rock uniaxial compressive strengthen ( RC ) ,rock quality designation ( RQD ) ,strengthen coefficient of structural plane( J f ) ,joints distance( J d ) ,groundwater condition ( W ) ,integrity coefficient ( K v ) ,were selected in the evaluation of the quality of the surrounding rocks of Pingzitou left tunnel. The study shows that, based on entropy weight method, the result of the rock quality extension evaluation was in accord with the engineering geology report and reflected the distance between the rock and the adjacent one,so as to put forward more accurate level of the rock and scientific guidance for tunnel construction. [ Key words] surrounding rock quality evaluation; extenics; matterelement model; entropy weight method; BQ method 围岩质量评价是认识工程特性的一种重要工 作, 主要有传统方法和智能化方法, 传统评价方法主 BQ 分类法、 Q 系统分类法等, 要有 RMR 分类法、 智 BP 神经网络 能化评价方法主要有模糊综合评价法 、 灰色聚类评价法及基于层次分析法的可拓 评价法、 [1 - 5 ] 。目前, 评价法 公路隧道围岩质量评价多用 BQ 分类法。 由于工程条件与地质的复杂性, 每种围岩质量 并且考虑 分级方法所考虑的因素有各自的侧重点, 应该寻求一种能够进行定性与 的因素都是固定的, 定量综合评价的方法, 更好地解决围岩质量评价的 多属性问题。本文基于熵权法和可拓学理论对隧道
式中, 当 p ij = 0 时, 规定 b ij lnb ij = 0 , 则有 0 ≤h j ≤1 。 ④ 计算各指标的变异程度系数 d j : dj = 1 - hj , j = 1, 2, …, n ( 9) ⑤ 计算各指标的加权系数: dj wj = n , j = 1, 2, …, n ( 10 )
c1 c2 cn v m1 v m2 v mn

( 3)
Hale Waihona Puke ③ 评价指标输出的信息熵值为:
n
h j = - ( ln n)
-1
j = 1, 2, …, n ∑ b ij lnb ij ,
i =1
( 8)
表示由第 m 种隧道围岩的评 式中: M m 为待评物元, 价信息; N m 为第 m 个待评区域围岩; c k 为影响隧道 围岩质量的第 k 个指标; v mk 为第 m 个待评区域围岩 的第 k 个指标量值。 1. 3 待评围岩关联函数确定 第 m 种隧道围岩第 i 个指标关于围岩质量级别
第 37 卷, 第1 期 2 0 1 2 年 2 月
公 路 工 程 Highway Engineering
Vol. 37 ,No. 1 Feb . , 2012
基于熵权法和可拓学理论的隧道围岩质量评价
黄仁东,赵志飞,李 盼,张小军
( 中南大学 资源与安全工程学院,湖南 长沙 410083 ) [ 摘 要] 引入可拓学理论, 建立隧道围岩质量评价物元模型, 采用熵权法计算指标权重, 选取岩石单轴饱和
v0 ji ) ρ ( v mi , - 1; D( v , v pi ) mi v0 ji , k mj ( v mi ) = ρ( v mi , v0 ji ) = ρ( v mi , v pi ) , v mi v0 ji v0 ji ) ρ( v mi , ; 其他 D( v mi , v0 ji , v pi ) ( 4) 式中: v0 ij 为各评价指标关于各围岩等级的经典域; v pi 为节域。 当 v0 ji v pi , 且无公共点时, v pi ) - ρ( v mi v0 ji ) , ρ( v mi , v mi v0 ji D ( v mi , v0 ji , v pi ) = v pi ) - ρ( v mi , v0 ji ) + ρ( v mi , a0 ij - b0 ij , v mi ∈v0 ji ( 5) 当 v0 ji v pi , 且有公共点时, v pi ) - ρ( v mi , v0 ji ) , ρ( v mi , ρ( v v ) ≠ρ( v , mi pi mi v0 ji ) , v mi v0 ji D ( v mi , v0 ji , v pi ) = a0 ij - b0 ij , v pi ) = ρ( v mi , v0 ji ) , v mi v0 ji ρ( v mi , ρ( v , v0 ji ) + mi v pi ) - ρ( v mi , a0 ij - b0 ij , v mi ∈v0 ji ( 6) 1. 4 基于熵权法的指标权重确定 [7 ] 用熵值法确定权系数的步骤如下 : ① 假定被评价围岩分 y 级, 每级被评价围岩的 评价指标有 n 个, 构建判断矩阵 R , 该判断矩阵即为 上一步所确定的关联系数矩阵: R = ( r ij ) y × n ( i = 1 , 2, …, y; j = 1 , 2, …, n) ( 7) ② 将判断矩阵 R 进行归一化, 得到归一化矩阵 B = ( b ij ) y × n 。
+ [ 中图分类号] U 456. 3 1
[ 文献标识码] A
[ 文章编号] 1674 — 0610 ( 2012 ) 01 — 0139 — 05
Based on Entropy Weight Method and Extenics Tunnel’ s Quality Evaluation of Surrounding Rock
c1 c2 cn c1 c2 cn v p1 v p2 v pn
=
〈a p1 , b p2 〉
〈a pn , b pn 〉

〈a p2 , b p2 〉
( 2)
式中: M p 为围岩质量级别的全体; v pn 为评价指标 c n 〈a pn , b pn 〉 的值域, 其所对应的 即为节域。 1 . 2 . 3 待评物元 Nm Mm =
围岩质量指标 RQD 值、 结构面摩擦系数 J f 、 节理间距 J d 、 地下水状态 W、 完整性系数 K v 为评价指标, 抗压强度 RC、 对坪子头隧道左线围岩质量等级进行评价, 研究表明, 基于熵权法的围岩质量可拓评价不仅取得了与工程地质报 告相一致的评价结果, 而且能客观反映待评围岩与相邻围岩等级之间的距离, 从而提供更为准确的围岩级别, 为隧 道施工提供了科学依据 。 [ 关键词] 围岩质量评价; 可拓学; 物元模型; 熵权法; BQ 法
j 的关联函数为:
∑ dj
j =1
第1 期
黄仁东, 等: 基于熵权法和可拓学理论的隧道围岩质量评价
141
1. 5
待评围岩综合关联度确定
隧道围岩质量综合评价体系中待评区域围岩 N m 关于等级 j 的关联度用数学公式表示为: K mj ( N m ) = 1. 6
下伏微风化白云质灰岩。 覆盖层主要为碎石类土, 勘察区表层覆盖主要为第四系全新统 ( Qh ) 地层, 以 碎石质土为主, 厚度小, 分布不均匀; 下伏基岩为石 炭质白云质灰岩地层。 隧道区地表水系不发育, 场 地地下水主要为基岩裂隙水、 岩溶地下水、 构造裂隙 水 3 种。 《坪子头隧道地质勘察报告 》 , 根据 该隧道左线 围岩大部分为Ⅲ级、 Ⅳ级, 局部里程段为Ⅴ级。 在监控量测中, 通过现场地质观察测得围岩相 关参数( 包括岩石饱和单轴抗压强度 R c 、 岩体完整 性系数 K v 、 地下水影响修正系数 K1 、 软弱结构面修 正系数 K2 、 初始应力修正系数 K3 等) , 根据公式: BQ = 90 + 3 R c + 250 K v BQ]= BQ - 100 ( K1 + K2 + K3 ) 和 [ 计算得出坪子头隧道修正围岩基本质量指标值 大部分在 251 ~ 423 , 少数在 250 以下; 然后根据 BQ BQ] 或[ 再划分围岩的级别。 2 . 2 评价指标确定 论文选取如下参数作为隧道围岩质量分级评价 依据: ① 岩石单轴饱和抗压强度 R ; ② 围岩质量指标 RQD 值; ③ 结构面摩擦系数 J f ; ④ 节理间距 J d ; ⑤ 地下水状态 W; ⑥ 完整性系数 K v 。 献
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