岩溶隧道突水突泥全过程渐进式风险动态评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种岩溶隧道突水突泥全过程渐进式风险动态评估方法。
【背景技术】
[0002] 隧道及地下工程涉及交通工程（铁路、公路隧道）、水利水电工程（输水隧洞、地 下厂房）等重要工程领域，逐渐成为国家重大基础设施工程建设的重要组成部分，而随着 国家"十二五"等战略科技发展的规划，重大工程建设的重心正逐渐向地形地质极端复杂的 西部山区转移，建设过程中所面临的岩溶突涌水是岩溶地区隧道建设中的主要地质灾害之 一，因而对于岩溶地区隧道突水突泥全过程的风险评估是分析与解决问题的关键。
[0003] 然而，目前国内关于此方面的研究还不太完善，在风险评估过程中，往往忽略了地 下工程地质条件的复杂性，而且大多数评估方法只能给出定性或半定量的分析结果，无法 将各指标的取值结合现场实际施工情况进行实时更正，以实现突水涌泥风险的动态评估。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种岩溶隧道突水突泥全过程渐进式 风险动态评估方法，它具有风险动态评估指标的取值结合现场实际施工情况进行实时更 正，可以实现突水涌泥风险的动态评估的优点。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] 一种岩溶隧道突水突泥全过程渐进式风险动态评估方法，步骤如下：
[0007] 步骤（1):在隧道勘察阶段，从隧道发生突涌水的孕险环境中获取隧址及其附近 围岩的水文地质信息；所述隧址及其附近围岩的水文地质信息包括不良地质、地层岩性、地 下水位、可溶岩与非可溶岩接触带、地形地貌、岩层产状、层面与层间裂隙和围岩级别；
[0008] 步骤⑵：根据步骤⑴得到指标层次表，根据指标层次表与因素权向量，计算出 风险分级值，并进行一致性检验；
[0009] 步骤（3):将致险因子引入风险评估的影响因素中，综合考虑步骤（1)的隧址及其 附近围岩的水文地质信息和致险因子，进行突涌水风险估算，划分隧道突涌水风险的区段 分布特征；
[0010] 步骤（4):将步骤（1)得到的水文地质信息结合现场实际施工情况进行实时更正， 以实现突水涌泥风险的动态评估。
[0011] 所述步骤（3)的致险因子是指导致突水风险发生的直接因素，如施工方案、施工 技术以及人员活动。
[0012] 所述步骤（2)的根据指标层次表与因素权向量，计算出风险分级值，计算出风险 分级值步骤为：
[0013] B = [Id1 b2 …Ivbn] ⑴
[0014] ω = [Q1 ω2··· ω j··· ωη]τ (2)
[0015] S = B · ω (3)
[0016] 其中，B为专家评分向量，ω为因素权向量，S为风险分级值。
[0017] 所述步骤⑵的步骤如下：
[0018] 步骤（2-1):依据水文地质信息构建指标层次表；
[0019] 步骤（2-2):利用1-9标度法构造判断矩阵；
[0020] 步骤（2-3):利用步骤（2-2)的判断矩阵计算权重值；
[0021] 步骤（2-4):利用步骤（2-3)的权重值计算判断矩阵的最大特征值λ max:
【主权项】
1. 一种岩溶隧道突水突泥全过程渐进式风险动态评估方法，其特征是，步骤如下： 步骤（1):在隧道勘察阶段，从隧道发生突涌水的孕险环境中获取隧址及其附近围岩 的水文地质信息；所述隧址及其附近围岩的水文地质信息包括不良地质、地层岩性、地下水 位、可溶岩与非可溶岩接触带、地形地貌、岩层产状、层面与层间裂隙和围岩级别； 步骤（2):根据步骤（1)得到指标层次表，根据指标层次表与因素权向量，计算出风险 分级值，并进行一致性检验； 步骤（3):将致险因子引入风险评估的影响因素中，综合考虑步骤（1)的隧址及其附近 围岩的水文地质信息和致险因子，进行突涌水风险估算，划分隧道突涌水风险的区段分布 特征； 步骤（4):将步骤（1)得到的水文地质信息结合现场实际施工情况进行实时更正，以实 现突水涌泥风险的动态评估。
2. 如权利要求1所述的一种岩溶隧道突水突泥全过程渐进式风险动态评估方法，其特 征是，所述步骤（2)的根据指标层次表与因素权向量，计算出风险分级值，计算出风险分级 值步骤为： B = [Id1Id2 …b".. bn] (1) ω = [ ω i ω2…ω 广.ωη]τ ⑵ S = B · ω (3) 其中，B为专家评分向量，ω为因素权向量，S为风险分级值。
3. 如权利要求1所述的一种岩溶隧道突水突泥全过程渐进式风险动态评估方法，其特 征是，所述步骤（2)的步骤如下： 步骤（2-1):依据水文地质信息构建指标层次表； 步骤（2-2):利用1-9标度法构造判断矩阵； 步骤（2-3):利用步骤（2-2)的判断矩阵计算权重值； 步骤（2-4):利用步骤（2-3)的权重值计算判断矩阵的最大特征值λ η
aij的参数含义为判断矩阵中的各个元素； 步骤（2-5):-致性检验： 最终通过计算出的各因子的权重值是否能真实地客观地反映出其重要性，决定于判断 矩阵的真实性；因此，必须对判断矩阵进行满意度的一致性评价：
式中：CI :一致性指标；CR :-致性比率；RI :平均随机一致性指标，通过表3查得； 表3
若一致性比率CR <0. 1，判断矩阵满足一致性，否则，需对判断矩阵进行调整，直至判 断矩阵满足一致性为止。
4. 如权利要求3所述的一种岩溶隧道突水突泥全过程渐进式风险动态评估方法，其特 征是， 所述步骤（2-3)的步骤如下： 步骤（2-3-1):计算判断矩阵各行元素的Mi
步骤（2-3-2):计算Mi的η次根
所得到的ω = 为所求的因素权向量。
5. 如权利要求1所述的一种岩溶隧道突水突泥全过程渐进式风险动态评估方法，其特 征是，所述步骤（3)将致险因子引入风险评估的影响因素中的步骤为 ： 在水文地质信息中，若仅有地下水位为定量描述，采用构造隶属度函数的方法来确定 各等级的隶属度，隶属度函数的客观与否决定评价结果的有效性，构造如下函数：
式（10)~（13)中，μ ρ μ 2、μ 3、μ 4分别是地下水四个风险水平的隶属函