基于集对分析模型的岩溶区浅埋穿河隧道突涌水危险性评价

分类： 力学 >> 应用力学 提交时间： 2023-03-20 合作期刊: 《应用力学学报》

许增光 线美婷 熊伟 高珊 柴军瑞

摘要： 在岩溶区修建隧道常会面临突涌水等地质灾害，尤其是对于浅埋穿河隧道的建设，更是极具挑战性的一项工作。由于隧址区存在断层破碎带、岩体风化程度高、节理裂隙发育等，使得河水入侵隧道的可能性大幅增加。为了有效评价岩溶区浅埋隧道下穿河段突涌水发生的危险性，本研究根据隧址区地质条件及隧道特征，选取了地层岩性、修正的岩层倾角、可溶岩与非可溶岩接触带、围岩等级、断层带宽度、断层性质、裂隙发育程度、地表水流量、地表汇水面积、隧道埋深、施工干扰程度共11个影响突涌水的关键因素作为评价指标，建立了岩溶区浅埋穿河隧道突涌水危险性评价体系。首先，采用层次分析法构造判断矩阵确定评价指标的权重，利用集对分析法计算各评价指标的联系度，进而确定评价样本的综合联系度；其次，运用最大隶属度原则识别突涌水风险等级；最后，根据危险性等级与涌水量之间的对应关系，可初步预测突涌水量范围。针对跃龙门隧道下穿高川河浅埋段的突涌水风险，采用集对分析模型进行分析，计算结果显示，危险性评价预测的突涌水量范围为3 000～10 000 m~3/d,现场开挖实际涌水量为7 000 m~3/d。即危险性评价结果与现场实际情况基本一致，验证了该评价体系与方法的合理性及可行性，为岩溶区浅埋隧道下穿河段突涌水风险评估提供了有效支撑。

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