隧道突涌水災(zāi)害區(qū)域性動態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估與預(yù)測預(yù)警及工程應(yīng)用.pdf

1、隨著國家戰(zhàn)略中基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)向西部縱深發(fā)展，巖溶是隧道修建過程中出現(xiàn)最頻繁、危害最大的不良地質(zhì)，往往孕育著突水突泥災(zāi)害的發(fā)生，突水突泥災(zāi)害造成了巨大的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失，給隧道的施工期與運(yùn)營期都帶來災(zāi)難性的挑戰(zhàn)。由于其具有突發(fā)性、難預(yù)測性等特點(diǎn)，研究突水突泥災(zāi)害預(yù)測預(yù)警方法是防治突水突泥災(zāi)害的最有效方法。
　　(1)首先根據(jù)地質(zhì)及構(gòu)造將隧道進(jìn)行區(qū)段劃分，基于每一區(qū)段的資料信息選取最為適宜的風(fēng)險(xiǎn)評估方法進(jìn)行突水突泥災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)?？偨Y(jié)分

2、析了層次分析法、模糊綜合評價(jià)法、屬性綜合評價(jià)法、可拓理論等四種最常用的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法，并研究了每一種風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法的適用條件，為區(qū)段風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法的選取提供了標(biāo)準(zhǔn)。
　　(2)隧道突涌水災(zāi)害破壞模式分為隔水巖體破裂失穩(wěn)與隔水巖體滲透失穩(wěn)兩種。大量研究表明突水突泥災(zāi)害發(fā)生前常常伴隨著一些較為明顯的物理場與地質(zhì)場前兆信息。位移、滲壓、應(yīng)力、應(yīng)變等物理場前兆信息和地質(zhì)場作為隧道突水突泥災(zāi)害前兆信息預(yù)警的指標(biāo)。不同的破壞模式多源前兆信息的重要度

3、也不同，根據(jù)不同的破壞模式設(shè)計(jì)科學(xué)地元件布設(shè)方案。
　　(3)針對風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果為高風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)段，搭建基于物聯(lián)網(wǎng)的隧道突水突泥災(zāi)害遠(yuǎn)程智能監(jiān)測系統(tǒng)。建立位移、水壓、應(yīng)力、應(yīng)變等傳感器網(wǎng)絡(luò)與高清攝像儀組成的前端采集系統(tǒng)進(jìn)行突涌水災(zāi)害多源異構(gòu)前兆信息的實(shí)時(shí)采集，MCU采集節(jié)點(diǎn)、無線中繼、遠(yuǎn)程基站等組成的遠(yuǎn)程無線傳輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)將采集到的前兆信息上傳到預(yù)警分析云平臺，從而實(shí)現(xiàn)了無線遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸，為突涌水災(zāi)害實(shí)時(shí)預(yù)警提供了現(xiàn)場技術(shù)保障。
　

4、　(4)建立了隧道突涌水災(zāi)害預(yù)警臨災(zāi)辨識理論，對位移、滲壓、應(yīng)力、應(yīng)變等前兆信息預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行單指標(biāo)四色預(yù)警等級劃分，然后對多指標(biāo)進(jìn)行綜合預(yù)警等級劃分。最后，將風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)等級與多源異構(gòu)前兆信息預(yù)警等級進(jìn)行耦合，確定突涌水災(zāi)害的預(yù)警級別。
　　(5)基于C＃編程語言研發(fā)了隧道突水突泥災(zāi)害多源前兆信息分析預(yù)警軟件。設(shè)計(jì)了系統(tǒng)管理、項(xiàng)目管理、實(shí)時(shí)監(jiān)測、預(yù)警設(shè)置、數(shù)據(jù)管理等模塊。基于B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了云平臺與隧道突涌水災(zāi)害遠(yuǎn)程智能監(jiān)測系統(tǒng)