本文關(guān)鍵詞：巖溶隧道涌突水災(zāi)害風(fēng)險評價研究

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【摘要】：隧道涌突水災(zāi)害是巖溶區(qū)隧道在施工過程中常見的地質(zhì)災(zāi)害,本文以國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目—“基于GIS與數(shù)據(jù)挖掘的裂隙巖質(zhì)隧道三維模擬與災(zāi)害預(yù)測”和科技部項(xiàng)目—“隧道災(zāi)害水源雙波場超前探測儀應(yīng)用技術(shù)研究”為依托,以滬昆客高鐵貴州段關(guān)嶺苗族布依族自治縣境內(nèi)大獨(dú)山隧道的涌突水災(zāi)害為研究對象,對巖溶隧道涌突水災(zāi)害做風(fēng)險評價研究,研究的具體內(nèi)容和結(jié)果如下:1.通過現(xiàn)場調(diào)查,結(jié)合相關(guān)資料:從自然地理環(huán)境、地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)特征五個方面介紹了關(guān)嶺布依族苗族自治縣的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境背景,并對大獨(dú)山隧道研究區(qū)的相關(guān)地質(zhì)條件進(jìn)行研究。2.根據(jù)前人研究成果,對巖溶隧道涌突水災(zāi)害的水源體蓄存類型和突水形式進(jìn)行研究分類,并從地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、巖溶水動力分帶和其他不良地質(zhì)條件五個方面分析了巖溶的成因規(guī)律和隧道涌突水災(zāi)害的形成機(jī)理,并分析了大獨(dú)山隧道涌突水災(zāi)害影響因素。3.建立了大獨(dú)山隧道涌突水災(zāi)害風(fēng)險評價系統(tǒng):根據(jù)大獨(dú)山隧道的地質(zhì)環(huán)境背景和巖溶隧道涌突水災(zāi)害的形成機(jī)理,從地層因素、構(gòu)造因素、地形地貌因素、水文地質(zhì)因素和其他不良地質(zhì)條件因素五個方面,選取地層巖性、巖石結(jié)構(gòu)、巖層產(chǎn)狀、巖層接觸帶、斷層、褶皺、節(jié)理發(fā)育程度、負(fù)地形面積比、地表坡度、地下水垂向分帶、地下水水位與隧道位置高程差、特殊土和溶洞發(fā)育情況13個影響因素作為評價指標(biāo),并對各個評價指標(biāo)進(jìn)行危險性等級劃分;采用屬性區(qū)間識別模型作為本文評價系統(tǒng)的評價模型,采用基于層次分析法和熵權(quán)法組合賦權(quán)作為本文的權(quán)重分析方法。4.選取大獨(dú)山隧道中10個典型洞段作為工程實(shí)例,根據(jù)本文建立的涌突水災(zāi)害評價系統(tǒng),對評價指標(biāo)實(shí)測結(jié)果做數(shù)值化處理;分別用層次分析法和熵權(quán)法分析各評價指標(biāo)的主觀權(quán)重和客觀權(quán)重,并用距離函數(shù)計(jì)算法求解使主客觀權(quán)重差異最小的分配系數(shù),得到組合權(quán)重;結(jié)合評價指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn),求解各個評價指標(biāo)的屬性測度區(qū)間,并根據(jù)組合賦權(quán)得到綜合屬性測度區(qū)間,均值化后得到綜合屬性測度值,最后根據(jù)置信準(zhǔn)則判斷各個隧道洞段的涌突水災(zāi)害風(fēng)險等級;將評價結(jié)果與預(yù)測涌水量和部分開挖資料進(jìn)行對比驗(yàn)證可知,評價結(jié)果與客觀規(guī)律基本符合,評價模型基本可靠。
【關(guān)鍵詞】：隧道涌突水災(zāi)害 層次分析法 熵權(quán)法 組合賦權(quán) 屬性區(qū)間識別模型
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U456.32
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 研究背景和意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 巖溶涌突水災(zāi)害機(jī)理13-15
• 1.2.2 巖溶發(fā)育規(guī)律15-16
• 1.2.3 隧道涌突水災(zāi)害探測技術(shù)研究16-17
• 1.2.4 隧道風(fēng)險評價模型研究17-18
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容和研究路線18-21
• 第2章 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境背景21-31
• 2.1 工程區(qū)概況21
• 2.2 自然地理?xiàng)l件21
• 2.3 地形地貌21-22
• 2.4 地層巖性22-27
• 2.5 地質(zhì)構(gòu)造27-28
• 2.6 水文地質(zhì)特征28-31
• 2.6.1 地表水特征28
• 2.6.2 地下水特征28-29
• 2.6.3 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄29-31
• 第3章 巖溶隧道涌突水災(zāi)害影響因素分析31-42
• 3.1 概述31
• 3.2 巖溶涌突水災(zāi)害水源體蓄存類型31-32
• 3.3 隧道巖溶涌突水形式分類32-34
• 3.3.1 根據(jù)水文地質(zhì)條件32-33
• 3.3.2 根據(jù)隧道施工和涌突水發(fā)生的時間關(guān)系33
• 3.3.3 根據(jù)涌水量和累計(jì)涌突水時間33-34
• 3.3.4 根據(jù)含泥量34
• 3.4 巖溶突水影響因素34-40
• 3.4.1 地層巖性34-35
• 3.4.2 地質(zhì)構(gòu)造35-37
• 3.4.3 地形地貌37
• 3.4.4 水文地質(zhì)條件37-39
• 3.4.5 其他不良地質(zhì)條件39-40
• 3.5 大獨(dú)山隧道研究區(qū)涌突水災(zāi)害影響因素分析40-41
• 3.5.1 地層巖性因素40
• 3.5.2 地質(zhì)構(gòu)造因素40
• 3.5.3 地形地貌因素40
• 3.5.4 水文地質(zhì)因素40-41
• 3.5.5 其他不良地質(zhì)條件41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第4章 大獨(dú)山隧道涌突水災(zāi)害風(fēng)險評價系統(tǒng)42-60
• 4.1 概述42
• 4.2 評價指標(biāo)體系的建立42-49
• 4.2.1 評價指標(biāo)的選取42-43
• 4.2.2 評價指標(biāo)量化取值及單指標(biāo)等級劃分43-49
• 4.3 評價指標(biāo)權(quán)重分析法49-55
• 4.3.1 層次分析法49-54
• 4.3.2 熵權(quán)法54-55
• 4.3.3 基于層次分析法和熵權(quán)法的組合權(quán)重分析55
• 4.4 評價模型方法55-59
• 4.4.1 屬性區(qū)間識別模型簡介56
• 4.4.2 評價指標(biāo)屬性判別矩陣的構(gòu)建56-57
• 4.4.3 單指標(biāo)屬性測度區(qū)間計(jì)算57-58
• 4.4.4 多指標(biāo)綜合屬性測度分析58
• 4.4.5 屬性識別分析58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 大獨(dú)山隧道主要洞段涌突水災(zāi)害風(fēng)險評價60-86
• 5.1 大獨(dú)山隧道典型洞段基本地質(zhì)背景條件60-71
• 5.2 基于層次分析法的評價指標(biāo)權(quán)重分析71-76
• 5.2.1 大獨(dú)山隧道涌突水災(zāi)害層次結(jié)構(gòu)劃分71-72
• 5.2.2 基于層次分析法的權(quán)重分析72-76
• 5.3 基于熵權(quán)法的評價指標(biāo)權(quán)重分析76-77
• 5.4 基于層次分析法和熵權(quán)法的組合權(quán)重分析77-78
• 5.5 大獨(dú)山隧道涌突水災(zāi)害風(fēng)險評價78-80
• 5.6 評價結(jié)果分析80-84
• 5.6.1 涌水量預(yù)測法驗(yàn)證80-83
• 5.6.2 開挖資料驗(yàn)證83-84
• 5.7 本章小結(jié)84-86
• 第6章 結(jié)論與展望86-88
• 6.1 結(jié)論86-87
• 6.2 展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-92
• 作者簡介及在學(xué)期間所得的科研成果92-93
• 致謝93

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：803548