基于分層加權(quán)綜合評(píng)估法的整個(gè)震區(qū)鐵路隧道震害評(píng)估技術(shù)研究

王海龍　戎密仁　戎虎仁

(1.石家莊鐵道大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院,石家莊 050043；2.河北建筑工程學(xué)院土木工程學(xué)院,張家口 075000)

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基于分層加權(quán)綜合評(píng)估法的整個(gè)震區(qū)鐵路隧道震害評(píng)估技術(shù)研究

王海龍1,2戎密仁*1戎虎仁2

(1.石家莊鐵道大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院,石家莊 050043；2.河北建筑工程學(xué)院土木工程學(xué)院,張家口 075000)

摘要:鐵路作為國家基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，鐵路隧道在山區(qū)或地鐵工程中所占的比例越來越大，結(jié)構(gòu)形式也是多種多樣，震后災(zāi)害損失程評(píng)估工作難度大，尤其是定量的評(píng)估災(zāi)害損失更是困難.本文從鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造角度，總結(jié)了單線單洞式、單線雙洞式、雙線雙洞式三種常見鐵路隧道形式，運(yùn)用分層加權(quán)綜合評(píng)估法建立了層次結(jié)構(gòu)模型，計(jì)算了多種結(jié)構(gòu)形式(如：襯砌包含曲墻式襯砌、直墻式襯砌、裝配式襯砌、錨噴式襯砌和復(fù)合式襯砌)的權(quán)重值，計(jì)算了鐵路隧道的震害指數(shù)，引入破壞比、損失比等概念，同時(shí)考慮了不同類型鐵路隧道的影響因素，進(jìn)行震害經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估.研究表明：采用分層加權(quán)綜合評(píng)估法可體現(xiàn)鐵路隧道的結(jié)構(gòu)層次特點(diǎn)和各個(gè)組成部分的重要程度，基于此可對(duì)整個(gè)震區(qū)常見類型鐵路隧道震害經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行評(píng)估，較為快速、合理，適用性強(qiáng).

關(guān)鍵詞:分層加權(quán)綜合評(píng)估法；鐵路隧道；震害評(píng)估

Rozen和Dowding[1]等通過地震波動(dòng)分析隧道的損壞情況；日本學(xué)者岡本舜三[2]得出：道受損的概率與襯砌厚度成正比例關(guān)系；愛達(dá)華大學(xué)Sunil Sharma教授和普渡大學(xué)William R.Judd[3]教授得出：隧道上方覆蓋層厚度、與隧道破損程度之間的相互關(guān)系；姚群鳳[4]等學(xué)者對(duì)隧道成因機(jī)制做了大量分析研究后得出：基于隧道破壞區(qū)間數(shù)服從Possion分布，定量分析隧道整體失效的方法；潘昌實(shí)[5]等人得出：隧道斷層處的襯砌，有豎向和橫向運(yùn)動(dòng)的趨勢；張玉娥[6]等專家學(xué)者研究得出：地鐵隧道的變形受到圍巖、結(jié)構(gòu)的束縛；假如地鐵隧道與圍巖的剛度不一致，那么地鐵隧道結(jié)構(gòu)就會(huì)因過度變形而發(fā)生不同程度的破壞；其破壞形式主要多種裂縫產(chǎn)生并伴隨著有混凝土脫落現(xiàn)象等[6].JIN Guang[7-9]應(yīng)用修正橫截面變形法對(duì)隧道與其周圍土體的關(guān)系作了詳細(xì)研究并得出不同巖性中的隧道能承受的最大地震烈度.Cutter[10]提出了與美國國情相符的社會(huì)易損性作為衡量指標(biāo)的評(píng)估體系.Emrich[11]利用Hazards-of-Place模型，采用加權(quán)平均法對(duì)美國各大城市的自然災(zāi)害易損性進(jìn)行了定量評(píng)估.

然而，從結(jié)構(gòu)構(gòu)造角度定量研究鐵路隧道震害損失的較少，本文擬采用分層加權(quán)綜合評(píng)估法，從結(jié)構(gòu)構(gòu)造角度對(duì)鐵路隧道及常見震害形式進(jìn)行研究，以方便震后整個(gè)災(zāi)區(qū)鐵路隧道災(zāi)害損失的定量評(píng)估.

1鐵路隧道類型及構(gòu)造組成

無論鐵路隧道所選用什么形式的結(jié)構(gòu)，主要目的是為了滿足正常使用功能、安全運(yùn)營和日常維修的需求，主要由支撐列車行駛的軌道面系結(jié)構(gòu)部分，保證列車運(yùn)行安全需求的襯砌、明洞及洞門結(jié)構(gòu)部分，為了維持列車的正常運(yùn)營，方便養(yǎng)護(hù)和維修作業(yè)所配建的輔助設(shè)施如：防排水溝、大小避車洞、電力通信及設(shè)備儲(chǔ)藏室以及通風(fēng)設(shè)備設(shè)施等.因此，從鐵路隧道的建構(gòu)筑物來看，單線單洞式、單線雙洞式以及雙線雙洞式均包含三大組成部分——軌道面系、主體建構(gòu)筑物以及附屬建筑物.而洞室與線路數(shù)量的選擇與建設(shè)地點(diǎn)的地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)運(yùn)營能力、資金投入等多方面有關(guān)，但基本的構(gòu)成部分均是相同的.為了震后災(zāi)害損失評(píng)估工作的方便，可將這三類鐵路隧道從結(jié)構(gòu)構(gòu)造角度進(jìn)行分類劃分，同時(shí)考慮圍巖、襯砌、明洞及洞門等結(jié)構(gòu)不同的類型，如圖1所示.

圖1　鐵路隧道類型及結(jié)構(gòu)構(gòu)造組成圖

2鐵路隧道常見震害

地震災(zāi)害發(fā)生后會(huì)對(duì)鐵路隧道造成不同程度的損害，與地震震級(jí)大小、震源深度、鐵路隧道的基礎(chǔ)形式、所處地質(zhì)情況以及自身結(jié)構(gòu)形式等方面有關(guān)，表現(xiàn)出的震害形式也是多種多樣.基于Dowding[12]和Rozen[13]、岡本舜三、Sharma[14]和楊新安、黃宏偉[15]、同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室[16]等在這方面的研究工作文獻(xiàn)資料和大量現(xiàn)場調(diào)查得出：鐵路隧道的震害形式與結(jié)構(gòu)構(gòu)成緊密相關(guān)，即對(duì)震害的研究可從軌道面系、主體結(jié)構(gòu)構(gòu)成部分及附屬建筑物三個(gè)方面進(jìn)行分類、歸納，如圖2所示.

圖2　鐵路隧道常見震害類型圖

3分層加權(quán)綜合評(píng)估法

基于鐵路隧道自身結(jié)構(gòu)構(gòu)造的層次性，本文擬采用分層加權(quán)綜合評(píng)估法進(jìn)對(duì)整個(gè)震區(qū)鐵路隧道結(jié)構(gòu)形式及常見病害進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究，通過二元比較分析法來確定各自的重要程度，以權(quán)重值的形式體現(xiàn)[17].

設(shè)系統(tǒng)有待進(jìn)行重要性比較的指標(biāo)集P={p1,p2,…,pi,…,pn}，Pi為比較對(duì)象指標(biāo)，i=1,2,…,n，n為目標(biāo)總數(shù).將P中的指標(biāo)就“重要性”進(jìn)行二元對(duì)比排序.

規(guī)定：Pk比Pl重要，令排序標(biāo)度ekl=1,elk=0；Pk與Pl同等重要，令ekl=0.5,elk=0.5；pl比Pk重要，令ekl=0,elk=1；k=1,2,…,n；l=1,2,…,n.

重要程度描述詞0.5與1.0分別代表同樣重要與無可比擬地重要，為了能夠清楚的表述重要程度，在同樣重要與無可比擬地重要插入10個(gè)形容詞來表述重要性，見表1.

表1　語氣算子與模糊標(biāo)度對(duì)照表

將各指標(biāo)進(jìn)行排序?qū)Ρ?，可以得到各行?shù)由大至小的排列的排序一致性標(biāo)度矩陣.

(1)

式中，β為一致性標(biāo)度矩陣；βij為模糊標(biāo)度值；n為指標(biāo)數(shù).βij表示指標(biāo)i與j進(jìn)行二元比較，i相對(duì)于j的重要性模糊標(biāo)度，反之亦然；βij=0.5表示兩個(gè)比較對(duì)象同等重要.

βi表示矩陣每行模糊標(biāo)度值的代數(shù)和：

(2)

矩陣總模糊標(biāo)度值的代數(shù)和，可以表示為：

(3)

模糊標(biāo)度矩陣表示指標(biāo)的相對(duì)重要性.在對(duì)βi進(jìn)行歸一化，可以得到指標(biāo)的權(quán)重向量：

(4)

將式(2)代入式4)有：

(5)

將式(3)代入式(5)，可以得到目標(biāo)i的權(quán)重公式為：

(6)

4整個(gè)震區(qū)的鐵路隧道權(quán)重分析計(jì)算

為了方便整個(gè)震區(qū)不同類型鐵路隧洞結(jié)構(gòu)和常見病害的權(quán)重值計(jì)算，需先對(duì)軌道面系、主體建筑結(jié)構(gòu)(圍巖、襯砌、明洞及洞門)、附屬建筑物等三部分組成內(nèi)部的常見形式進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，尤其需要充分考慮主體建筑結(jié)構(gòu)部分的多樣性.

軌道面系與隧道構(gòu)造部分相比，選擇語氣算子為“十分”β12=0.2,β21=0.8；軌道面系與附屬建筑物相比，選擇語氣算子為“略為”β13=0.4，β31=0.6；可以得到隧道構(gòu)造部分與附屬建筑物的模糊標(biāo)度為β23=0.27，β32=0.73；代入式(4-1)得到[18]：

則鐵路隧道軌道面系、圍巖、襯砌、洞門、明洞以及附屬建筑物的權(quán)重分別為：

鐵路隧道軌道面系、隧道構(gòu)造部分(圍巖、襯砌、洞門、明洞)以及附屬建筑物的權(quán)重匯總，如表2所示.

表2　鐵路隧道軌道面系、隧道構(gòu)造部分以及附屬建筑物的權(quán)重

同理，軌道面系各結(jié)構(gòu)(主體部件、人行道)的權(quán)重(見表3)，鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造各個(gè)部件的權(quán)重(見表4)，鐵路隧道圍巖六個(gè)等級(jí)(Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)和Ⅵ級(jí))(見表5)，鐵路隧道常見襯砌結(jié)構(gòu)類型(曲墻式襯砌、直墻式襯砌、裝配式襯砌、錨噴式襯砌和復(fù)合式襯砌)的權(quán)重(見表6)，鐵路隧道常見洞門類型的權(quán)重(見表7)，鐵路隧道常見明洞類型的權(quán)重(見表8)，鐵路隧道附屬建筑物的權(quán)重(見表9).

表3　軌道面系各結(jié)構(gòu)權(quán)重

表4　鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造各部件的權(quán)重

表5　鐵路隧道圍巖六個(gè)等級(jí)的權(quán)重

表6　鐵路隧道常見襯砌結(jié)構(gòu)類型的權(quán)重

表7　鐵路隧道常見洞門的權(quán)重

表8　鐵路隧道常見明洞的權(quán)重

表9　鐵路隧道附屬建筑物的權(quán)重

5整個(gè)震區(qū)鐵路隧道震害損失

整個(gè)震區(qū)鐵路隧道震害損失評(píng)估時(shí)建立在單座鐵路隧道評(píng)估的基礎(chǔ)之上，本文擬采用TDI(Tunnel Damage Index)隧道震害指數(shù)作為鐵路隧道震后災(zāi)害損失評(píng)估指標(biāo)，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查表扣分值情況，先對(duì)單座隧道的軌道面系(軌道結(jié)構(gòu)部分和人行道部分)、主體結(jié)構(gòu)構(gòu)造(圍巖等級(jí)、襯砌類型、明洞結(jié)構(gòu)及洞門形式)以及附屬建筑物(避車洞、通風(fēng)設(shè)施、電力設(shè)施以及防排水設(shè)施)三大組成部分及內(nèi)部詳細(xì)構(gòu)造的震害指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到該座隧道的震害等級(jí)狀況，對(duì)整個(gè)震區(qū)所有鐵路隧道的損失情況進(jìn)行評(píng)估計(jì)算.

5.1現(xiàn)場調(diào)查表設(shè)計(jì)

依據(jù)文獻(xiàn)[18]、[19]中可將鐵路隧道破壞等級(jí)劃分為：基本完好(含完好)、輕微破壞、中等破壞、嚴(yán)重破壞和毀壞等5個(gè)等級(jí).

設(shè)計(jì)震區(qū)鐵路隧道現(xiàn)場調(diào)查表，包括鐵路隧道的基本信息表，各個(gè)組成部分的調(diào)查表.在現(xiàn)場調(diào)查時(shí)，需對(duì)根據(jù)現(xiàn)場災(zāi)情進(jìn)行單元?jiǎng)澐?，方便調(diào)查工作和內(nèi)業(yè)資料整理.以軌道面系震害狀況調(diào)查表為例，如表10所示，并對(duì)表格內(nèi)的破壞等級(jí)評(píng)定給予了細(xì)致說明(備注)，其它部分的調(diào)查表同理.

表10　軌道面系地震災(zāi)害調(diào)查表

注：按照填表描述在相應(yīng)的表格下打“√”.軌道面系地震災(zāi)害調(diào)查表中各項(xiàng)破壞類型的災(zāi)害等級(jí)描述為[18]：

(1)線路彎曲變形：

基本完好：肉眼觀察基本沒有彎曲變形；

輕微損壞：肉眼觀察有彎曲現(xiàn)象，但是并不明顯；

中等破壞：有明顯的彎曲變形，軌縫變大；

嚴(yán)重破壞：鋼軌彎曲較嚴(yán)重，軌縫拉大，但沒有拉斷；

毀壞：線路呈波浪起伏狀，鋼軌彎曲變形嚴(yán)重，軌縫拉大.

(2)軌枕錯(cuò)動(dòng)：

基本完好：基本沒有錯(cuò)動(dòng)，或肉眼觀察沒有錯(cuò)動(dòng)；

輕微損壞：肉眼觀察軌枕有錯(cuò)動(dòng)，但是錯(cuò)動(dòng)不明顯；

中等破壞：大于20%的軌枕錯(cuò)動(dòng)明顯，大于30 mm，使鋼軌產(chǎn)生彎曲變形；

嚴(yán)重破壞：大于40%的軌枕錯(cuò)動(dòng)明顯，大于30 mm，使鋼軌產(chǎn)生彎曲變形；

毀壞：超過一半的軌枕錯(cuò)動(dòng)嚴(yán)重.

(3)鋼軌拉斷：

基本完好：鋼軌沒有拉斷；

輕微損壞：鋼軌僅有1～2根拉斷；

中等破壞：鋼軌拉斷超過2根，但少于10%；

嚴(yán)重破壞：鋼軌拉斷超過10%但少于一半；

毀壞：鋼軌有一半以上拉斷.

(4)扣件松動(dòng)：

基本完好：扣件基本沒有松動(dòng)；

輕微損壞：扣件有個(gè)別松動(dòng)；

中等破壞：超過10%的扣件松動(dòng)；

嚴(yán)重破壞：超過20%的扣件松動(dòng)；

毀壞：超過一半的扣件松動(dòng).

(5)人行道損壞(凹凸起伏、塌陷等)：

基本完好：人行道基本完好，可以正常行走；

輕微損壞：個(gè)別人行道路面出現(xiàn)損壞；

中等破壞：超過10%的人行道路面出現(xiàn)損壞；

嚴(yán)重破壞：超過25%的人行道路面出現(xiàn)損壞；

毀壞：超過一半的人行道路面出現(xiàn)損壞.

5.2震害指數(shù)TDI計(jì)算及震害等級(jí)劃分

鐵路隧道軌道面系震害指數(shù)用TDIa來表示.沿著行車方向?qū)④壍烂嫦蛋疵?0 m一個(gè)評(píng)估單元現(xiàn)場劃分(實(shí)際劃分時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)場情況靈活調(diào)整)，逐個(gè)進(jìn)行現(xiàn)場震害調(diào)查.軌道面系評(píng)估要素由軌道結(jié)構(gòu)部分和人行道部分組成，每個(gè)評(píng)估要素可能會(huì)出現(xiàn)多種震害，根據(jù)損壞情況扣除分值(單個(gè)評(píng)估要素、評(píng)估單元的基礎(chǔ)分均為100分)，則TDIa可表示為[18,19]：

(7)

其中：i=1、2分別表示軌道結(jié)構(gòu)、人行道；ωij表示第i個(gè)評(píng)估因素第j項(xiàng)震害的權(quán)重；ZDPmi表示DPij表示第m個(gè)評(píng)估單元第i個(gè)評(píng)價(jià)因素中第j項(xiàng)震害的扣分值(由現(xiàn)場調(diào)查表確定)；k表示評(píng)估單元數(shù)(m=[隧道軌道長度]/50+1)；ZDPi表示第i個(gè)評(píng)估因素的總扣分值；ωi表示第i個(gè)評(píng)估因素的權(quán)重值.

同理，可得鐵路隧道主體結(jié)構(gòu)構(gòu)造的震害指數(shù)TDIg：

(8)

其中：ω1、ω2、ω3、ω4分別代表襯砌、洞門、明洞和圍巖的權(quán)重值；GDP1i表示襯砌第i個(gè)評(píng)估因素的扣分值；DP1mi表示襯砌部分第m個(gè)評(píng)價(jià)單元第i項(xiàng)扣分值(由現(xiàn)場調(diào)查表確定)；ω1mi表示襯砌部分第m個(gè)評(píng)價(jià)單元第i項(xiàng)的權(quán)重值；DP4mi表示圍巖第m個(gè)評(píng)價(jià)單元第i項(xiàng)扣分值(由現(xiàn)場調(diào)查表確定)；ω4mi表示圍巖第m個(gè)評(píng)價(jià)單元第i項(xiàng)的權(quán)重值；j表示震害形式；ωi表示震害形式的權(quán)重值；m表示評(píng)估單元數(shù)(m=[襯砌長度]/50+1)；GDP1表示襯砌部分的總扣分值；GDP2表示震區(qū)不同類型洞門破壞的扣分值；GDP3表示震區(qū)不同類型明洞破壞的扣分值；GDP4表示震區(qū)不同類型圍巖破壞的扣分值.

同理，可得鐵路隧道附屬建筑物的震害指數(shù)TDIf

(9)

其中：j表示震害形式；ωij表示評(píng)估因素i震害形式j(luò)的權(quán)重值；DPij表示評(píng)估因素i震害形式j(luò)的扣分值(由現(xiàn)場調(diào)查表確定)；ωi表示評(píng)估因素i的權(quán)重值；FDPi表示評(píng)估因素i的扣分值；i=4代表附屬建筑物里面的避車洞、防排水設(shè)施、電力設(shè)施及通風(fēng)設(shè)施.鐵路隧道的震害指數(shù)TDI可表示為：

TDI=TDIa·wa+TDIg·wg+TDIf·wf

(10)

其中：wa、wg、wf分別表示軌道面系、主體結(jié)構(gòu)構(gòu)造及附屬建筑物的權(quán)重值，見表2所示.

依據(jù)文獻(xiàn)[18]、[19]，結(jié)合專家學(xué)者關(guān)于相關(guān)專業(yè)震害損失評(píng)估方面的研究成果，確立不同震害指數(shù)對(duì)應(yīng)鐵路隧道震害等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，見表11所示.

表11　鐵路隧道震害等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

5.3整個(gè)地震區(qū)鐵路隧道的災(zāi)害評(píng)估

破壞比：將整個(gè)地震區(qū)的鐵路隧道的震害類型進(jìn)行匯總，進(jìn)一步計(jì)算每個(gè)等級(jí)的破壞比為：

Pni=Zni/Zn

(11)

式中，n表示隧道結(jié)構(gòu)類型，即軌道面系、隧道構(gòu)造部分(圍巖類型、襯砌結(jié)構(gòu)、洞門類型、明洞類型)、附屬建筑物等；i表示破壞等級(jí)；Zni表示第n類結(jié)構(gòu)破壞等級(jí)為i的鐵路隧道數(shù)量；Zn表示第n類結(jié)構(gòu)鐵路隧道的總數(shù)量；Pni表示第n類結(jié)構(gòu)破壞等級(jí)為i的破損比.

損失比：參照文獻(xiàn)[5]、[6]，在進(jìn)行整個(gè)震區(qū)鐵路隧道震害損失評(píng)估時(shí)進(jìn)行取值.

(2)計(jì)算鐵路隧道的地震災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失

Y=(1+β1+β2)∑Yn

(12)

(13)

式中，Yn表示第n類結(jié)構(gòu)的損失值；Yni表示第n類結(jié)構(gòu)破壞等級(jí)為i的損失值；Xn表示第n類結(jié)構(gòu)單位長度的重置費(fèi)用；Hi表示破壞等級(jí)為i的損失比；Ln表示鐵路隧道結(jié)構(gòu)類型為n的長度；Y表示整個(gè)地區(qū)鐵路隧道的地震經(jīng)濟(jì)損失；β1——表示單洞雙線所占整個(gè)地區(qū)隧道的比重；β2表示雙洞雙線所占整個(gè)地區(qū)隧道的比重(將單線單洞式隧道作為基礎(chǔ)對(duì)象“1”).

6結(jié)束語

本文基于鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造，通過分層加權(quán)綜合評(píng)估法將隧道常見震害形式與自身結(jié)構(gòu)建立聯(lián)系并做重要程度比較.將不同組成部分的權(quán)重值與設(shè)計(jì)現(xiàn)場調(diào)查表格打分值相結(jié)合，充分考慮了整個(gè)震區(qū)不同類型鐵路隧道的情況下，計(jì)算了震害指數(shù)，并進(jìn)行震害等級(jí)劃分，最后采用考慮不同類型鐵路隧道比重的方法，引入破壞比、損壞比對(duì)整個(gè)震區(qū)的鐵路隧道進(jìn)行損失評(píng)估.研究表明：

(1)通過對(duì)常見類型鐵路隧道分析得出，不同類型鐵路隧道具有相同的構(gòu)造組成部分；

(2)在相同構(gòu)造組成的基礎(chǔ)上，對(duì)常見震害形式進(jìn)行分類、歸納，這樣對(duì)整個(gè)震區(qū)不同類型鐵路隧道評(píng)估提供了新的思路，大大降低現(xiàn)場調(diào)查工作的難度，提供了工作效率；

(3)分層加權(quán)綜合評(píng)估法的應(yīng)用，可充分體現(xiàn)鐵路隧道結(jié)構(gòu)及震害的重要程度(權(quán)重值)，使得震后損失定量評(píng)估計(jì)算更為科學(xué)；

(4)在整個(gè)震區(qū)鐵路隧道現(xiàn)場調(diào)查表設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮同一結(jié)構(gòu)的不同形式的權(quán)重值(如圍巖一般有六種不同的等級(jí))；

(5)引入破壞比、損失比以及不同類型鐵路隧道比重等概念進(jìn)行定量評(píng)估，可充分考慮隧道類型不同在修繕或者是重建時(shí)，所需費(fèi)用的客觀性.

參考文獻(xiàn)

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Research on the earthquake damage assessment technology of the whole region railway tunnels based on hierarchical weighted comprehensive assessment method

WANG Hai-long1,2，RONG Mi-ren*1，RONG Hu-ren2

(1.Transportation Institute，Shijiazhuang Tiedao University，Shijiazhuang 050043，China；2.Hebei Institute of Architecture and Civil Engineering，Zhangjiakou 075000)

Abstract：Railway is an important part of national infrastructure and the proportion of railway tunnels in mountainous area or subway engineering has become larger and larger,the structure forms are also varied.Therefore,the earthquake disaster loss assessment work is difficult,especially the quantitative assessment of disaster losses is more difficult.In this paper,from the perspective of railway tunnel structure,the general characteristics of three common forms of railway tunnel are summarized,which are one-hole one-track type,one-hole two-tracks type,and two-holes two-tracks type.The hierarchical structure model has been established using the hierarchical weighted comprehensive evaluation method and the weight values of many structure types have been calculated,(Such as:lining contains curved wall lining,straight wall lining,prefabricated tunnel lining,rockbolt and shotcrete lining and composite lining).Also the earthquake damage index of railway tunnel have been calculated,Introducing the concepts of damage ratio and loss ratio and so on.At the same time,the earthquake economic loss has been assessed considering the influence factors of the different types of railway tunnel.It had been showed that the hierarchical weighted comprehensive assessment method can reflect the structure hierarchical characteristics of the railway tunnel and the importance degree of the various components,based on this results the earthquake economic loss of the common types railway tunnel can be assessed,which is relatively fast,reasonable and the applicability.is high.

Key words：hierarchical weighted comprehensive assessment method;Railway tunnel;Earthquake disaster assessment

收稿日期：2015-12-21

基金項(xiàng)目：河北省科技支撐項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)15967619D)、河北省教育廳科技青年基金(QN2016066)

作者簡介：王海龍(1965-)，男，山西襄汾人，博士、教授、博士生導(dǎo)師，主要研究方向：主要從事、防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程﹑土木工程﹑應(yīng)急結(jié)構(gòu)工程﹑起重工程方面以及交通工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力效應(yīng)及仿真等方面的研究；通訊作者：戎密仁(1984-)，男，山西朔州人，博士研究生，主要研究方向：交通工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力效應(yīng)及仿真研究和工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測與災(zāi)變控制和橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與施工控制等.

中圖分類號(hào):U 25

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A