基于可變模糊集理論的鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

王婧，靳春玲，貢力，張?chǎng)?/p>

(蘭州交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

我國(guó)鐵路隧道建設(shè)正不斷向著更大規(guī)模、更高標(biāo)準(zhǔn)的方向發(fā)展，復(fù)雜的地質(zhì)條件以及施工新技術(shù)的應(yīng)用等都會(huì)造成隧道施工各類風(fēng)險(xiǎn)因素的增加。塌方事故作為鐵路隧道建設(shè)中最常見(jiàn)、最具代表性的風(fēng)險(xiǎn)之一，其對(duì)隧道施工過(guò)程有著十分重要的影響，隧道塌方不僅會(huì)使隧道施工更加困難，而且還可能影響到工程設(shè)備的正常運(yùn)行以及施工人員的生命安全，造成工程經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。因此，對(duì)鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，對(duì)保障隧道施工進(jìn)度及施工安全具有重要意義。在我國(guó)隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)研究中，袁永才等[1]結(jié)合我國(guó)近300 例隧道塌方案例建立了隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用突變理論對(duì)紅巖寺隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估，并提出了相應(yīng)的隧道塌方治理方案；徐海清等[2]建立了一種可預(yù)測(cè)隧道塌方時(shí)間的尖點(diǎn)突變失穩(wěn)預(yù)測(cè)模型，并結(jié)合實(shí)際案例對(duì)軟巖隧道圍巖塌方風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了預(yù)測(cè)研究，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際基本一致；王秋生等[3]以黃陵—韓城—侯馬鐵路如意隧道為依托，分析了隧道塌方的影響因素，提出了隧道塌方的處置措施，并通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)塌方處置效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)；孟超等[4]運(yùn)用SVM 模型分析了鐵路隧道塌方事故中常見(jiàn)的18個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的關(guān)系，通過(guò)計(jì)算各風(fēng)險(xiǎn)因素信息熵得出地下水滲流、特殊不良地質(zhì)、開(kāi)挖方式是影響隧道塌方的主要因素。以上研究為鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)的研究提供了重要的研究方法和研究成果，但其中仍存在部分問(wèn)題亟需進(jìn)一步研究，如傳統(tǒng)權(quán)重分配方法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重分配的合理性、評(píng)價(jià)模型對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)的適用性等。鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是一個(gè)多指標(biāo)、多級(jí)別的綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題。基于鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)因素的復(fù)雜性、模糊性以及不確定性，本文選用可變模糊集理論，建立了可變換模型參數(shù)的隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)可變模糊集理論模型，并結(jié)合博弈論組合賦權(quán)法優(yōu)化賦權(quán)，彌補(bǔ)了單一主觀賦權(quán)或客觀賦權(quán)的不足。運(yùn)用工程實(shí)例驗(yàn)證了評(píng)價(jià)模型的可行性，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行了分析?？勺兡：碚撃Ｐ途哂欣碚搰?yán)謹(jǐn)，精度較高的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)模型參數(shù)的變換，大大提高了鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠度，相較于傳統(tǒng)評(píng)價(jià)模型，可變模糊集理論模型評(píng)價(jià)結(jié)果精度更高，工程適用性良好，能夠?yàn)殍F路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供新的參考。

1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

1.1 鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

在鐵路隧道施工過(guò)程中，影響隧道塌方的風(fēng)險(xiǎn)因素較為復(fù)雜，各影響因素之間存在一定的關(guān)聯(lián)性和模糊性。為便于準(zhǔn)確選取隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，本文通過(guò)既有研究成果[5?8]及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮指標(biāo)的影響力、代表性以及可量化性等，從鐵路隧道工程地質(zhì)、勘察設(shè)計(jì)、施工技術(shù)與管理水平3個(gè)主要影響方面出發(fā)，構(gòu)建了包括工程地質(zhì)4 個(gè)2 級(jí)指標(biāo)、勘察設(shè)計(jì)4 個(gè)2 級(jí)指標(biāo)、施工技術(shù)與管理2 個(gè)2 級(jí)指標(biāo)共10 個(gè)2 級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。其中，地質(zhì)勘察深度、施工對(duì)圍巖的擾動(dòng)、施工技術(shù)水平、施工管理水平4 個(gè)2 級(jí)指標(biāo)屬于定性指標(biāo)，其余6 個(gè)2 級(jí)指標(biāo)為定量指標(biāo)，隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖1所示。

圖1 鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.1 Risk evaluation index system of railway tunnel collapse

1) 在工程地質(zhì)影響因素中，圍巖級(jí)別對(duì)隧道塌方有著直接影響，一般來(lái)說(shuō)，圍巖級(jí)別越低，塌方風(fēng)險(xiǎn)越大；巖體中部分節(jié)理發(fā)育較深，具有明顯的方向性與規(guī)律性，對(duì)地下水及隧道施工影響顯著，節(jié)理面間距越小，巖石破碎程度越大，塌方風(fēng)險(xiǎn)越高；隧道洞口淺埋段常因地形情況而產(chǎn)生偏壓，對(duì)圍巖穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，一般情況下，山體傾角越大，塌方風(fēng)險(xiǎn)越高；地下水能溶蝕巖體結(jié)構(gòu)面的膠結(jié)物及充填物，降低巖體強(qiáng)度，從而降低圍巖穩(wěn)定性，地下水越發(fā)育，隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)越高，本文以單位長(zhǎng)度最大涌水量來(lái)表示地下水情況。

2) 在勘察設(shè)計(jì)影響因素中，隧道開(kāi)挖跨度與塌方風(fēng)險(xiǎn)成正比，開(kāi)挖跨度越大，隧道開(kāi)挖的應(yīng)力擾動(dòng)區(qū)內(nèi)節(jié)理組數(shù)越多，巖體破碎程度越大，圍巖穩(wěn)定性降低；隧道埋深與塌方風(fēng)險(xiǎn)成反比，隧道埋深越淺，隧道開(kāi)挖中越難以形成相對(duì)穩(wěn)定的自然拱，圍巖自穩(wěn)能力差，容易產(chǎn)生大變形；地質(zhì)勘察情況影響著隧道設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇，地質(zhì)勘察越詳細(xì)深入，隧道設(shè)計(jì)參數(shù)選取就越合理，塌方風(fēng)險(xiǎn)就越低；施工對(duì)圍巖的擾動(dòng)是一項(xiàng)不可避免的風(fēng)險(xiǎn)因素，圍巖擾動(dòng)范圍越小，隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)就越低。

3) 在施工技術(shù)與管理影響因素中，施工技術(shù)水平和施工管理水平均屬于人為因素，施工的合理性與規(guī)范性對(duì)隧道塌方具有直接影響，施工技術(shù)水平與施工管理水平越高，隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)越小。

1.2 鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)常規(guī)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)、隧道塌方特征及相關(guān)文獻(xiàn)[9?11]將隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分為4 級(jí)，依次為低風(fēng)險(xiǎn)(1 級(jí))、中風(fēng)險(xiǎn)(2 級(jí))、高風(fēng)險(xiǎn)(3 級(jí))、極高風(fēng)險(xiǎn)(4 級(jí))。其中低風(fēng)險(xiǎn)表示風(fēng)險(xiǎn)可被忽略，按照預(yù)定施工方案進(jìn)行施工即可；中風(fēng)險(xiǎn)表示風(fēng)險(xiǎn)在預(yù)期范圍內(nèi)，可通過(guò)一定手段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避與處理；高風(fēng)險(xiǎn)表示風(fēng)險(xiǎn)超出預(yù)期，需要加以重視，應(yīng)檢查施工過(guò)程的規(guī)范性，重新設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)方案；極高風(fēng)險(xiǎn)表示風(fēng)險(xiǎn)有極高的可能性會(huì)發(fā)生，應(yīng)立即停止施工并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)專題論證，設(shè)計(jì)合理方案進(jìn)行整改，以避免塌方事故的發(fā)生。

隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)的劃分依據(jù)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及既有研究成果[1?4]，在結(jié)合鐵路隧道工程概況下進(jìn)行劃分，得到最終的鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Classification standard of risk assessment index for railway tunnel collapse

2 可變模糊評(píng)價(jià)模型

2.1 博弈論組合賦權(quán)法

權(quán)重分配的合理性對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果至關(guān)重要，本文兼顧權(quán)重分配的主觀性與客觀性，分別應(yīng)用改進(jìn)的G2 法和改進(jìn)的CRITIC 法進(jìn)行主、客觀賦權(quán)，結(jié)合博弈論組合賦權(quán)法優(yōu)化賦權(quán)，根據(jù)優(yōu)化得到的指標(biāo)綜合權(quán)重在可變模糊評(píng)價(jià)模型中對(duì)隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2.1.1 改進(jìn)G2法

G2 法的核心思想是依據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)間的重要程度之比來(lái)判斷指標(biāo)的權(quán)重值[12]。為減少專家個(gè)人因素對(duì)指標(biāo)權(quán)重的影響，本文應(yīng)用指標(biāo)基尼系數(shù)之比代替專家意見(jiàn)判定的指標(biāo)重要度之比，具體計(jì)算步驟如下：

1)對(duì)指標(biāo)樣本數(shù)據(jù)排序，計(jì)算各指標(biāo)xi的基尼系數(shù)Gi。

其中：m表示樣本數(shù)目；yip，yiq為指標(biāo)xi對(duì)應(yīng)的第p，q個(gè)樣本值，Yi表示指標(biāo)xi樣本數(shù)據(jù)之和。

2)從指標(biāo)集X={xi}(i=1,2，…，n)中選取最不重要指標(biāo)xt，計(jì)算各指標(biāo)對(duì)xt的相對(duì)重要程度ri：

其中：Gt表示最不重要指標(biāo)xt的基尼系數(shù)。

3)計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)xi的主觀權(quán)重：

2.1.2 改進(jìn)CRITIC法

CRITIC 法是一種通過(guò)指標(biāo)的對(duì)比強(qiáng)度和沖突性確定指標(biāo)權(quán)重的客觀賦權(quán)方法。為更好地反映評(píng)價(jià)指標(biāo)間的關(guān)系，本文采用標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)計(jì)算中的標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示指標(biāo)對(duì)比強(qiáng)度，同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算中指標(biāo)相關(guān)系數(shù)取絕對(duì)值來(lái)表示指標(biāo)沖突性[12]。改進(jìn)的CRITIC法計(jì)算步驟如下：

1) 對(duì)指標(biāo)樣本數(shù)據(jù)運(yùn)用極差法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

2)計(jì)算指標(biāo)xi所含信息量Ci：

3)計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)xi客觀權(quán)重：

2.1.3 博弈論組合賦權(quán)法

通過(guò)博弈論組合賦權(quán)，可以避免單一權(quán)重分配方法的片面性，提高權(quán)重分配的合理性與準(zhǔn)確性，同時(shí)兼顧主觀與客觀賦權(quán)各自的優(yōu)勢(shì)，使評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重分配達(dá)到主客觀統(tǒng)一[13]。其詳細(xì)步驟如下：

1) 設(shè)L種權(quán)重方法線性組合的綜合權(quán)重向量Wz為：

其中：αk為組合系數(shù)，Wk=(wki)(k=1,2,…,L，i=1,2,…,n)為各權(quán)重方法權(quán)重。

2)優(yōu)化組合系數(shù)αk得到對(duì)策模型如式(7)所示，其轉(zhuǎn)化為最優(yōu)一階導(dǎo)數(shù)的條件如式(8)所示：

3)結(jié)合式(8)計(jì)算得(αk)(k=1,2,…,L)，對(duì)其歸一化處理如下：

4)計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)xi最優(yōu)綜合權(quán)重：

2.2 可變模糊評(píng)價(jià)法

可變模糊集理論是陳守煜教授在2009 年提出的，該理論基于模糊水文水資源學(xué)提出，目前已經(jīng)在眾多領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景[14?16]。本文基于該理論對(duì)鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，詳細(xì)計(jì)算步驟如下[15]：

1)設(shè)有m個(gè)評(píng)價(jià)樣本，n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)組成的樣本特征值矩陣X=(xij)(i=1,2,…,n；j=1,2,…,m)，樣本評(píng)價(jià)等級(jí)h=1,2,…,s，則有指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值區(qū)間矩陣為

2)確定區(qū)間[aih，bih]中相對(duì)隸屬度等于1 的點(diǎn)值矩陣M=(Mih)：

3)根據(jù)待評(píng)樣本j指標(biāo)i的特征值xij與級(jí)別h指標(biāo)i的Mih值進(jìn)行比較，指標(biāo)分布區(qū)域示意圖如圖2所示，若xij落在Mih的左側(cè)，其相對(duì)隸屬函數(shù)計(jì)算如式(13)所示,若xij落在Mih的右側(cè)，相對(duì)隸屬函數(shù)計(jì)算如式(14)所示：

圖2 指標(biāo)分布區(qū)域示意圖Fig.2 Schematic diagram of indicator distribution area

式中：ωi為指標(biāo)權(quán)重；α為準(zhǔn)則參數(shù)；v為距離參數(shù)；α，v通常有以下4種組合：

當(dāng)α=1,v=1 時(shí)，該公式變?yōu)槟：u(píng)價(jià)模型；當(dāng)α=1,v=2 時(shí)，該公式變?yōu)門(mén)OPSIS 理想點(diǎn)模型；當(dāng)α=2,v=1 時(shí)，該公式變?yōu)樯窠?jīng)元激勵(lì)函數(shù)模型；當(dāng)α=2,v=2 時(shí)，該公式變?yōu)槟：齼?yōu)選評(píng)價(jià)模型。由此構(gòu)成一個(gè)4種組合的可變模糊集。

5)歸一化處理后的綜合相對(duì)隸屬度：

6)計(jì)算樣本j的級(jí)別特征值向量Hj，根據(jù)Hj及其平均值對(duì)樣本進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)：

2.3 可變模糊評(píng)價(jià)模型

結(jié)合上述理論，得到鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)流程如圖3所示。本文首先通過(guò)分析鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)因素建立了鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，然后運(yùn)用改進(jìn)的G2 法和CRITIC 法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行主客觀賦權(quán)，結(jié)合博弈論組合賦權(quán)法優(yōu)化賦權(quán)得到指標(biāo)綜合權(quán)重，最后，應(yīng)用4種模型參數(shù)組合下的可變模糊評(píng)價(jià)法綜合判斷鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

圖3 鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)流程圖Fig.3 Flow chart of risk assessment of railway tunnel collapse

3 實(shí)例分析

3.1 工程概況

巖山隧道位于湖南省懷化市麻陽(yáng)縣蘭村鄉(xiāng)境內(nèi)，起訖里程為DK204+341.54～DK206+316.5，隧道全長(zhǎng)1 974.46 m，隧道洞內(nèi)設(shè)單面坡，最大埋深約105 m。隧道地貌類型為丘陵地貌，地勢(shì)起伏較大，丘間呈“V”或“U”字型的狹長(zhǎng)溝谷較多，且溝谷內(nèi)多發(fā)育溪流，丘坡表層覆蓋有粉質(zhì)黏土，植被較為茂密，坡體局部較陡峭，自然坡度為15°～37°。海拔標(biāo)高為185～290 m。

3.2 權(quán)重計(jì)算

本文根據(jù)巖山隧道地質(zhì)說(shuō)明、設(shè)計(jì)說(shuō)明以及地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，選取隧道主要5個(gè)區(qū)段作為評(píng)價(jià)樣本，得到各樣本評(píng)價(jià)指標(biāo)實(shí)際數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 樣本評(píng)價(jià)指標(biāo)實(shí)際數(shù)據(jù)Table 2 Actual data of sample evaluation indicators

結(jié)合以上數(shù)據(jù)，運(yùn)用基尼系數(shù)改進(jìn)后的G2 法計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)主觀權(quán)重，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)改進(jìn)的CRITIC 法計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)客觀權(quán)重，最后運(yùn)用博弈論組合賦權(quán)法優(yōu)化綜合賦權(quán)，得到巖山隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合權(quán)重，各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果如表3所示。

表3 鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重Table 3 Index weight of railway tunnel risk assessment

3.3 可變模糊評(píng)價(jià)法計(jì)算

結(jié)合前文計(jì)算結(jié)果，以巖山隧道進(jìn)口段為例，運(yùn)用可變模糊評(píng)價(jià)法對(duì)隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，詳細(xì)計(jì)算過(guò)程如下所示(其余各區(qū)段樣本計(jì)算方法相同，在此不一一列出)。

1)結(jié)合表2樣本評(píng)價(jià)指標(biāo)實(shí)際數(shù)據(jù)，得到待測(cè)樣本特征值矩陣如下：

2)根據(jù)表1評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可得隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值區(qū)間矩陣為：

根據(jù)式(12)，計(jì)算Mih值得到隸屬度為1的點(diǎn)值矩陣，判斷指標(biāo)數(shù)據(jù)xij落在Mih值的左端還是右端，結(jié)合式(13)和式(14)，計(jì)算樣本指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)級(jí)別的相對(duì)隸屬度，歸一化處理后得到的歸一化隸屬度矩陣為：

4) 應(yīng)用式(15)，結(jié)合博弈論優(yōu)化綜合權(quán)重值，求得α 和v4 種參數(shù)組合下樣本j對(duì)級(jí)別h的綜合相對(duì)隸屬度，再結(jié)合式(16)～(17)求得級(jí)別特征值H，如表4所示。

5)根據(jù)表4 可計(jì)算得4 種模型參數(shù)組合下級(jí)別特征值平均值為Hˉ=2.695，即隧道進(jìn)口段塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)偏向于3 級(jí)，說(shuō)明隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)處于高等風(fēng)險(xiǎn)，同理可得該隧道其余區(qū)段評(píng)價(jià)結(jié)果，如表5所示。

表4 4種模型參數(shù)組合下綜合相對(duì)隸屬度Table 4 Comprehensive relative membership under the com‐ bination of four model parameters

根據(jù)表5 評(píng)價(jià)結(jié)果可知，巖山隧道洞身DK204+450～DK204+715 段風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)偏向于2 級(jí)，屬于中等風(fēng)險(xiǎn)；DK205+580～DK205+670 段風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)基本為2 級(jí)，屬于中等風(fēng)險(xiǎn)；DK206+000～DK206+220 段風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)偏向于2 級(jí)，屬于中等風(fēng)險(xiǎn)；隧道出口段風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)偏向于3級(jí)，屬于高等風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)巖山隧道工程實(shí)際情況，隧道進(jìn)出口段地質(zhì)復(fù)雜，塌方影響因素多，風(fēng)險(xiǎn)較大，隧道洞身DK205+580～DK205+670 段地質(zhì)情況較為簡(jiǎn)單，塌方風(fēng)險(xiǎn)較其他段低，DK205+580～DK205+670，DK206+000～DK206+220 段地質(zhì)情況屬于中等復(fù)雜，存在一定的塌方風(fēng)險(xiǎn)，因此可判斷該風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果合理。

表5 隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果Table 5 Tunnel collapse risk evaluation result table

4 結(jié)論

1) 結(jié)合隧道工程施工情況，針對(duì)鐵路隧道施工中的塌方問(wèn)題，從工程地質(zhì)、勘察設(shè)計(jì)、施工技術(shù)與管理3 個(gè)主要方面進(jìn)行塌方風(fēng)險(xiǎn)因素分析，綜合考慮評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響力、代表性及可量化性，建立鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)10 個(gè)2 級(jí)指標(biāo)，構(gòu)成了一套完整的鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2) 基于改進(jìn)的G2 法和CRITIC 法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行主、客觀賦權(quán)，運(yùn)用博弈論理論對(duì)主、客觀權(quán)重進(jìn)行優(yōu)化，避免了單一權(quán)重分配方法的片面性和絕對(duì)性，同時(shí)也兼顧了權(quán)重分配的合理性與準(zhǔn)確性，使得權(quán)重分配達(dá)到最優(yōu)。

3) 通過(guò)建立鐵路隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的可變模糊集理論模型，結(jié)合巖山隧道進(jìn)行實(shí)例分析，得到巖山隧道各區(qū)段塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)級(jí)別在2 級(jí)和3 級(jí)之間，隧道整體風(fēng)險(xiǎn)為中等風(fēng)險(xiǎn)至高等風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別在可控的風(fēng)險(xiǎn)范圍內(nèi)，評(píng)價(jià)結(jié)果與隧道實(shí)際情況一致，說(shuō)明該模型具有一定的準(zhǔn)確性與適用性，可在隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中進(jìn)行應(yīng)用與推廣。