未确知数学在地铁工程施工安全评价中的应用研究

论文摘要

地铁工程多处于热闹繁华的城市中心地带,地上、地下环境十分复杂,工程地质、水文地质条件复杂多变,施工工法和作业面多,环境安全和工程施工风险多。其在建设过程中存在的许多不确定和不可预见因素,更加加大了地铁施工的安全风险。本文以此为背景,尝试将未确知数学应用于地铁工程施工安全评价中,全面考虑施工系统中的不确定和不可预见的因素对安全状态的影响,建立一种基于未确知数学的评价模型,以期提高安全评价结果的科学性和准确度。本文首先分析了地铁施工安全风险特点,在对施工过程中的危险源及危险有害因素识别与分析的基础上,从地质条件、施工技术、工程管理、外部风险等主要方面出发,建立了地铁施工安全评价指标体系。其次,对综合评价中指标权重的确定方法进行了概述,针对现有研究的客观赋权法无法反映专家经验,而主观赋权法无法反映客观条件变化的双重弊端,将主观赋权法的G1法和客观赋权法的熵权法相组合对评价指标进行赋权,建立了一种基于组合赋权法的权重计算方法。然后,讨论了将未确知数学理论应用到地铁施工安全评价中的可行性,在概述了未确知数学理论的基础上,建立了地铁施工安全评价的未确知测度综合评价模型。该模型采用G1法和熵权法相结合的组合赋权法确定各评价指标的权重,利用相对差异函数模型确定指标的安全隶属度向量,最后按照置信度识别准则判断地铁施工安全评价结果。最后,运用本文所建立的评价模型对成都地铁2号线3标段红色村站和黄忠路口两个相邻车站的工程施工进行了安全评价,结果表明,与传统评价方法相比,该方法考虑了安全评价中“未确知信息”带来的不确定性问题对评价结果的影响,评价方法严谨、结果合理、精细,是对地铁施工安全评价行之有效的方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外地下工程风险研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究内容
• 第2章 地铁工程施工安全评价体系的建立
• 2.1 建立地铁工程施工安全评价体系的目的和原则
• 2.2 地铁施工危险源辨识
• 2.2.1 地铁工程施工特点
• 2.2.2 地铁施工安全风险特点
• 2.2.3 地铁施工风险类型
• 2.2.4 重大危险源辨识
• 2.3 建立地铁施工安全评价体系
• 2.4 本章小结
• 第3章 指标权重的确定
• 3.1 指标权重及其确定方法概述
• 3.1.1 指标权重
• 3.1.2 权重确定方法概述
• 3.2 G1 法原理
• 3.2.1 确定序关系
• 3.2.2 给出相邻指标间相对重要程度的比较判断
• 3.2.3 权重系数的计算
• 3.2.4 群组判断的情形
• 3.3 熵权法
• 3.4 组合权重的确定
• 3.5 本章小结
• 第4章 未确知数学评价模型的建立
• 4.1 可行性分析
• 4.2 未确知数学基本理论
• 4.2.1 未确知信息及其两种处理方法
• 4.2.2 未确知有理数的概念
• 4.2.3 未确知集合
• 4.3 未确知测度综合评价模型
• 4.3.1 单指标未确知测度
• 4.3.2 隶属度函数的确定
• 4.3.3 指标权重
• 4.3.4 多指标综合测度评价向量
• 4.3.5 置信度识别准则
• 4.4 本章小结
• 第5章 工程实例
• 5.1 工程概况
• 5.1.1 工程的特点、难点
• 5.1.2 地质、水文情况
• 5.1.3 地下管线
• 5.1.4 基坑开挖方法
• 5.1.5 基坑支护
• 5.1.6 防水设计
• 5.1.7 安全和质量管理
• 5.2 地铁施工安全评价
• 5.2.1 评价分割的构建
• 5.2.2 单指标测度评价矩阵
• 5.2.3 计算指标权重
• 5.2.4 计算综合测度
• 5.2.5 置信度识别及评价结果分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢