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基于GABP与AHP的营运高速公路边坡安全风险评估方法及应用
| 论文题名： | 基于GABP与AHP的营运高速公路边坡安全风险评估方法及应用 |
| 关键词： | 高速公路边坡;风险评估;神经网络;层次分析方法 |
| 摘要： | 边坡安全风险评估作为交通工程防灾减灾中的核心内容之一，具有重要的学术意义和实用价值。当前的边坡安全风险评估尚处于初步发展阶段，通常是针对于某一特定边坡地质灾害，且评估内容不完整，然而在高速公路边坡营运过程中的边坡地质灾害常具有多种形式，由于未能及时判断边坡病害发育严重程度，无法做到重大边坡地质灾害全面有效预防，最终导致严重的崩塌、滑坡等大型地质灾害，甚或造成严重的人员伤亡、财产损失和社会影响。考虑多灾种情况的边坡安全风险评估是保障营运高速公路边坡稳定与营运安全的关键技术之一，并且高速公路边坡安全风险具有显著的阶段性特点，应予适当性和针对性处理。本文重点研究一个多灾种分阶段全过程的高速公路边坡安全风险评估体系，基于广东省大量的高速公路边坡地质灾害数据样本，采用现今高速发展和日趋成熟的神经网络方法（GABP）与层次分析方法（AHP）相结合建模，并应用于广东省高速公路边坡安全风险评估工程实践。其主要研究内容、方法与成果如下： （1）基于广东省交通建设集团40条高速公路沿线50000余处路基边坡建设与管养工程实践，总结了山区高速公路常见边坡地质灾害类型，基于数据分析了边坡地质灾害部分安全风险来源及其影响因素，归纳了9类61项边坡安全风险评估因子，建立了一个多灾种分阶段全过程的高速公路边坡安全风险评估体系。 （2）在广东省高速公路近5年发生的1719处边坡地质灾害案例的基础上，同时考虑不同灾害类型数据的正负样本，采用GABP方法，对70%的数据样本进行训练，建立边坡地质灾害易发性评价模型并优化,确定网络结构为全输入、隐含层节点为15，对其余30%的数据样本进行验证，其预测准确率分别为：冲刷剥落74.5%、掉块落石97.5%、溜坍坍塌80.2%、崩塌96.6%、滑坡92.0%。 （3）采用AHP与专家经验相结合的方法，建立边坡地质灾害危险性和易损性评估模型，基于专家经验得到边坡冲刷剥落、掉块落石、溜坍坍塌、崩塌、滑坡的危险性、易损性层次分析法模型、判断矩阵与计算公式并建立了边坡安全风险评估指标及等级划分方法。 （4）本文研究的边坡安全风险评估体系已对云茂高速公路95处高边坡地质灾害易发性评估进行示范应用，经专家现场评估校核其一致性分别为：冲刷剥落0.825、掉块落石1.000、溜坍坍塌0.839、崩塌1.000、滑坡0.989；当前，该评估体系已推广应用于广东省广佛肇高速公路和揭博高速公路共407处边坡试点工程的安全风险评估体系建设，并给出了不同风险下的管养建议。 |
| 作者： | 胡平 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 熊治文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国铁道科学研究院 |
| 学位年度： | 2023 |
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