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原文传递基于模糊层次分析法的隧道突水风险评估--以Neelum-Jhelum水电站引水隧道为例

论文题名：	基于模糊层次分析法的隧道突水风险评估--以Neelum-Jhelum水电站引水隧道为例
关键词：	引水隧道;突水灾害;风险评估;模糊层次分析法;防控决策
摘要：	近年来，由于地下空间建设的飞速发展，地下工程的规模、数量以及建设速度急剧增加，地下工程建设面临的地质条件日益复杂，突水灾害发生的频率和烈度越来越高。隧道突水灾害受地应力分布、岩体强度、地下水渗流特性、开挖断面大小、开挖方法以及开挖速度等因素的影响，致灾机理极为复杂，导致目前针对隧道突水灾害评估和预测的研究仍然存在不足，特别是对试验条件和现场探测条件受限制的发展中国家而言，亟需结合自身条件，针对隧道突水灾害预测评估开展研究，提出创新的风险评估方法，从而确保地下工程稳定性和长期安全运营。本文以巴基斯坦Neelum-Jhelum水电站引水隧道突水灾害评估为工程背景，系统分析构建了突水灾害指标集和评估框架，提出了突水灾害防控决策支持系统，并开展了系统对比和现场应用，主要取得了以下研究成果：　　（1）综合的突水风险评估可以有效提高隧道建设的安全性和延长隧道运营寿命。本文首先分析叙述了突水危险性评估的内在含义和必要因素，分析表明，及时有效的突水灾害评估对避免和控制灾害，确保隧道工程长期安全运营具有重要意义。　　（2）突水危险性评估是典型的多标准决策问题之一，导致决策者在复杂的多准则环境中很难做出正确的决定。决策支持系统是通过多元决策过程克服复杂性的一种有效手段。基于此，本文提出了一个隧道突水灾害防控决策支持系统，为突水灾害评估预测提供技术支持，提高突水风险评估的敏感性。　　（3）采用模糊集理论，量化了分析突水指标，使用模糊层次分析法(F-AHP)确定了指标权重，构建了以巴基斯坦为突水灾害预测应用背景的区域模型。通过推导突水增强指标（6个主要指标，35个评价指标）建立了突水灾害评估框架，将影响突水因素的框架构建到决策支持系统中，以考虑不同应用环境的影响。　　（4）在所有突水因素中，水文地质指标是引起突水的最主要因素，其次是不利地质因素、施工因素。这意味着，如果降低这些指标的影响，可以避免或最大限度的减少未来的突水灾害问题。水文地质指标和地质构造指标所占比重较高，应作为重点改进指标。在这些方面之后，必须考虑施工因素、隔水指数和动力反馈，其次是工程地质指标。从各分项指标的分析可知，要实现长期安全隧道突水灾害防治的目标，必须加强对突水灾害的认识和风险评估方法的认识，并采取注浆、锚杆、工作面降水、探孔超前排水、排水织物、铁丝网等防治支护技术，通过适当的风险评估和适当的辅助技术，可以有效降低突水风险。　　本研究提高了隧道突水灾害评估的准确性，在理论和工程施工管理方面提出了突水灾害防控的重点和对策，加深了隧道突水灾害评价的认识，对试验手段以及现场探测手段的欠发达国家隧道建设中面临的突水灾害提供了一种简单易行的评估预测方法和途径。
作者：	Nabeel Ahmad(那比尔)
专业：	岩土工程
导师：	孟波
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中国矿业大学(江苏)
学位年度：	2022