[发明专利]一种基于模糊判断的隧道地质岩溶风险评估方法

说明书

本发明公开了一种基于模糊判断的隧道地质岩溶风险评估方法，对岩溶洞穴突水评分标准和风险等级划分进行量化，主要包括以下步骤:1)进行隧洞地质勘察，获取隧洞及其附近围岩的地层岩性信息；2)若岩性为包括灰岩、白云岩类、膏盐类或可溶砾岩的可溶岩类或其与非可溶岩类接触带附近；且水位低于地下水位且高于岩溶发育下限，则将隧道地质岩溶风险评估为高风险；3)采集隧洞及其附近围岩的水文地质信息，建立指标层次表，根据指标层次表与模糊数学法获得的因素权值，计算出风险等级值；4)根据风险等级值，确定岩溶洞穴突水等级。本发明对岩溶洞穴突水评分标准和风险等级划分进行量化，直观可见，根据分数能清晰判断影响因素的程度。

技术领域

本发明涉及隧道工程技术，尤其涉及一种基于模糊判断的隧道地质岩溶风险评估方法。

背景技术

在我国工程建设当中，由于受到地形条件的影响，高速公路、铁路线路经常采用隧道方案穿越山岭，大型水电站也常常出现长大引水隧洞和交通辅助洞，大量的“长大深埋”隧道成为山区工程建设的控制性工程。然而隧道需要穿透山体、河流等复杂地质条件，因此在施工过程中常常会遇到各种未能预料的地质灾害，尤其是岩溶地质灾害。岩溶地质灾害的发生对人员和机械的安全构成了极大威胁，并造成极大的经济损失。因此在隧道施工过程中需要在施工监测的基础上，对后续施工岩溶地质灾害风险进行评估，并对开挖掌子面前方不良工程地质进行超前预报，准确掌握掌子面前方的地质情况，使隧道岩溶地质灾害风险最小化、可控化，减少隧道建设的经济损失，避免人员伤亡，将对隧道施工安全的保障有着极大的作用，对于隧道施工技术的发展具有十分重要的意义。

隧道地质灾害风险评估工作对隧道安全施工具有重要意义，然而，目前一些隧道地质灾害风险评估还存在以下问题：

(1)隧道岩溶地质灾害受很多非确定性因素的影响,例如涌水受大气降水、含水层的边界条件及含水介质的非均质性、地表环境特征等,这些因素都具有很强的不确定性,对隧道地质灾害的产生起到了重要的作用。而针对以上这些不确定影响因素的进行评价，是非常困难的,有些研究也针对单个因素进行了分析评价,建立一套考虑多种影响因子条件下的评价方法尤为重要。

(2)目前在已有规程规范中没有相对成熟的隧道岩溶地质灾害风险评估方法，而在实际隧道岩溶地质灾害风险评估中，一些不确定因素例如岩石风化程度、完整程度多采用定性描述，这样在实际操作中非常不便，无法直观的描述该因素的影响，另外，这种定性描述也不利于计算机程序编写，在形成智能化风险评估系统的时候非常不便。

所以，定量的准确评估影响因素对隧道岩溶地质灾害风险评估有着极为重大的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于模糊判断的隧道地质岩溶风险评估方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于模糊判断的隧道地质岩溶风险评估方法，包括以下步骤：

1)进行隧洞地质勘察，获取隧洞及其附近围岩的地层岩性、地下水位和可溶岩与非可溶岩接触带信息；

2)若岩性为包括灰岩、白云岩类、膏盐类或可溶砾岩的可溶岩类或其与非可溶岩类接触带附近；且水位低于地下水位且高于岩溶发育下限，则将隧道地质岩溶风险评估为高风险；否则转入步骤3)；

3)采集隧洞及其附近围岩的水文地质信息，包括:构造、岩性组合、岩溶化程度、水文地质、岩体完整程度、空间位置、水量监测、水压监测、地下水位监测和早期物探成果；其中，各一级指标包括的影响因素如下：

构造，包括的影响因素为：断层带内或断层带附近，向斜核部或靠近核部；

岩性组合，包括的影响因素为：可溶岩岩体内，可溶岩与非可溶岩接触带附近；

岩溶化程度，包括的影响因素为：强烈溶蚀风化，中等溶蚀风化，弱溶蚀风化，微新；