1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，與交通建設(shè)及水利、礦產(chǎn)資源開發(fā)等有關(guān)的地下空間工程越來越多，它們的安全性關(guān)系著國計(jì)民生，因此急需要開展隧道、地下廠房等地下空間工程的施工和運(yùn)行期間穩(wěn)定性及風(fēng)險(xiǎn)分析研究。相對(duì)于隧道、邊坡等其他巖石工程，地下廠房類洞室群的風(fēng)險(xiǎn)分析方面的相關(guān)研究卻很少。本文研究針對(duì)地下廠房類洞室群的特點(diǎn)，以進(jìn)行地下工程，特別是地下洞室群工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究的理論和實(shí)用方法為目標(biāo)，在其基本理論體系、關(guān)鍵基礎(chǔ)問題、基本評(píng)估方法等方面開展了系統(tǒng)

2、的研究工作；借助系統(tǒng)的方法和模糊數(shù)學(xué)對(duì)工程進(jìn)行了穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，繼而建立適合大型地下洞室群工程的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，這是預(yù)防地下工程事故的有效措施，也對(duì)地下工程的設(shè)計(jì)、施工和穩(wěn)定性維護(hù)具有重要的指導(dǎo)作用。 通過國內(nèi)外大量文獻(xiàn)研究，分析了國內(nèi)外穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)研究進(jìn)展、現(xiàn)狀以及風(fēng)險(xiǎn)分析在巖石地下工程中的應(yīng)用，介紹了風(fēng)險(xiǎn)的基本概念，深入討論各種分析方法，研究了穩(wěn)定性及風(fēng)險(xiǎn)研究存在的問題及發(fā)展的方向，指出目前“半定量半定性”的風(fēng)險(xiǎn)分析方法仍是地下工程

3、，特別是地下洞室群風(fēng)險(xiǎn)分析中可操作性強(qiáng)的辦法；以此為基礎(chǔ)，提出了本文的研究方向和研究?jī)?nèi)容。 對(duì)地下洞室群結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，研究了在地下隱蔽工程中存在的大量不確定性，正是這些不確定性決定了穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)分析的隨機(jī)性、模糊性、動(dòng)態(tài)性；對(duì)地下工程失穩(wěn)事故發(fā)生的機(jī)理進(jìn)行了分析，從力學(xué)理論角度，確定了會(huì)導(dǎo)致洞室群失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)因素。 系統(tǒng)地研究了地下工程穩(wěn)定性判據(jù)，以及各類判據(jù)的應(yīng)用方法。以改進(jìn)的“彈塑性位移相對(duì)值”判據(jù)為主，其它判據(jù)

4、為輔，定義了地下洞室群工程穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)判別指標(biāo)“SI”；根據(jù)不同的穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)判別指標(biāo)來劃分不同的穩(wěn)定等級(jí)，對(duì)洞室的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷。 構(gòu)造多因素多層次評(píng)價(jià)模型，將模糊數(shù)學(xué)和系統(tǒng)論方法應(yīng)用到工程的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中。采用層次分析法(AHP)對(duì)影響洞室穩(wěn)定的因素進(jìn)行權(quán)重分析，得出多級(jí)層次各因素的權(quán)重；當(dāng)洞室群穩(wěn)定影響因素取不同的分位值時(shí)，利用已有的數(shù)值模擬方法對(duì)在建或已建的工程進(jìn)行各種工況的數(shù)值模擬分析，提取位移結(jié)果計(jì)算得到風(fēng)險(xiǎn)失穩(wěn)指標(biāo)“SI

5、”，所有指標(biāo)匯總值組成“模糊隸屬數(shù)據(jù)庫”，用確定性方法表達(dá)了巖石工程中的不確定性，解決了洞室群在進(jìn)行多因素綜合模糊評(píng)判時(shí)最關(guān)鍵的問題。今后，某個(gè)具體工程各個(gè)因素對(duì)評(píng)價(jià)集的隸屬度可以直接在庫中查詢到，然后逐級(jí)評(píng)判，最終根據(jù)最大隸屬度原則，給出洞室群的穩(wěn)定性的模糊級(jí)別，對(duì)洞室的穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)。 在得出洞室群穩(wěn)定性等級(jí)的基礎(chǔ)上，整體研究洞室群工程的風(fēng)險(xiǎn)。建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，用綜合模糊評(píng)判模型將風(fēng)險(xiǎn)的兩大要素“概率”和“后果”聯(lián)系起來，并

6、引入“監(jiān)控程度”和“重視程度”兩個(gè)因素；綜合考慮四大因素，建立了合理的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型、評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、各評(píng)價(jià)因素的隸屬函數(shù)，將不精確的表達(dá)和處理數(shù)字化，使評(píng)估過程更趨科學(xué)化。為進(jìn)行科學(xué)合理的地下工程，特別是地下洞室群風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供了一種新方法，為今后新建地下洞室群的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了借鑒。 將前面風(fēng)險(xiǎn)分析研究應(yīng)用在風(fēng)險(xiǎn)控制中，用VB語言開發(fā)了StabilityRiskAssessmentAnalysis軟件；結(jié)合滬蓉西高速公路烏池壩隧道工