[发明专利]一种隧道施工地质灾害预警方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于隧道施工预警领域，尤其涉及一种隧道施工地质灾害预警方法及系统。

背景技术

在进行复杂地质条件下隧道施工过程中，开展地质超前预报，是对不良地质以及施工地质灾害加以控制的主要手段。隧道超前地质预报是在施工过程中不断收集地质资料，预测以及预报掌子面前方短距离内的不良地质和施工地质灾害，以确保隧道施工的安全，为围岩的级别判断、正确选择开挖方式以及支护方式提供依据。

超前地质预报内容主要包含了岩性、岩体完整性、岩体强度、断层破碎带、地下水情况以及地应力状况等基本要素，由于隧道施工过程中资料数据较为繁多，为了便于对超前地质预报资料进行整理分析，需要一个较为智能的计算机系统加入其中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道施工地质灾害预警方法及系统。

本发明是这样实现的，一种隧道施工地质灾害预警方法，该方法包括以下步骤：

S1、利用模糊神经网络对当前桩号下断层数据进行计算，将各种性质情况下危险性进行比例分配；

S2、根据所述比例分配计算各种情况下断层危险性的隶属度，将隶属度最高值作为断层危险性的预测结果。

优选地，在步骤S1中，所述断层数据的模糊神经网络计算过程包括：

(1)建立因素集U＝{u1，u2，u3，···，um}；

(2)建立评价集V＝{v1，v2，v3，···vm}；

(3)单因素评判f：U→η(V)，ui→f(ui)(vi)＝rij，得到模糊矩阵R；

(4)综合评判。

优选地，在步骤S2中，所述隶属度为定性指标隶属度的计算，用属于某个定性评语的问卷份数除以问卷总份数，得到各因素隶属于各评语的隶属度。

本发明进一步公开了一种隧道施工地质灾害预警系统，该系统包括：

危险比例划分模块，用于利用模糊神经网络对当前桩号下断层数据进行计算，将各种性质情况下危险性进行比例分配；

灾害预测模块，用于根据所述比例分配计算各种情况下断层危险性的隶属度，将隶属度最高值作为断层危险性的预测结果。

优选地，在危险比例划分模块中，所述断层数据的模糊神经网络计算过程包括：

(1)建立因素集U＝{u1，u2，u3，···，um}；

(2)建立评价集V＝{v1，v2，v3，···vm}；

(3)单因素评判f：U→η(V)，ui→f(ui)(vi)＝rij，得到模糊矩阵R；

(4)综合评判。

优选地，在灾害预测模块中，所述隶属度为定性指标隶属度的计算，用属于某个定性评语的问卷份数除以问卷总份数，得到各因素隶属于各评语的隶属度。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明能够通过计算直观的进行隧道风险评估工作；

(2)本发明针对建立的施工安全风险评价指标体系，结合模糊评价数学模型，计算出该指标体系的每个因素的权重系数，对单一隧道提高了其超前地质预报的适用性、准确性以及可行性。

附图说明

图1是本发明隧道施工地质灾害预警方法的步骤流程图；

图2是本发明隧道施工地质灾害预警系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明公开了一种隧道施工地质灾害预警方法，该方法包括以下步骤：

S1、利用模糊神经网络对当前桩号下断层数据进行计算，将各种性质情况下危险性进行比例分配；

S2、根据所述比例分配计算各种情况下断层危险性的隶属度，将隶属度最高值作为断层危险性的预测结果。

在步骤S1中，模糊综合评判是对多种因素影响的事物作出全面评价的一种十分有效的多因素决策方法，故又称为模糊多元决策。主控因素集U、烈度评价集V、模糊矩阵R是模糊综合决策模型的三要素。模糊决策过程主要有以下四步：

(1)建立因素集U＝{u1，u2，u3，···，um}；

(2)建立评价集V＝{v1，v2，v3，···vm}；

(3)单因素评判f：U→η(V)，ui→f(ui)(vi)＝rij，得到模糊矩阵R；

(4)综合评判。