[发明专利]一种盾构隧道施工风险综合评价方法

权利要求书

1.一种盾构隧道施工风险综合评价方法，其特征在于，包括步骤：

(S1)构建用于盾构隧道施工风险综合评价的单层指标体系，或两层以上的树状指标体系；

(S2)确定施工风险综合评价等级标准及对应的施工风险综合评价标准云模型体系和云图；

(S3)确定评价指标权重的评价语言体系及其对应的权重云模型体系；

(S4)确定评价指标安全状态等级的评价语言体系及对应的安全状态评价云模型体系；

(S5)根据(S3)评定每一项指标的权重云模型，根据(S4)评定最底层各项子指标的安全状态评价云模型；

(S6)根据最底层各项子指标的权重云模型和相应的安全状态评价云模型分别计算出底层各项子指标的施工风险综合评价云模型，结合对应的权重云模型，分别计算出底层子指标所归集的上一层各指标的施工风险综合评价云模型，以此类推，得到任一上层指标的施工风险综合评价云模型，最后根据顶层各指标的施工风险综合评价云模型及对应的权重云模型，计算出盾构隧道施工风险综合评价云模型；

(S7)将(S6)计算得到任一指标或盾构隧道的施工风险综合评价云模型转化为评价结果云图，将该云图与(S2)的施工风险综合评价标准云图进行比对，得到任一指标或盾构隧道的施工风险综合评价等级。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，盾构隧道施工风险综合评价指标体系分为两层，顶层指标按施工先后顺序进行阶段划分，包括施工前准备阶段、盾构始发掘进与到达接受阶段、盾构掘进阶段、管片拼装阶段、注浆阶段、压气、开仓与换刀阶段、穿越构造物及管线复杂地质阶段和盾构辅助阶段。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，施工前准备阶段的评价指标包括：地质或管线等勘察不详细、旧盾构机再使用维修改造风险、管片质量不合格或堆放不合理、盾构机选型不良、应急抢险物资准备不充足、起重吊装等专项方案编制不合理、施工组织设计不合理、工人技术不熟练、无安全技术培训；盾构始发掘进与到达接受阶段的评价指标包括：洞门破除端面发生涌水涌砂、构进洞姿态突变与轴线偏离过大、后盾系统不稳固、盾构始发与接收基座位移变形、始发接收基座或反力架安装精度不高、洞门建筑空隙密封失效、洞口土体加固及降水不当、工作井支护不稳定、到达洞门临时挡土墙拆除风险、盾构出洞轴线偏离；盾构掘进阶段的评价指标包括：穿越粘性土层出现“结泥饼”、盾构前方出现不明障碍物、地面沉降或隆起超限、土仓压力不平衡、螺旋输送器喷涌风险、刀盘切削扭矩大于盾壳摩擦、千斤顶系统故障、主轴承断裂风险、盾构施工参数设置不合理、盾构机械设备故障及维修不当、盾构轴线纠偏不当、盾尾密封失效风险、砂性土失稳、上软下硬复合地层刀盘偏磨及轴线偏移、开挖面泥皮形成质量、地面渣土排放；管片拼装阶段的评价指标包括：管片扭转或错台或破裂、管片上浮风险、管片型号选择不当、管片自身质量检查风险、管片嵌缝或堵漏失效、管片就位不准、拼装前盾尾砂浆未清理、螺旋连接不当；注浆阶段的评价指标包括：浆液质量缺陷、盾尾刷磨损导致盾尾漏浆、注浆管堵塞、注浆不及时、注浆参数不当引起管片变位、地面沉陷冒浆、管片脱出盾尾上浮、道路或管线开裂；压气、开仓与换刀阶段的评价指标包括：刀头或刀盘磨损甚至卡死、土仓漏气、刀具掉入土仓、刀盘非期望转动、更换刀具前没有进行地层加固、进仓人员培训不合格、未做好事故应急措施、刀具配置不合理；穿越构造物及管线复杂地质阶段的评价指标包括：地面沉降或隆起超限、构筑物开裂及结构失稳、管线破坏、地层空洞、局部有沼气储气层；盾构辅助阶段的评价指标包括：施工用电风险、水平与垂直运输风险、机械吊装与安装风险、监控与测量不准确、隧道排水通道不畅通、对周边环境的影响、循环泥浆制作。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，盾构隧道施工风险综合评价等级分为1-5级，指标的权重评价语言采用极其重要、更重要、一般重要、稍重要、不重要的五级定性概念来描述，指标安全状态等级分为最不安全、不安全、较安全、安全和最安全5级。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，权重云模型的域为[0,1]，根据权重评价的五个级别：极其重要、更重要、一般重要、稍重要和不重要，期望值E_x分别为1、0.75、0.5、0.25和0。