[发明专利]一种隧道主体结构健康状态评价及养护对策确定方法

权利要求书

1.一种隧道主体结构健康状态评价及养护对策确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据隧道主体结构形式以及隧道地质数据，确定隧道主体结构的基本单元、区段划分范围以及单一指标分级标准；

S2、开展现场监测及检测工作，以收集监测及病害数据；

S3、根据收集的监测及病害数据，结合单一指标分级标准，确定隧道主体结构的单点健康状态评价结果；

S4、基于单点健康状态评价结果，依次确定基本单元健康状态评价结果、区段健康状态评价结果和总体健康状态评价结果；

S5、依据单点健康状态评价结果和基本单元健康状态评价结果，确定单一病害维修及综合维修对策；

S6、依据区段健康状态评价结果和总体健康状态评价结果，确定隧道运营管理对策；

所述步骤S4具体包括以下步骤：

S41、基于单点健康状态评价结果，确定基本单元健康状态评价结果；

S42、基于基本单元健康状态评价结果，确定区段健康状态评价结果；

S43、基于区段健康状态评价结果，确定总体健康状态评价结果；

所述步骤S41具体包括以下步骤：

S411、统计所有单点健康状态评价结果所对应的病害类型；

S412、以单点健康状态评价结果的最大健康状态分值所对应的病害类型作为关键病害；

S413、根据预设的影响附加值规则，计算得到统计的其余病害类型对应的影响附加值；以关键病害对应的单点健康状态评价结果为基数，叠加其他病害类型的影响附加值，计算得到基本单元健康状态评价结果，其中，所述预设的影响附加值规则具体为：

若病害类型的单点健康状态评价结果的最大健康状态分值为0，则该病害类型的影响附加值为0；

若病害类型的单点健康状态评价结果的最大健康状态分值为1，则该病害类型的影响附加值为0.1；

若病害类型的单点健康状态评价结果的最大健康状态分值为2，则该病害类型的影响附加值为0.3；

若病害类型的单点健康状态评价结果的最大健康状态分值为3，则该病害类型的影响附加值为0.5；

若病害类型的单点健康状态评价结果的最大健康状态分值为4，则不考虑该病害类型的影响附加值；

所述基本单元健康状态评价结果的计算公式为：

其中，THI_Rj为第j个基本单元的健康状态分值，THI_p-max为该基本单元最大的单点健康状态分值，即为关键病害对应的单点健康状态评价结果，ω_i为统计的其余病害类型中第i种病害对应的影响附加值，n为统计的所有病害类型的数量；

所述基本单元的健康状态分值THI_Rj按照四舍五入的方法取整，若THI_p-max＝4或THI_Rj＞4时，则基本单元的健康状态分值确定为4。

2.根据权利要求1所述的一种隧道主体结构健康状态评价及养护对策确定方法，其特征在于，所述步骤S1中隧道主体结构的基本单元具体为：

若隧道主体结构以盾构法修建，则对应的基本单元为环；

若隧道主体结构以明挖法或沉管法修建，则对应的基本单元为节；

若隧道主体结构以钻爆法修建，则对应的基本单元为模；

所述步骤S1中区段划分范围的确定方法包括：

独立划分施工期事故段落：施工期间记载有突水冒泥、塌方事故的区段，施工期进行过专项修补的区段；

独立划分运营期周边施工影响段落：根据施工具体特征及影响范围，结合运营监测及病害调查结果确定区段范围；

独立划分运营期历史维修段落：根据以往实际维修区域确定区段长度；

独立划分联络通道及其两侧延伸10m、工作井两侧延伸30～50m、小半径曲线段；

独立划分病害成因不明、病害种类多且相对集中段落；

所述步骤S1中单一指标分级标准具体将健康状态等级划分为5级，其中，1级对应的健康状态分值为0、健康状态为完好；

2级对应的健康状态分值为1、健康状态为轻微破损；

3级对应的健康状态分值为2、健康状态为中等破损；

4级对应的健康状态分值为3、健康状态为严重破损；

5级对应的健康状态分值为4、健康状态为危险。