[发明专利]一种隧道突水突泥风险分析方法、系统、存储介质与设备

说明书

本发明提供了一种隧道突水突泥风险分析方法、系统、存储介质与设备，分析隧道突水突泥的潜在风险因素，确定各因素之间的影响关系，列出风险因素影响方格；根据隧道突水突泥风险因素方格以及各风险因素之间的直接影响关系建立邻接矩阵，基于所述邻接矩阵建立可达矩阵，并进行分解，根据分解后各个元素的等级建立解释结构模型，根据解释结构模型建立隧道突水突泥事故故障树；采用三角模糊数的方法，确定故障树基本事件的发生概率均值和置信区间上下限；计算故障树顶事件的发生概率以及故障树基本事件的重要度，对风险因素的重要度进行排序，确定各风险因素对突水突泥事故的影响程度，本发明能够对隧道突水突泥事故进行定性定量风险分析。

技术领域

本发明属于隧道突水突泥风险分析技术领域，具体涉及一种隧道突水突泥风险分析方法、系统、存储介质与设备。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在隧道工程中，当隧道洞身处在地下水位以下或者存在高承压水时，如果处理不当，则极易发生突水突泥灾害，造成严重的经济损失和人员伤亡，阻碍施工进程，因此隧道突水突泥风险因素的准确分析一直是隧道修建过程中被广泛关注的重要问题。

当前，隧道突水突泥研究多集中于工法试验研究及具体技术处理方案等，在施工过程中，应用安全科学管理方法针对隧道突水突泥的定量化研究仍比较欠缺。隧道突水突泥模型虽然可以应用借鉴，但具体突水突泥事故具有随机性、模糊性、可变性及复杂性等不确定性特点，各突水突泥模型方法也有其利弊，要对隧道突水突泥做出准确评估仍需根据具体隧道的施工现场情况进行分析。因此，建立一种隧道突水突泥风险分析方法，实现隧道突水突泥的定性及定量分析，能够对隧道突水突泥灾害进行预防和治理，保证隧道施工的安全。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种隧道突水突泥风险分析方法、系统、存储介质与设备，本发明采用解释结构模型进行定性分析，根据分析结果，再利用模糊故障树进行定量分析，实现了隧道突水突泥风险的全面解释。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种隧道突水突泥风险分析方法，包括以下步骤：

分析隧道突水突泥的潜在风险因素，确定各因素之间的影响关系，列出风险因素影响方格；

根据隧道突水突泥风险因素方格以及各风险因素之间的直接影响关系建立邻接矩阵，基于所述邻接矩阵建立可达矩阵，并进行分解，根据分解后各个元素的等级建立解释结构模型，根据解释结构模型建立隧道突水突泥事故故障树；

采用三角模糊数的方法，结合实际工程地质条件，得出故障树基本事件的发生概率均值和置信区间上下限；

计算故障树顶事件的发生概率以及故障树基本事件的重要度，对风险因素的重要度进行排序，确定各风险因素对突水突泥事故的影响程度。

作为可选择的实施方式，列出风险因素影响方格的具体过程包括：对隧道突水突泥的风险因素进行分析，确定可能性大于设定值的引起突水突泥的潜在因素，确定各风险要素的相互关系，列出风险因素影响方格。

作为可选择的实施方式，建立邻接矩阵，基于所述邻接矩阵建立可达矩阵的具体过程包括：根据影响表格之间各要素的二元关系建立邻接矩阵，表示各风险因素之间的直接影响关系，利用布尔代数运算得到隧道突水突泥解释结构模型的可达矩阵。

作为可选择的实施方式，根据分解后各个元素的等级建立解释结构模型的具体过程包括：寻找除对角线外行元素都是0的行，该行对应的风险因素即为解释结构模型的第一级汇点；剔除第一级汇点对应的元素得到矩阵M1，从矩阵M1中寻找除对角线外行元素都是0的行，该行对应的风险因素即为解释结构模型的第二级汇点；重复上述操作得到解释结构模型的剩余不同级汇点。