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基于贝叶斯网络的隧道施工通风风险评估研究

宋骏修

基于贝叶斯网络的隧道施工通风风险评估研究

宋骏修1
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作者信息

  • 1. 西南交通大学
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摘要

随着我国基础建设的飞速发展,隧道建设规模逐渐扩大,表现为“长、大、深、难、高”的复杂隧道也逐渐增多。大型复杂隧道施工项目中,随着掘进长度的增大,隧道相关问题愈加严重,其中隧道施工通风环境当属关键问题,主要表现为通风量供给不足、温湿度不适、有害物质浓度超标等问题,或将导致隧道施工安全性问题。由此可见,隧道施工通风风险评估研究尤为重要。对此,论文基于贝叶斯网络进行了隧道施工通风风险评估研究,旨在探寻隧道施工通风关键风险因子,为隧道施工通风设计和现场管理指出重点方向。论文依托国家重点研发计划——城市地下空间开发建造理论和方法(2019YFC0605104)开展研究,论文主要研究成果如下: (1)论文以秦岭天台山隧道项目为研究对象,对现场施工通风系统和隧道环境相关指标进行了调研测试,测试结果指出该项目施工通风多存在不良状态。进一步地,论文基于现场测试结果,结合通风系统建立运行流程,探究识别了秦岭天台山隧道所存在的施工通风风险因子,并通过风险因子逻辑关系建立了风险耦合模型。 (2)论文引入蒙特卡罗法与专家调研法,对秦岭天台山隧道施工通风风险因子先验概率与条件概率进行了分析。针对于已知与其父节点风险因子之间理论关系的风险因子,蒙特卡罗法通过上万次仿真模拟推算出了条件概率;针对于其余风险因子,专家调研法基于概率量化标准将专家知识经验转化为先验概率或条件概率。 (3)基于风险识别与概率分析结果,论文采用贝叶斯网络分析软件实现了秦岭天台山隧道施工通风风险评估研究,研究主要分为风险事件推理、风险因子诊断与风险控制程度研究。研究结果指出该项目隧道施工通风风险表现为很可能发生状态,控制因素主要是通风系统布置情况与施工条件,其中风管长度、风管破损数目、破损风管更换、风管末端位置、内燃机设备数目的控制程度明显。进一步地,论文针对于控制程度明显的风险因子提出了针对性控制措施。

关键词

隧道施工通风/贝叶斯网络/风险概率分析/风险评估

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授予学位

硕士

学科专业

建筑与土木工程

导师

郭春

学位年度

2021

学位授予单位

西南交通大学

语种

中文

中图分类号

U4
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