基于改进SPA-EWM理论的隧道通风竖井掘进风险评估模型

摘要

为满足“一次成深大竖井”的高效成井要求，竖井掘进机(shaft boring machine, SBM)应需而生。以竖井掘进机的工程应用为研究背景，分析和辨识了竖井掘进机掘进的风险因素，将竖井施工风险划分成5个等级，并构建了三层级的竖井掘进风险评估指标体系。考虑联系度中同、异、反的取值问题，将集对分析理论(set-pair analysis, SPA)中的联系度赋值方法进行了有效改进，同时结合熵权法(entropy weight method, EWM)计算各风险因素的联系度表达式，建立了一种改进集对分析理论的深地竖井SBM掘进风险评估模型，并对联系度与风险计算值的变化关系进行趋势拟合，从而给出风险水平评估依据。借助该风险评估模型，对沿江高速火山隧道通风竖井进行了施工风险评估及预测，提出了风险偏好不同的工程人员对竖井掘进风险的不同取值方法，结合现场布测结果进一步验证了风险模型的适用性。立足我国SBM工法的初次应用，提出的深地竖井SBM掘进风险评估模型为深大竖井施工起到了一定指导作用，也为今后深地竖井掘进的风险评估研究奠定了一定理论基础。

关键词

竖井掘进机 / 竖井施工 / 集对分析理论 / 熵权法 / 风险评估