[發明專利]基于高地應力隧道典型災害的鐵路線路比選方法和裝置

有效

• 申請號: 202110058285.4
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112765809B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 李天斌;張廣澤;馬俊杰;張雨露;曾鵬;丁浩江;馮君;張小林
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06;G06N7/00;G06F111/08
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 茍冬梅

本發明實施例提供了一種基于高地應力隧道典型災害的鐵路線路比選方法和裝置，應用于地質選線研究技術領域，采用樸素貝葉斯機器學習的方法，根據高地應力區域待比選鐵路線路中隧道工程段的地質因素，預測處于高地應力環境中的待比選鐵路隧道發生高地應力典型隧道災害的概率，再采用乘積度量的方式，根據高地應力區域的待比選鐵路隧道發生高地應力典型隧道災害的概率，對鐵路線路發生災害的風險值進行定量化，上述對高地應力環境下的典型隧道災害進行定量風險預測的方式，達到了在鐵路工程前期選線階段，不再依靠人為評估，而是根據客觀定量化的風險值對鐵路線路進行比選的目的，保證了鐵路線路的必選結果更加客觀準確。

技術領域

本發明涉及地質選線研究技術領域，具體涉及一種基于高地應力隧道典型災害的鐵路線路比選方法和裝置。

背景技術

近年隨著越來越多的高原復雜山區鐵路工程的規劃修建，如川藏鐵路、滇藏鐵路、新藏鐵路和甘藏鐵路等，傳統的技術經濟線路比選方法已不能滿足實際選線工作的需要，因此地質選線扮演著越來越重要的角色。

已有技術中，有些方案基于最低合理可行(As Low As Reasonably Practicable，ALARP)準則對川藏鐵路道孚-甘孜段進行大地震風險分析，并結合改進方案評價法和個體工程布置措施等從宏觀和微觀方面進行鐵路線路方案比選。也有些方案采用貢獻率法建立了滑坡災害的風險定量分析評價模型，以此對川藏鐵路康定-林芝段沿線滑坡災害的可接受風險水平進行定量的分析，為研究段的鐵路選線提供參考。還有些方案通過研究穿越暗河發育區且發生突涌水的隧道案例，提出了“三階段暗河識別法”，并采用層次分析-專家打分法建立了隧道突涌水風險評估模型，以此為穿越暗河發育區的隧道選線提供參考。

綜上，目前地質選線研究內容較為豐富，為鐵路和公路地質選線提供了參考。但目前針對高地應力環境下的典型隧道地質災害，特別是巖爆和大變形的鐵路選線研究較少，已有的地質選線方法仍然更多依靠人為的評估，而人為評估更多依賴大量的歷史資料，這導致如何在鐵路工程前期選線階段基于有限資料對高地應力環境下的巖爆和大變形進行定量的風險預測，以此指導鐵路選線是一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明實施例提供一種基于高地應力隧道典型災害的鐵路線路比選方法和裝置，采用樸素貝葉斯機器學習的方法，根據高地應力區域待比選鐵路線路中隧道工程段的地質因素，預測處于高地應力環境中的待比選鐵路隧道發生高地應力典型隧道災害的概率，再采用乘積度量的方式，根據高地應力區域的待比選鐵路隧道發生高地應力典型隧道災害的概率，對鐵路線路發生災害的風險值進行定量化，上述對高地應力環境下的典型隧道災害進行定量風險預測的方式，達到了在鐵路工程前期選線階段，不再依靠人為評估，而是根據客觀定量化的風險值對鐵路線路進行比選的目的，保證了鐵路線路的必選結果更加客觀準確。

本申請實施例第一方面提供一種基于高地應力隧道典型災害的鐵路線路比選方法，所述方法包括：

統計待比選鐵路線路中的特定隧道，獲得隧道工程段，所述隧道工程段與所述待比選鐵路線路一一對應；所述特定隧道為位于高地應力環境下的隧道；

采集所述隧道工程段的第一巖石強度、第一地應力、第一地質構造以及第一圍巖級別；

將所述第一巖石強度、所述第一地應力、所述第一地質構造以及所述第一圍巖級別輸入預設巖爆概率預測模型，得到所述隧道工程段發生巖爆的第一后驗概率；

將所述第一巖石強度、所述第一地應力、所述第一地質構造以及所述第一圍巖級別輸入預設大變形概率預測模型，得到所述隧道工程段發生大變形的第二后驗概率；

根據所述第一后驗概率和所述第二后驗概率，計算所述隧道工程段的綜合風險長度值；

將所述綜合風險長度值最小的隧道工程段確定為目標隧道工程段，并以所述目標隧道工程段對應的所述待比選鐵路線路為最優鐵路線路。

可選地，所述方法還包括：