·45*0·5*(6+1)/3)] = 3.45。相当于步骤四及公式（5-1)和（5-2)。
[0057] 根据公式（5-3)和（5-4)，将W22 (力学形态变化类监测项目预警）所占第二级影 响权重系数β、第一级影响权重系数α分别设为0. 9、0. 5，则：W = 3. 45*0. 9*0. 5 = 1. 55。 根据公式（2-1)，该工程的整体安全状态处于黄色预警，风险基本可控但须加强管控。
[0058] 由于说明书附图为黑白图，图2-10中的颜色不可分辨。图1中的A-F是为了区分 第三级不同影响因素或监测项目的预警。
[0059] 上面所述只是为了说明本发明，应该理解为本发明并不局限于以上实施例，符合 本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基坑隧道工程安全风险预警测判方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 步骤一：分析并确立影响基坑隧道工程安全预警的多层级影响因素或监测项目的 预警指标，包括一、二、三、四级，预设各级影响因素或监测项目预警指标所属上一级安全预 警指标的权重值或隶属度值； 2) 步骤二：根据基坑隧道工程安全监测方案和实测数据，获取待评判的第四级或第三 级影响因素或监测项目的实际预警值，以及第三级影响因素或监测项目预警指标的实际发 生数量； 3) 步骤三：将步骤二获取的各个第三级影响因素或监测项目的预警指标值，代入步骤 一预设的所在级别的隶属度函数，进行权重计算和归一化处理，判定得到该级各预警指标 的权重矩阵值（U333); 4) 步骤四：将步骤三判定得到的各三级单因素预警指标权重矩阵值（U333)、步骤二获 取的各三级单因素预警指标的实际发生数量，代入步骤一预设的二级隶属度函数，进行模 糊综合评判计算和归一化处理，根据最大隶属度原则，分别判定得到各二级各预警指标权 重矩阵值（U22);同样地，在对各二级预警指标权重矩阵值（U22)进行模糊综合评判的基础 上，得到相应各一级预警指标权重矩阵值（A); 5) 步骤五：根据步骤四的模糊评判计算结果，即该基坑隧道工程监测预警的各一级权 重矩阵值（A)，再进行一个级别的模糊综合评判，得到基于基坑隧道工程监测数据及预警 项目的最终综合性预警指标（W)，并根据预定设计好的预警分级响应、处理程序，实施分层 级的安全风险管控。2. 如权利要求1所述的测判方法，其特征在于，所述步骤一中，基坑隧道工程安全预警 指标的一级指标包括：结构自身监测预警指标（W1)和周围岩土体监测预警指标（W2); 对于结构自身监测预警指标（W1)，包括的二级指标为：空间形态变化类监测项目预警 (W11)和力学形态变化类监测项目预警（W12); 其中，空间形态变化类监测项目预警指标（W11)包括的三级指标为：水平位移预警 (Will)和竖向位移预警（W112);其中，水平位移预警（Will)和竖向位移预警（W112)均包 括四级指标：累计变化量预警（W1111)和变化速率预警（W1112); 其中，力学形态变化类监测项目预警指标（W12)包括的三级指标为：压应力或拉应力 预警（W121); 对于周围岩土体监测预警指标（W2)，包括的二级指标为：空间形态变化类监测项目预 警（W21)和力学形态变化类监测项目预警（W22); 其中，空间形态变化类监测项目预警（W21)包括的三级指标为：竖向位移预警（W211); 其中，竖向位移预警（W211)包括的四级指标为：累计变化量预警（W2111)和变化速率预警 (W2112)； 其中，力学形态变化类监测项目预警（W22)包括的三级指标有：周围岩土体压力变化 值预警（W221)和孔隙水压力变化值预警（W222)。3. 如权利要求1所述的测判方法，其特征在于，所述第三级、第四级影响因素或监测 项目均给定相应的控制值，以所述控制值为基础，制定相应的预警指标，分为黄、橙、红三色 级，并规定为：单一监测对象及项目的工程监测实测值达到控制值的70 %以上时，为黄色 预警；监测对象及项目的工程监测实测值达到85%以上时，为橙色预警；监测对象及项目 的工程监测实测值达到控制值以上，为红色预警； 在计算机程序自动实现过程中，对各级影响因素或安全预警色级赋以一定的数值范 围，计算公式如下：同时，预设给出各级影响指标因素的预警相对权重值或隶属度值，且同一级影响指标 因素的预警相对权重值之和为1。4. 如权利要求2所述的测判方法，其特征在于，所述步骤三中，针对存在第四级指标参 数的三级预警指标项目，根据步骤二所获取的第四级指标参数的实际预警值及权重值，分 别按照下式进行权重计算，进而得到第三级单因素权重矩阵值（U333): U333=W333 ^i+ffsssJ* ^J(4-1) 式中，w333 ^ ,为各第四级指标参数的实际预警值。5. 如权利要求2所述的测判方法，其特征在于，所述步骤四中，针对各第三级预警指标 项目，根据步骤二所获取的第三级指标参数的实际预警值、发生数量或步骤三所计算得到 的第三级指标参数的预警指标，结合各第三级预警指标预先给定的权重值或隶属度值，进 行权重计算，从而得到各第二级影响指标的权重矩阵值（U22): U22=W333 5 (y) +ff333j* 5J*l.j(y) (5-1) 式中，W333 _ ,为各三级指标参数的实际预警指标或计算预警指标值；5 ^ ,为对应三 级指标参数所占二级预警的权重值或隶属度值；l^(y)为各三级预警指标的实际发生数 量对应的预警调整系数，针对存在第三级指标参数的二级预警指标项目，具体计算函数公 式为：式中，y为整数，由步骤二确定。6. 如权利要求2所述的测判方法，其特征在于，所述步骤四中，可得到各第二级影响指 标的权重矩阵值（A)，计算公式如下： Ui=W22i*li(z)+ff22j*l.j(z) (5-3) 式中，对存在三级指标参数的第二级预警指标项目，根据公式（5-2)取得具有实际发 生数量的二级预警指标的预警调整系数h^ (z)，W22i^为各二级指标参数的计算预警指 标值。7. 如权利要求2所述的测判方法，其特征在于，所述步骤五中，针对各第一级预警指标 项目，根据步骤四所获得的一级预警指标参数的预警指标，结合步骤二给出的各一级预警 指标的相对权重或隶属度，进行权重计算，从而得到该基坑隧道工程的权重矩阵值U，综合 模糊评判公式为： U=ffi^a^aj(6-1) 式中，Wi^ ,为各二级指标参数的计算预警指标值； 最后，根据最大隶属度原则，可得该基坑隧道工程的最终综合性安全预警指标W。
【专利摘要】本发明公开了一种基坑隧道工程安全风险预警测判方法，根据对基坑隧道工程各监测项目的实际监测数据及其预警指标、预警数量等多项影响因素，通过层次分析、模糊综合评判等方法，进行挖掘分析，建立多种影响因素下的安全状态判别或风险预测矩阵方法，计算评判工程的安全风险或预警状况，克服了工程安全风险预警等级判定的单一性、主观性和延迟性，能够有效指导工程的信息化施工、安全风险动态控制与预警、响应及处置，实现了基坑隧道施工中工程安全风险预警的科学性、合理性和标准化，提高了基坑隧道施工的安全风险预控及管理水平。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105095679
【申请号】CN201510574957
【发明人】徐耀德, 祝建勋, 王辰宇, 侯桐, 王磊
【申请人】北京安捷工程咨询有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月10日