和步骤五中计算得出的C2中6个扰动评价指标的客观权重，且按照公式A2S' =Ci3Ii2S' +(I-CJ3)w2S^ (3)，分 别计算得出C2中6个扰动评价指标的组合权重A2UA22、A23、A24、A25和A26,获得第 三组合权重向量^且！^=U21，A22,X23,人24,人25,X26);式（3)中，s'为正整数且 s' =1、2、3、4、5、6,A2S'为C2中第V个扰动评价指标的组合权重，ii2s'为步骤五中 计算得出的C2中第s'个扰动评价指标的客观权重，W2S'为步骤四中计算得出的C2中第 s'个扰动评价指标的主观权重；将步骤四中计算得出的C2中6个扰动评价指标的主观权 重w2l、w22、w23、w24、w25和w26按照从小到大的顺序进行排序，排序后记作w2l'、w22'、w23'、 w24'、w25' 和w26'，且w2l' <w22' <w23' <w24' <w25' <w26' ；a3为主客观权重间差异根据步骤四中计算得出的C3中6个扰动评价指标的主观权重和步骤五中计算得出的C3中6个扰动评价指标的客观权重，且按照公式入3s' =a4y3s' + (I-a4)W3S^ (4)，分 别计算得出C3中6个扰动评价指标的组合权重A3UA32、A33、A34、A35和A36,获得第 四组合权重向量^且丁产（人31，人 32,人33,人34,人35,人36);式⑷中，s，为正整数且 s' =1、2、3、4、5、6,A3S'为C3中第V个扰动评价指标的组合权重，ii3s'为步骤五中 计算得出的C3中第s'个扰动评价指标的客观权重，W3S'为步骤四中计算得出的C3中第 s'个扰动评价指标的主观权重；将步骤四中计算得出的C3中6个扰动评价指标的主观权 重w3l、w32、w33、w34、w35和w36按照从小到大的顺序进行排序，排序后记作w3l'、w32'、w33'、 w34'、w35' 和w36'，且w3l' <w32' <w33' <w34' <w35' <w36' ；a4为主客观权重间差异步骤七、模糊综合评价：根据步骤三中所述的隶属度矩阵Rp私和R3，并结合步骤六中 所述的第二组合权重向量T1、第三组合权重向量T2和第四组合权重向量T3，按照公式C1 = T1R1O、C2=T2R2 (6)和C3=T3R3 (7)，分别计算得出地理气象类指标隶属度向量CyK文地 质类指标隶属度向量C2和隧道工程类指标隶属度向量C3，并获得扰动评价指标隶属度矩阵该隧道节段的模糊综合评价矩阵C且C= (cl，c2,c3,c4,c5)，并利用模糊综合评价矩阵C对该隧道节段施工过程对地下水环境扰动的影响程度进行评价；该隧道节段施工过程对地 下水环境扰动的影响程度分为五个等级且五个等级分别为影响等级1、11、111、1￥和￥，（31、 c2、c3、c4和c5分别为评价出的影响等级I、II、III、IV和V的比重。2.按照权利要求1所述的生态敏感区公路隧道施工对地下水环境扰动的评价方法，其 特征在于：步骤七中模糊综合评价完成后，还需进行有效性检验；实际进行有效性检验时，c5中的第一大数值，y为cl、c2、c3、c4和c5中的第二大数值；再对a进行数值比较：当a< 0. 5时，采用加权平均原则对该隧道节段施工过程对地下水环境扰动的影响程度进行 评价；否则，采用最大隶属度原则对该隧道节段施工过程对地下水环境扰动的影响程度进 行评价。3.按照权利要求1或2所述的生态敏感区公路隧道施工对地下水环境扰动的评价方 法，其特征在于：步骤四中所述层次分析法为九标度法。4.按照权利要求1或2所述的生态敏感区公路隧道施工对地下水环境扰动的评价方 法，其特征在于：步骤一中进行扰动评价指标确定时，根据该隧道节段所处施工区域的地理 气象资料，对C1I、Q2、Q3、Q4和Q5分别进行确定；并且，根据该隧道节段所处施工区域的 水文地质勘察报告，对C21、C22、C23、C24、C25和C26分别进行确定；对C32和C33进行确定时， 先对该隧道节段的隧道长度和隧道最大埋深分别进行测量。5.按照权利要求1或2所述的生态敏感区公路隧道施工对地下水环境扰动的评价方 法，其特征在于：步骤二中所述扰动评价指标等级划分标准包括11个所述定量指标的等级 划分标准； 其中，C1I的等级划分标准如下：当X1I< 200mm时，C1I的等级为等级I;当200mm彡X1I < 500mm时，C11的等级为等级II;当500mm<X11 < 800mm时，C11的等级为等级III;当 800mm<X1I< 1200mm时，C1I的等级为等级IV;当X1I彡1200mm时，C1I的等级为等级V; 其中，X1I为步骤一中所确定C1I的数值； Q2的等级划分标准如下：当xj>1000 mm时，Q2的等级为等级I;当800mm < xj< 1000mm时，Q2的等级为等级II;当600mm<xj< 800mm时，Q2的等级为等级III; 当400mm<xj< 600mm时，Q2的等级为等级IV;当xj< 400mm时，Q2的等级为等级V; 其中，Xl2为步骤一中所确定Q2的数值； Q3的等级划分标准如下：当Xl3 < 0. 05时，Q3的等级为等级I;当0. 05彡Xl3 < 0. 15 时，Q3的等级为等级II;当0? 15彡Xl3 < 0? 30时，Q3的等级为等级III;当0? 30彡Xl3 < 0. 50时，Q3的等级为等级IV;当Xl3彡0. 50时，Q3的等级为等级V;其中，Xl3为步骤 一中所确定C13的数值； Q4的等级划分标准如下：当xd<Im3时，C4的等级为等级I;当lX104m3彡XJ < IOXIOV时，Cj的等级为等级II;当IOXIOV彡Xl4 <IOOXIOV时，Cj的等级为等 级III;当IOOXlO4m3 彡XJ< 1000X104m3 时，C4 的等级为等级IV;当Xj彡 1000X104m3 时，Q4的等级为等级V;其中，xd为步骤一中所确定Q4的数值； Q5的等级划分标准如下：当X# <IOkm2时，C{的等级为等级I;当IOkm2彡X{ < 20km2时，CA的等级为等级II;当20km2彡XA< 40km2时，CA的等级为等级III;当 40km2<Xj< 80km2时，CA的等级为等级IV;当X#彡80km2时，CA的等级为等级V;其 中，xj为步骤一中所确定Q5的数值； C22的等级划分标准如下：当x22<0? 5MPa时，C22的等级为等级I;当0? 5MPa彡x22 < I.OMPa时，C22的等级为等级II;当I.OMPa彡x22 < 3.OMPa时，C22的等级为等级III;当 3.OMPa彡x22 < 5.OMPa时，C22的等级为等级IV;当x22彡5.OMPa时，C22的等级为等级V; 其中，x22为步骤一中所确定C22的数值； C24的等级划分标准如下：当x24 > 50m时，C24的等级为等级I;当30m<x24彡50m时，C24的等级为等级II;当IOm<x24 < 30m时，C24的等级为等级III;当5m<x24 <IOm 时，C24的等级为等级IV;当x24彡5m时，C24的等级为等级V;其中，x24为步骤一中所确定 C24的数值； C32的等级划分标准如下：当x32 < 100m3/d时，C32的等级为等级I;当IOOmVd彡x32 < 1000m3/d时，C32的等级为等级II;当1000m3/d彡x32 < 10000m3/d时，C32的等级为等级 III;当1000 OmVd彡x32 < 100000m3/d时，C32 的等级为等级IV;当x32 彡1000 OOmVd时，C32 的等级为等级V;其中，x32为步骤一中所确定C32的数值； C33的等级划分标准如下：当x33 < 0. 5km时，C33的等级为等级I;当0. 5km彡x33 < I.Okm时，C33的等级为等级II;当I.Okm<x33 < 3.Okm时，C33的等级为等级III;当 3.Okm<x33 < 10.Okm时，C33的等级为等级IV;当x33彡10.Okm时，C33的等级为等级V; 其中，x33为步骤一中所确定C33的数值； C34的等级划分标准如下：当x34 < 50m时，C34的等级为等级I;当0. 5km彡x34 < I.Okm时，C34的等级为等级II;当I.Okm<x34 < 3.Okm时，C34的等级为等级III;当 3.Okm<x34 < 10.Okm时，C34的等级为等级IV;当x34彡10.Okm时，C34的等级为等级V; 其中，x34为步骤一中所确定C34的数值； C35的等级划分标准如下：当^5<5%时，C35的等级为等级I;当5%<x35<20%时， 〇35的等级为等级11;当20%彡135<35%时，（： 35的等级为等级111;当35%^^35<50% 时，C35的等级为等级IV;当x35多50%时，C35的等级为等级V;其中，x35为步骤一中所确 定(：35的数值。6.按照权利要求5所述的生态敏感区公路隧道施工对地下水环境扰动的评 价方法，其特征在于：步骤三中利用所确定的隶属度函数对C1I对等级I、II、III、 7. 按照权利要求1或2所述的生态敏感区公路隧道施工对地下水环境扰动的评价方 法，其特征在于：步骤二中所述扰动评价指标等级划分标准包括6个所述定性指标的等级 划分标准； 其中，C2I的等级划分标准如下：当该隧道节段的地层岩性为泥岩、页岩或粘土岩时，C2I的等级为等级I;当该隧道节段的地层岩性为砂岩或细砂岩时，C2I的等级为等级II;当 该隧道节段的地层岩性为风化花岗岩或火成岩时，C2I的等级为等级III;当该隧道节段的地 层岩性为风化变质岩时，C2I的等级为等级IV;当该隧道节段的地层岩性为石灰岩等可溶岩 类时，C2I的等级为等级V; C23的等级划分标准如下：当该隧道节段的岩体节理裂隙发育状况为不发育时，C23的 等级为等级I;当该隧道节段的岩体节理裂隙发育状况为较发育时，C23的等级为等级II; 当该隧道节段的岩体节理裂隙发育状况为发育时，C23的等级为等级III;当该隧道节段的岩 体节理裂隙发育状况为发育较好时，C23的等级为等级IV;当该隧道节段的岩体节理裂隙发 育状况为发育良好时，C23的等级为等级V; C25的等级划分标准如下：当该隧道节段的地下水化学类型为HCO3型时，C25的等级为 等级I;当该隧道节段的地下水化学类型为HCO3-SO4型时，C25的等级为等级II;当该隧道 节段的地下水化学类型为SO4型时，C25的等级为等级III;当该隧道节段的地下水化学类型 为Cl-SO4型时，C25的等级为等级IV;当该隧道节段的地下水化学类型为Cl型时，C25的等 级为等级V; C26的等级划分标准如下：当该隧道节段的岩石透水性强弱程度为弱时，C26的等级为 等级I;当该隧道节段的岩石透水性强弱程度为较弱时，C26的等级为等级II;当该隧道节 段的岩石透水性强弱程度为中等时，C26的等级为等级III;当该隧道节段的岩石透水性强弱 程度为较强时，C26的等级为等级IV;当该隧道节段的岩石透水性强弱程度为强时，C26的等 级为等级V; C3I的等级划分标准如下：当该隧道节段与生态敏感区水力联系为无时，C3I的等级为 等级I;当该隧道节段与生态敏感区水力联系的强弱程度为弱时，C3I的等级为等级II;当 该隧道节段与生态敏感区水力联系的强弱程度为中等时，C3I的等级为等级III;当该隧道节 段与生态敏感区水力联系的强弱程度为较强时，C3I的等级为等级IV;当该隧道节段与生态 敏感区水力联系的强弱程度为强时，C3I的等级为等级V; C36的等级划分标准如下：当隧道开挖施工方法的类型为CRD法时，C2I的等级为等级I;当隧道开挖施工方法的类型为CD法时，C2I的等级为等级II;当隧道开挖施工方法的类 型为分部开挖法时，C2I的等级为等级III;当隧道开挖施工方法的类型为上下台阶开挖法法 时，C2I的等级为等级IV;当隧道开挖施工方法的类型为全断面开挖法时，C2I的等级为等级 V;所述分部开挖法、上下台阶开挖法和全断面开挖法均为钻爆法。8. 按照权利要求7所述的生态敏感区公路隧道施工对地下水环境扰动的评价方法，其 特征在于：步骤一中对C23进行确定时，根据该隧道节段的岩石质量指标RQD对该隧道节段 的岩体节理裂隙发育状况进行确定；当RQD> 90%时，说明该隧道节段的岩体节理裂隙发 育状况为不发育；当75%<RQD< 90%时，说明该隧道节段的岩体节理裂隙发育状况为较 发育；当50 % <RQD< 75%时，说明该隧道节段的岩体节理裂隙发育状况为发育；当25% < RQD< 50%时，说明该隧道节段的岩体节理裂隙发育状况为发育较好；当RQD< 25%时， 说明该隧道节段的岩体节理裂隙发育状况为发育良好； 对C26进行确定时，当该隧道节段围岩的渗透系数K< 10 5cm/s时，说明该隧道节段的 岩石透水性强弱程度为弱；当该隧道节段围岩的渗透系数10 5cm/s彡K< 10 4cm/s时，说 明该隧道节段的岩石透水性强弱程度为较弱；当该隧道节段围岩的渗透系数10 4cm/s彡K < 10 2cm/s时，说明该隧道节段的岩石透水性强弱程度为中等；当该隧道节段围岩的渗透 系数10 2cm/s彡K<lcm/s时，说明该隧道节段的岩石透水性强弱程度为较强；当该隧道节 段围岩的渗透系数K多lcm/s时，说明该隧道节段的岩石透水性强弱程度为强。9.按照权利要求7所述的生态敏感区公路隧道施工对地下水环境扰动的评价方法，其 特征在于：步骤一中对C3I进行确定时，根据该隧道节段所处施工区域的水力梯度i'进行 确定，且水力梯度i'的数值越大，该隧道节段与生态敏感区水力联系越强； 其中，对该隧道节段所处施工区域的水力梯度i'进行确定时，根据该隧道节段所 处施工区域与生态敏感区的位置关系和该隧道节段所处施工区域与生态敏感区之间的 间距L进行确定；当该隧道节段所处施工区域位于生态敏感区的斜下方且L多250m时， 广彡0. 1 ;当该隧道节段所处施工区域位于生态敏感区的斜下方且IOOm彡L< 250m时， 0.I<i'彡0. 25 ;当该隧道节段所处施工区域位于生态敏感区的斜下方且50m彡L<IOOm 时，0. 25 <i'彡0. 5 ;当该隧道节段所处施工区域位于生态敏感区的斜下方且L< 50m时， 0. 5 <i' <1;当该隧道节段所处施工区域位于生态敏感区的正下方且50m时，y= 1 ; 对C3I进行确定时，当i0. 1时，说明该隧道节段与生态敏感区水力联系为无；当 0.I<i' <0.25时，说明该隧道节段与生态敏感区水力联系的强弱程度为弱；当0.25 < i' < 0. 5时，说明该隧道节段与生态敏感区水力联系的强弱程度为中等；当0. 5 <i' < 1时，说明该隧道节段与生态敏感区水力联系的强弱程度为较强；当i' = 1时，说明该 隧道节段与生态敏感区水力联系的强弱程度为强。
【专利摘要】本发明公开了一种生态敏感区公路隧道施工对地下水环境扰动的评价方法，沿纵向延伸方向将所施工隧道划分为多个隧道节段，对多个隧道节段的施工过程分别进行地下水环境扰动评价；对任一个隧道节段的施工过程进行地下水环境扰动评价时，包括步骤：一、扰动评价指标确定：对该隧道节段施工过程中的三类地下水环境扰动评价指标分别进行确定；二、扰动评价指标等级确定；三、扰动评价指标隶属度确定；四、扰动评价指标主观权重计算；五、扰动评价指标客观权重计算；六、扰动评价指标组合权重计算；七、模糊综合评价。本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能简便、快速对隧道施工过程对地下水环境扰动进行准确评价。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105046095
【申请号】CN201510542161
【发明人】张晓旭, 姚红志, 史宝童, 黄嫚, 刘昭, 董长松, 王涛
【申请人】中交第一公路勘察设计研究院有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月28日