·800· 工程科学学报，第39卷，第5期 表8隧道结构健康评价结果 Table 8 Health evaluation results of tunnel structure 监测指标 材料劣化 施工误差及外界环境 渗漏水 文献[21] 本文诊断结果 评价结果 1级 1级 2级 2级 23级，偏向于2级 2级，与本文提出的隧道结构健康诊断方法得到的结 (彭铭，黄宏伟，胡群芳，等.基于盾构隧道施工监测的动态 果相同，验证了基于云理论的隧道结构健康诊断方法 风险数据库开发.地下空间与工程学报.2007,3(7)：1255) 的有效性及实用性，同时也体现了该方法诊断过程和 [5]Sun K,Zhang W,Zhu S B,et al.Fuzzy analytical hierarchy 结果高效可视的特点. process comprehensive evaluation method for health monitoring da- ta of shield tunnels.I Disas Prev Mitig Eng,2015,35(6):769 4结论 (孙可，张巍，朱守兵，等.盾构隧道健康监测数据的模糊层 次分析综合评价方法.防灾减灾工程学报，2015,35(6)： (1)传统的隧道结构健康诊断方法无法妥善的 769) 将系统的模糊性和随机性关联在一起，基于此，研究 [6]Xu B,Wang H L,Xia CC.Study on comprehensive evaluation of 针对盾构隧道结构健康诊断的模糊性及随机性特 shield tunnel structural defections.Chin J Undergr Space Eng, 点，提出了基于云理论的盾构隧道结构健康综合诊 2010.6(1):201 (胥葬，王华牢，夏才初.盾构隧道结构病害状态综合评价方 断模型.通过对某市地铁2号线某区间段盾构隧道 法研究.地下空间与工程学报.2010,6(1)：201) 结构进行健康诊断及验证分析，表明了该方法的实 [7]Yang X,Li X Y,Zhu B L.Research on the health diagnosis of 用性及有效性. metro tunnel based on the long-term settlement.Shenyang (2)采用语言评价值来反映指标的重要程度，既 Jianzhu Unir Nat Sci,2014,30(1):49 反映了人类思维的模糊性、不确定性和复杂性，也消除 (杨潇，李翔字，朱宝林.基于长期沉降运营地铁隧道健康诊 了主客观赋权法随意性以及与实际不符的问题.将隧 断.沈阳建筑大学学报（自然科学版），2014,30(1)：49) 道结构健康状态指标的监测数据的归一化结果值转化 [8]Kong XX,Xia CC,Qiu Y L,et al.Health diagnosing method for shield tunnel based on extension theory.I Tongji Unir Nat Sci, 为隶属度云模型，保留了监测结果的模糊性和评价结 2011,39(11):1610 果的客观性 (孔样兴，夏才初，仇玉良，等.基于可拓学理论的盾构隧道 (3)该隧道结构健康诊断结果是一个有期望值、 结构健康诊断方法.同济大学学报（自然科学版），2011,39 嫡和超熵3个数字特征组成的云模型.该云模型综 (11):1610) 合考虑了评估结果的期望值、模糊性及随机性特点， [9]Liu S C,Zhang D L,Huang J,et al.Research and design on 提高了结构健康诊断的鲁棒性，为盾构隧道结构健 structural health monitoring system for large-scale shield tunnel. 康诊断系统的不确定性，提出了一种简便高效可视 Chin J Undergr Space Eng,2011,7(4):741 (刘胜春，张顶立，黄俊，等.大型盾构隧道结构健康监测系统 的新方法. 设计研究.地下空间与工程学报，2011,7(4)：741) 参考文献 [10]Liu Tao.Eraluation of Existing Shield Tunnel Disseration ] Shanghai:Tongji University,2008 [1]Einstein HH.Risk and risk analysis in rock engineering.Tunne- (刘涛.既有盾构隧道结构性能评价研究[学位论文].上 ling Undergr Space Technol,1996,11(2):141 海：同济大学，2008) [2]Tonon F,Mammion A,Bernardini A.Multiobjective optimization [11]Ye YD.Research on Deformation and Method of Health Diagnose under uncertainty in tunneling application to the design of tunnel of Operational Subway Structures in Sof Soil [Dissertation]. support/reinforcement with case histories.Tunneling Undergr Shanghai:Tongji University,2007 Space Technol,2002,17(1):33 (叶耀东.软土地区运营地铁盾构隧道结构变形及健康诊断 [3]Wang M Z.Huang H W.Risk assessment of shield tunnel based 方法研究[学位论文].上海：同济大学，2007) on horizontal convergence.Mod Tunnel Technol,2014,51 (Suppl [12]Jiao P,Zha Y B.Credibility evaluation method based on cloud 1):5 model//International Conference on Electrical and Control Engi- (王明卓，黄宏伟.基于横向收敛变形的盾构隧道风险评价研 neering.Wuhan,2010:648 究.现代隧道技术，2014,51（增刊1）：5) [13]Zhang YY,Liao R J,Yang L J,et al.An assessment method [4]Peng M,Huang H W,Hu Q F,et al.A risk database designed for insulation condition of power transformer based upon cloud for dynamic risk management in shield tunneling from site monito- model.Trans Chin Electrotech Soc,2012,27(5):13 ring data.Chin J Undergr Space Eng,2007,3(7):1255 (张镱议，廖瑞金，杨丽君，等.基于云理论的电力变压器绝工程科学学报,第 39 卷,第 5 期 表 8 隧道结构健康评价结果 Table 8 Health evaluation results of tunnel structure 监测指标 材料劣化 施工误差及外界环境 渗漏水 文献[21] 本文诊断结果 评价结果 1 级 1 级 2 级 2 级 2 ~ 3 级,偏向于 2 级 2 级,与本文提出的隧道结构健康诊断方法得到的结 果相同,验证了基于云理论的隧道结构健康诊断方法 的有效性及实用性,同时也体现了该方法诊断过程和 结果高效可视的特点. 4 结论 (1)传统的隧道结构健康诊断方法无法妥善的 将系统的模糊性和随机性关联在一起,基于此,研究 针对盾构隧道结构健康诊断的模糊性及随机性特 点,提出了基于云理论的盾构隧道结构健康综合诊 断模型. 通过对某市地铁 2 号线某区间段盾构隧道 结构进行健康诊断及验证分析,表明了该方法的实 用性及有效性. (2)采用语言评价值来反映指标的重要程度,既 反映了人类思维的模糊性、不确定性和复杂性,也消除 了主客观赋权法随意性以及与实际不符的问题. 将隧 道结构健康状态指标的监测数据的归一化结果值转化 为隶属度云模型,保留了监测结果的模糊性和评价结 果的客观性. (3)该隧道结构健康诊断结果是一个有期望值、 熵和超熵 3 个数字特征组成的云模型. 该云模型综 合考虑了评估结果的期望值、模糊性及随机性特点, 提高了结构健康诊断的鲁棒性,为盾构隧道结构健 康诊断系统的不确定性,提出了一种简便高效可视 的新方法. 参 考 文 献 [1] Einstein H H. Risk and risk analysis in rock engineering. Tunne鄄 ling Undergr Space Technol, 1996, 11(2): 141 [2] Tonon F, Mammion A, Bernardini A. Multiobjective optimization under uncertainty in tunneling application to the design of tunnel support / reinforcement with case histories. Tunneling Undergr Space Technol, 2002, 17(1): 33 [3] Wang M Z, Huang H W. Risk assessment of shield tunnel based on horizontal convergence. Mod Tunnel Technol, 2014, 51(Suppl 1): 5 (王明卓, 黄宏伟. 基于横向收敛变形的盾构隧道风险评价研 究. 现代隧道技术, 2014, 51(增刊 1): 5) [4] Peng M, Huang H W, Hu Q F, et al. A risk database designed for dynamic risk management in shield tunneling from site monito鄄 ring data. Chin J Undergr Space Eng, 2007, 3(7): 1255 (彭铭, 黄宏伟, 胡群芳, 等. 基于盾构隧道施工监测的动态 风险数据库开发. 地下空间与工程学报, 2007, 3(7): 1255) [5] Sun K, Zhang W, Zhu S B, et al. Fuzzy analytical hierarchy process comprehensive evaluation method for health monitoring da鄄 ta of shield tunnels. J Disas Prev Mitig Eng, 2015, 35(6): 769 (孙可, 张巍, 朱守兵, 等. 盾构隧道健康监测数据的模糊层 次分析综合评价方法. 防灾减灾工程学报, 2015, 35 (6 ): 769) [6] Xu B, Wang H L, Xia C C. Study on comprehensive evaluation of shield tunnel structural defections. Chin J Undergr Space Eng, 2010, 6(1): 201 (胥犇, 王华牢, 夏才初. 盾构隧道结构病害状态综合评价方 法研究. 地下空间与工程学报, 2010, 6(1): 201) [7] Yang X, Li X Y, Zhu B L. Research on the health diagnosis of metro tunnel based on the long鄄term settlement. J Shenyang Jianzhu Univ Nat Sci, 2014, 30(1): 49 (杨潇, 李翔宇, 朱宝林. 基于长期沉降运营地铁隧道健康诊 断. 沈阳建筑大学学报(自然科学版), 2014, 30(1): 49) [8] Kong X X, Xia C C, Qiu Y L, et al. Health diagnosing method for shield tunnel based on extension theory. J Tongji Univ Nat Sci, 2011, 39(11): 1610 (孔祥兴, 夏才初, 仇玉良, 等. 基于可拓学理论的盾构隧道 结构健康诊断方法. 同济大学学报(自然科学版), 2011, 39 (11): 1610) [9] Liu S C, Zhang D L, Huang J, et al. Research and design on structural health monitoring system for large鄄scale shield tunnel. Chin J Undergr Space Eng,2011, 7(4):741 (刘胜春,张顶立,黄俊,等. 大型盾构隧道结构健康监测系统 设计研究. 地下空间与工程学报,2011, 7(4):741) [10] Liu Tao. Evaluation of Existing Shield Tunnel [ Dissertation]. Shanghai: Tongji University, 2008 (刘涛. 既有盾构隧道结构性能评价研究[学位论文]. 上 海:同济大学,2008) [11] Ye Y D. Research on Deformation and Method of Health Diagnose of Operational Subway Structures in Soft Soil [ Dissertation ]. Shanghai: Tongji University, 2007 (叶耀东. 软土地区运营地铁盾构隧道结构变形及健康诊断 方法研究[学位论文]. 上海: 同济大学, 2007) [12] Jiao P, Zha Y B. Credibility evaluation method based on cloud model椅International Conference on Electrical and Control Engi鄄 neering. Wuhan, 2010: 648 [13] Zhang Y Y, Liao R J, Yang L J, et al. 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