陳 舞，王 浩，張國華，王成湯，鐘國強(qiáng)

(1. 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所 巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 武漢 430071； 2. 中國科學(xué)院大學(xué)， 北京100049； 3. 山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院， 濟(jì)南 250031)

近年來，隨著公路、鐵路建設(shè)工程的快速發(fā)展，隧道建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，隧道施工過程中圍巖穩(wěn)定性問題日益突出，突發(fā)性的坍塌事故時有發(fā)生[1-2]，已成為影響人員安全和造成工期延誤及經(jīng)濟(jì)損失的重大隱患.鉆爆法是隧道工程常用的施工方法，但存在工序復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)影響因素多、坍塌事故率高等問題.因此，對采用鉆爆法施工的隧道進(jìn)行坍塌可能性評價(jià)具有重大意義.

故障樹分析法作為大型復(fù)雜系統(tǒng)可靠性和安全性分析的有效工具，在隧道坍塌可能性評價(jià)方面應(yīng)用廣泛[3-6].然而傳統(tǒng)故障樹中二態(tài)、概率和與或關(guān)系假設(shè)的不足嚴(yán)重限制了故障樹分析法的進(jìn)一步應(yīng)用.宋華等[7]提出了一種T-S模糊故障樹分析方法，用T-S門代替與或門來描述事件之間的聯(lián)系，引入了模糊集合理論，同時考慮了多種故障程度對系統(tǒng)的影響，解決了傳統(tǒng)故障樹存在的問題，同時降低了建樹難度.姚成玉等[8]則進(jìn)一步證實(shí)了T-S模糊故障樹分析方法的一般化和精確化.目前該方法已在隧道凍害方面[9]得到應(yīng)用.然而，利用T-S模糊故障樹計(jì)算上級事件發(fā)生的概率時，只能按照故障樹結(jié)構(gòu)從底事件至頂事件逐層計(jì)算，計(jì)算量大，且不能反向推理，不利于實(shí)際工程的推廣應(yīng)用[10].

相比于T-S模糊故障樹分析方法，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在處理系統(tǒng)多態(tài)性和事件邏輯關(guān)系、計(jì)算分析能力和簡便性等方面均具有優(yōu)勢，在隧道工程領(lǐng)域已有較多應(yīng)用[11-12].Wilson等[13-14]對傳統(tǒng)故障樹向貝葉斯網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化的過程和方法進(jìn)行了研究；李盼等[15-16]利用故障樹轉(zhuǎn)化得到的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)對井塌事故等進(jìn)行了危險(xiǎn)性分析.但是，以上研究中的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析方法均受限于傳統(tǒng)故障樹，在實(shí)際工程中無法進(jìn)一步發(fā)展，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)造一直是工程應(yīng)用中的瓶頸.此外，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理方法基于根節(jié)點(diǎn)精確故障概率進(jìn)行計(jì)算，需要大量的故障數(shù)據(jù)，但多數(shù)系統(tǒng)存在故障數(shù)據(jù)獲取困難、數(shù)據(jù)適用率低等問題.陸瑩等[17]將模糊集理論引入到貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析中，解決了過度依賴精確故障概率的問題，并成功應(yīng)用在地鐵火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測中，但該研究僅針對二態(tài)系統(tǒng).Sun等[18-19]雖然考慮了多態(tài)系統(tǒng)的模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，但是受多態(tài)和復(fù)雜層次結(jié)構(gòu)的影響，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的條件概率參數(shù)難以確定，且無法進(jìn)行實(shí)時動態(tài)評估，不利于隧道安全施工和管理.

鑒于T-S模糊故障樹和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性及互補(bǔ)性，本文提出一種基于T-S模糊故障樹和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的鉆爆法施工隧道坍塌可能性評價(jià)方法.首先，按照風(fēng)險(xiǎn)分解結(jié)構(gòu)的思路從內(nèi)因和外因出發(fā)，建立了鉆爆法施工隧道坍塌T-S模糊故障樹；其次，通過T-S模糊故障樹向貝葉斯網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化的方法確定貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型和節(jié)點(diǎn)條件概率表，利用模糊數(shù)和模糊子集分別描述節(jié)點(diǎn)的故障狀態(tài)和故障概率，解決貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型和節(jié)點(diǎn)條件概率表難以構(gòu)造、過度依賴節(jié)點(diǎn)精確故障概率的問題；然后運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)雙向推理算法求解T-S模糊故障樹，解決其計(jì)算復(fù)雜、不能進(jìn)行反向推理的問題；最后，根據(jù)建立的鉆爆法施工隧道坍塌可能性評估流程分別對廈沙高速三明段秀村隧道和成渝高速公路段縉云山隧道進(jìn)行分析和計(jì)算.

1 基本理論和方法

1.1 基于T-S模糊故障樹構(gòu)造貝葉斯網(wǎng)絡(luò)

T-S模糊故障樹模型如圖1所示，其中x1、x2、x3為底事件，y1為中間事件，y2為頂事件，a和b為T-S模糊門.

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是由有向無環(huán)圖以及條件概率表組成的一個有向無循環(huán)網(wǎng)絡(luò)[20].有向無環(huán)圖由代表變量的節(jié)點(diǎn)和代表變量間關(guān)系的節(jié)點(diǎn)有向邊組成，節(jié)點(diǎn)包括父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間的連接強(qiáng)度由條件概率確定[21].貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中Vi和Vk表示節(jié)點(diǎn)變量，如果Vi到Vk有一條邊，則稱Vi為Vk的父節(jié)點(diǎn)，而Vk為Vi的子節(jié)點(diǎn).簡單結(jié)構(gòu)如圖2所示，沒有父節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)稱為根節(jié)點(diǎn)(V1、V2)，沒有子節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)稱為葉節(jié)點(diǎn)(V4)，其余稱為中間節(jié)點(diǎn)(V3).

利用T-S模糊故障樹構(gòu)造貝葉斯網(wǎng)絡(luò)主要過程分為兩步：① 確定貝葉斯網(wǎng)絡(luò)有向無環(huán)圖；② 確定貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的條件概率參數(shù).首先將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的根節(jié)點(diǎn)、中間節(jié)點(diǎn)和葉節(jié)點(diǎn)分別與T-S模糊故障樹中的底事件、中間事件和頂事件一一對應(yīng)，當(dāng)T-S模糊故障樹中存在多個相同的事件時，在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中只需建立一個節(jié)點(diǎn)；然后根據(jù)T-S門連接相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，即以輸入事件作為父節(jié)點(diǎn)，輸出事件為子節(jié)點(diǎn)，用有向邊來連接貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中對應(yīng)的節(jié)點(diǎn).將圖1中T-S模糊故障樹轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)有向無環(huán)圖，如圖3所示.

由于T-S門中的下一級輸入事件與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)條件概率表中的父節(jié)點(diǎn)相似，上一級輸出事件與子節(jié)點(diǎn)相似，同時T-S門規(guī)則滿足條件概率以及獨(dú)立性，所以利用T-S門規(guī)則對貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中對應(yīng)節(jié)點(diǎn)的條件概率表進(jìn)行賦值.基于T-S模糊故障樹構(gòu)造貝葉斯網(wǎng)絡(luò)具體流程如圖4所示.

1.2 節(jié)點(diǎn)描述

1.2.1節(jié)點(diǎn)故障狀態(tài)的模糊數(shù)描述 傳統(tǒng)故障樹系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)僅考慮了“正?！焙汀肮收稀眱煞N狀態(tài)，而實(shí)際系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)存在多種故障狀態(tài)模式，因此本文用分布在[0,1]上的模糊數(shù)來描述節(jié)點(diǎn)的多種故障狀態(tài).例如某節(jié)點(diǎn)故障程度為無故障、中等故障、嚴(yán)重故障，可分別用模糊數(shù)0、0.5、1來描述.

(1)

式中：m0為模糊數(shù)支撐集的中心；sl和sr為左右支撐半徑，當(dāng)sl=sr=0時，隸屬函數(shù)由梯形變?yōu)槿切危籪l和fr為左右模糊區(qū)，當(dāng)fl=fr=0時，模糊數(shù)變?yōu)榇_定數(shù).

(2)

(3)

1.3 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的T-S模糊故障樹正向推理

(4)

式中：π(T)為T的父節(jié)點(diǎn)集合；π(yj)為yj的父節(jié)點(diǎn)集合.

若已知各根節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前故障狀態(tài)為xi′=(x′1,x′2,…,x′n)，則同理可以計(jì)算得到T=Tq時的發(fā)生概率：

(5)

1.4 敏感性分析

1.4.1根節(jié)點(diǎn)模糊重要度 根節(jié)點(diǎn)模糊重要度反映了根節(jié)點(diǎn)故障狀態(tài)從0到1演變過程中對葉節(jié)點(diǎn)處于指定故障狀態(tài)的平均影響程度，表示為[23]

(6)

1.4.2根節(jié)點(diǎn)狀態(tài)重要度 在實(shí)際工程中根節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前故障狀態(tài)是唯一的，則根節(jié)點(diǎn)狀態(tài)重要度為

P(T=Tq,xi=0)),0}

(7)

式中：P(T=Tq|xi=x′i)為xi=x′i時，T=Tq的發(fā)生概率；P(T=Tq|xi=0)為xi當(dāng)前故障狀態(tài)為0時，T=Tq的發(fā)生概率.

1.5 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的T-S模糊故障樹反向推理

(8)

2 基于T-S模糊故障樹和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的隧道坍塌評估流程

采用鉆爆法施工的隧道進(jìn)行坍塌可能性評價(jià)技術(shù)線路如圖7所示.具體實(shí)施步驟如下.

(1) T-S模糊故障樹的建立.按照風(fēng)險(xiǎn)分解結(jié)構(gòu)的思路從內(nèi)因(自然條件)和外因(人為因素，包括設(shè)計(jì)、施工和組織管理)出發(fā)， 建立用來分析隧道坍塌發(fā)生機(jī)理的鉆爆法施工隧道坍塌T-S模糊故障樹(見圖8)，其中隧道坍塌(T)為頂事件，x1～x26為26個底事件，其余為中間事件，并由上往下按照A、B、C、D進(jìn)行編號.

(2) 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的建立.首先根據(jù)圖4所示方法將圖8中的T-S模糊故障樹轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)有向無環(huán)圖(見圖9)，中間節(jié)點(diǎn)y1～y17對應(yīng)的中間事件見表1；然后利用T-S門規(guī)則，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)采用專家調(diào)查權(quán)重法對貝葉斯網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的條件概率表進(jìn)行賦值，確定節(jié)點(diǎn)的條件概率表，完成貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的建立，各專家的權(quán)重值同參考文獻(xiàn)[19].

(3) 確定根節(jié)點(diǎn)的故障概率模糊子集.通過專家調(diào)查權(quán)重法，采用模糊子集來描述根節(jié)點(diǎn)故障概率，具體過程如下：① 施工前，專家按照《Guidelines for tunnelling risk management》[24]中風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性等級標(biāo)準(zhǔn)(見表2)，確定待評價(jià)隧道根節(jié)點(diǎn)發(fā)生的可能性等級；② 專家通過結(jié)合個人經(jīng)驗(yàn)或參考相關(guān)資料在選定等級內(nèi)確定具體可能性數(shù)值；③ 采用加權(quán)平均的方法對各專家的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行處理分析，得到各根節(jié)點(diǎn)的pm；④ 匯總調(diào)查結(jié)果，對pm進(jìn)行模糊化處理，確定Δpl和Δpr，最終確定根節(jié)點(diǎn)的故障概率模糊子集.

(4) 預(yù)評估.根據(jù)建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合根節(jié)點(diǎn)的故障概率模糊子集， 利用式(4)進(jìn)行正向推理，進(jìn)行隧道施工前的預(yù)評估，得到葉節(jié)點(diǎn)的故障概率模糊子集.

(5) 計(jì)算根節(jié)點(diǎn)模糊重要度和后驗(yàn)概率.利用式(6)計(jì)算根節(jié)點(diǎn)的模糊重要度，進(jìn)行敏感性分析，確定關(guān)鍵致險(xiǎn)因子.同時利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)反向推理方法，根據(jù)葉節(jié)點(diǎn)各故障條件計(jì)算根節(jié)點(diǎn)的后驗(yàn)概率.

(6) 施工中的動態(tài)評估.具體過程如下：① 專家對各根節(jié)點(diǎn)可能的故障狀態(tài)進(jìn)行預(yù)評估，得到各根節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前故障狀態(tài)；② 利用式(1)確定各根節(jié)點(diǎn)故障狀態(tài)對應(yīng)的隸屬度；③ 利用式(5)計(jì)算得到葉節(jié)點(diǎn)各故障狀態(tài)發(fā)生概率，實(shí)現(xiàn)隧道施工過程中的實(shí)時動態(tài)評估.

(7) 計(jì)算根節(jié)點(diǎn)狀態(tài)重要度.根據(jù)各根節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前故障狀態(tài)，利用式(7)計(jì)算各根節(jié)點(diǎn)狀態(tài)重要度.在僅知根節(jié)點(diǎn)故障狀態(tài)的情況下，確定系統(tǒng)相對薄弱的環(huán)節(jié)，便于隧道安全施工和管理.

表1 中間節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的中間事件Tab.1 Intermediate events correspond to intermediate nodes

表2 風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性等級標(biāo)準(zhǔn)[24]Tab.2 Grade standard of risk possibility[24]

表3 根節(jié)點(diǎn)故障概率模糊子集Tab.3 Fault probability fuzzy subset of root nodes

3 工程應(yīng)用

3.1 工程案例一

在建廈沙高速三明段秀村隧道為左、右分離雙車道公路隧道，采用新奧法設(shè)計(jì)和施工，鉆爆法開挖.對里程K163+320處F18斷層的破碎帶進(jìn)行坍塌可能性評價(jià)，該段采用預(yù)留核心土的短臺階法開挖，初期支護(hù)采用鋼拱架和錨桿掛鋼筋網(wǎng)支護(hù).該段出露在“U”型河谷的谷底，兩側(cè)發(fā)育有I、II 級階地，隧道軸線以大角度穿過F18斷層帶.通過地質(zhì)勘察資料與現(xiàn)場調(diào)查研究，隧道埋深近210 m，F(xiàn)18斷裂帶長度大于20 km，寬度約40 m，風(fēng)化程度較高；帶內(nèi)巖石為松散、破碎、較軟的V級圍巖，土石混合，完整性較差、自穩(wěn)能力差；地下水豐富等.因此有必要對該段進(jìn)行坍塌可能性評價(jià).

根據(jù)歷史數(shù)據(jù)采用專家調(diào)查權(quán)重法得到貝葉斯網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的條件概率表，列出了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)y2的條件概率表，如表4所示.其中，規(guī)則1表示在x11為0、x12為0的條件下，y2為0的可能性為1、為0.5和1的可能性為0，其他規(guī)則可以此類推.

根據(jù)x11、x12的故障概率模糊子集和y2的條件概率表，利用式(4)求得y2在各種故障狀態(tài)的故障概率模糊子集分別為

表4 中間節(jié)點(diǎn)y2條件概率表Tab.4 Conditional probability of intermediate node y2

{0.775 57,0.737 27,0.699 38}

{0.104 67,0.122 03,0.139 04}

{0.119 76,0.140 70,0.161 58}

上述結(jié)果表明，y2出現(xiàn)中等和嚴(yán)重故障的概率很小，而無故障的概率很大，與實(shí)際情況相符.根據(jù)構(gòu)建的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，利用該方法并結(jié)合節(jié)點(diǎn)的條件概率表求得葉節(jié)點(diǎn)故障狀態(tài)為0、0.5、1的故障概率模糊子集分別為

結(jié)果表明秀村隧道出現(xiàn)“嚴(yán)重”坍塌的概率很大，而出現(xiàn)“中等”和“無”坍塌的概率很小，與現(xiàn)場實(shí)際開挖結(jié)果相吻合：隧道開挖掌子面接近F18斷層破碎帶時，出現(xiàn)了數(shù)次圍巖變形超警戒，局部初期支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生大變形；當(dāng)開挖面揭露斷層破碎帶時，發(fā)生了大規(guī)模坍塌.該案例驗(yàn)證了本文方法的可行性和準(zhǔn)確性.

實(shí)際工程中，一般更加關(guān)注對隧道坍塌起重要作用的因素以及各致險(xiǎn)因子的控制順序.利用式(6)求得根節(jié)點(diǎn)對Tq分別為0.5和1時的模糊重要度(見表5).同時在僅考慮受人為因素不利影響的情況下，利用式(8)求得在已知T故障發(fā)生的條件下，x1～x19的后驗(yàn)概率(見圖10).

表5 根節(jié)點(diǎn)模糊重要度Tab.5 Fuzzy importance of root nodes

由表5可知，在已知根節(jié)點(diǎn)故障概率模糊子集的情況下，僅考慮受人為因素不利影響的根節(jié)點(diǎn)中，x2的模糊重要度最大，因此在隧道實(shí)際開挖過程中，準(zhǔn)確地判斷出前方F18斷層破碎帶對預(yù)防隧道嚴(yán)重坍塌的效果最為明顯，同時可以按照x16x12x7x15x6x13的順序進(jìn)行故障排查.

由圖10可知，當(dāng)隧道發(fā)生“中等”坍塌事故時，若檢測中等故障的根節(jié)點(diǎn)，應(yīng)該按照x12x11x5x8x15x14x13x18x7的順序，若檢測嚴(yán)重故障的根節(jié)點(diǎn)，應(yīng)該按照x12x11x14x13x15x5x8x18x17的順序；當(dāng)隧道發(fā)生“嚴(yán)重”坍塌事故時，若檢測中等故障的根節(jié)點(diǎn)，應(yīng)該按照x12x11x15x5x8x13x14x18x7的順序；若檢測嚴(yán)重故障的根節(jié)點(diǎn)，應(yīng)該按照x12x11x5x8x15x13x14x18x7的順序.綜上可知，一旦隧道發(fā)生坍塌事故，應(yīng)該優(yōu)先排查“施工人員是否出現(xiàn)安全意識淡薄和趕工期的情況”，這一結(jié)論與實(shí)際情況相吻合.

3.2 工程案例二

縉云山隧道采用新奧法設(shè)計(jì)和施工，除出口端840 m左右采用臺階法(上部臺階高度為5.5 m)施工外，其余均采用全斷面開挖，支護(hù)以常規(guī)噴錨支護(hù)為主，在V級圍巖設(shè)格柵鋼支撐，間距1.0 m，部分地段增設(shè)鋼筋網(wǎng).經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該隧道在施工過程中先后發(fā)生了5次較大規(guī)模的坍塌事故，其中4號事故坍塌長22 m，寬10～14 m，坍塌高度18～25 m，塌方數(shù)量達(dá) 4 000～5 000 m3.經(jīng)調(diào)查，事故原因是巖體破碎、節(jié)理發(fā)育和地下水作用導(dǎo)致噴射的混凝土不密實(shí)，斷層破碎帶影響以及施工時沒有安設(shè)格柵，最終造成坍塌.

利用基于根節(jié)點(diǎn)實(shí)際故障狀態(tài)的計(jì)算方法，根據(jù)構(gòu)建的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，對上述坍塌事故進(jìn)行動態(tài)評估，參照文獻(xiàn)[4]并利用式(1)可得各根節(jié)點(diǎn)當(dāng)前故障狀態(tài)的隸屬度，如表6所示，其中左右支撐半徑sl=sr=0.1，左右模糊區(qū)fl=fr=0.3.

表6 根節(jié)點(diǎn)當(dāng)前故障狀態(tài)的隸屬度

根據(jù)表4和6，利用式(5)可以得到y(tǒng)2各種故障狀態(tài)的發(fā)生概率：

上述結(jié)果表明，當(dāng)“施工人員出現(xiàn)輕度趕工”但“施工安全意識較強(qiáng)”時，發(fā)生“施工人員操作不當(dāng)”的事故概率很小，該結(jié)果與實(shí)際情況相符.同理求得葉節(jié)點(diǎn)各故障狀態(tài)的發(fā)生概率：

P(T=0)=0.070 12P(T=0.5)=0.136 98P(T=1)=0.792 90

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，縉云山隧道出現(xiàn)“嚴(yán)重”坍塌的可能性約為0.8，極有可能發(fā)生嚴(yán)重坍塌事故，與文獻(xiàn)[4]采用事故樹分析方法計(jì)算結(jié)果相吻合.

利用式(7)計(jì)算各根節(jié)點(diǎn)對Tq分別為0.5和1時的狀態(tài)重要度，如表7所示.

表7 根節(jié)點(diǎn)狀態(tài)重要度Tab.7 State importance of root nodes

由表7可知，僅考慮受人為因素不利影響的根節(jié)點(diǎn)，當(dāng)隧道發(fā)生“嚴(yán)重”坍塌事故時，x15為系統(tǒng)最薄弱的環(huán)節(jié).因此，當(dāng)巖體破碎、節(jié)理發(fā)育、有地下水作用和斷層破碎帶影響時，施工方應(yīng)該高度重視，在加強(qiáng)施工人員安全意識的同時，嚴(yán)格遵守施工組織管理規(guī)章制度，并應(yīng)及時進(jìn)行初期支護(hù)以及做好圍巖的預(yù)加固和預(yù)支護(hù)，防止隧道坍塌事故的發(fā)生.案例二進(jìn)一步驗(yàn)證了本文方法的可行性和準(zhǔn)確性.

4 結(jié)論

(1) 將T-S模糊故障樹和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互補(bǔ)融合，不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)無法描述節(jié)點(diǎn)之間模糊邏輯關(guān)系的不足，而且解決了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型和節(jié)點(diǎn)條件概率表難以構(gòu)造、過度依賴精確故障概率以及T-S故障樹運(yùn)算復(fù)雜、不能雙向推理的問題，拓寬了故障樹和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析方法的應(yīng)用范圍.

(2) 基于T-S模糊故障樹和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的隧道坍塌可能性評估方法，不僅實(shí)現(xiàn)了用根節(jié)點(diǎn)的先驗(yàn)故障概率模糊子集和施工中實(shí)際故障狀態(tài)兩種不同的正向推理方式計(jì)算隧道坍塌可能性，而且可以根據(jù)根節(jié)點(diǎn)重要度分析結(jié)果進(jìn)行故障排查，同時可以通過反向推理計(jì)算根節(jié)點(diǎn)后驗(yàn)概率，對系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷.為隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析和管理提供了決策依據(jù).

(3) 將所提方法分別應(yīng)用于采用鉆爆法施工的秀村隧道和縉云山隧道，得到的結(jié)果與實(shí)際情況相吻合，驗(yàn)證了該評價(jià)方法的可行性，可作為隧道施工安全保障和管理的決策工具.