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引水隧洞作为输水系统建筑物的重要组成部分,在引调水工程中发挥着不可替代的作用。在我国建于西北地区的引水隧洞,由于长期输水运行及受到不良气候和地质条件的影响,隧洞衬砌结构出现了一系列病害问题,在一定程度上影响了正常输水效用的发挥。本文在实地勘察、文献调研、规范搜集、专家咨询的基础上,分析影响引水隧洞衬砌结构安全的各病害因素,并以此建立了西北地区引水隧洞运行期衬砌结构安全状态评价指标体系,划分了西北地区引水隧洞运行期衬砌结构安全状态评价等级,构建了西北地区引水隧洞运行期衬砌结构安全状态评价模型。以西北地区引大入秦工程中典型在役引水隧洞盘道岭隧洞作为案例进行评价研究,将收集到的工程检测数据为支撑,理论分析为指导,模型计算为依据,结果复核为手段,合理评价引水隧洞运行期衬砌结构安全状态,根据其评价结果做参考判断是否对其进行维修、加固,以保障引水隧洞运行的安全。本论文重点集中在对西北地区引水隧洞运行期的衬砌结构安全状态进行评价研究,内容涉及引水隧洞衬砌结构病害因素的识别与分析、引水隧洞衬砌结构安全状态评价指标体系的建立、引水隧洞衬砌结构安全状态等级划分、二级评价指标的判定标准、引水隧洞运行期衬砌结构安全状态综合评价模型。本文主要的研究内容和成果有:(1)西北地区引水隧洞运行期衬砌结构安全状态评价等级分类研究。参考国内外其它水工建筑物及现有铁路、公路隧道的安全状态等级划分法,通过比较分析,本文选用等级划分较明确简单的四级划分法划分出了西北地区引水隧洞运行期衬砌结构安全状态评价等级。(2)西北地区引水隧洞运行期衬砌结构安全状态评价指标体系研究。分析西北地区引水隧洞在运行期间衬砌结构存在的病害问题及其发生机理,确定评价引水隧洞运行期衬砌结构安全状态的各影响因素指标,构建西北地区引水隧洞运行期衬砌结构安全状态评价指标体系,通过参考查阅相关规范列出各二级评价指标的具体判定标准。(3)西北地区引水隧洞运行期衬砌结构安全状态评价模型研究。由于各评价指标间的非线性关系,通过评价模型适用性分析,建立基于实数编码的加速遗传算法(Real-coded Accelerating Genetic Algorithm,RAGA)优化投影寻踪(Projection Pursuit,PP)模型最佳投影方向的引水隧洞运行期衬砌结构安全状态评价模型及概率神经网络(Probabilistic Neural Networks,PNN)评价结果对比分析模型。(4)西北地区典型在役引水隧洞案例评价研究。对所检测引水隧洞盘道岭隧洞的病害情况进行统计,并对其病害成因进行分析,归纳总结出影响引水隧洞安全运行的衬砌结构病害问题,对其各隧洞段衬砌结构的安全状态运用RAGA-PP模型进行评价。根据评价结果可得76+235~76+988、91+765~91+958两隧洞段衬砌结构安全状态为A级安全,76+988~77+833、79+097~79+435、79+475~79+779、79+779~85+091、85+113~90+070、91+500~91+765隧洞段为B级基本安全,77+833~79+097、79+435~79+475、85+091~85+113、90+070~91+500隧洞段为C级不安全。在以RAGA-PP模型评价结果的基础上,运用PNN模型对评价结果做对比分析,根据PNN测试结果可知,后6个隧洞段的衬砌结构安全状态等级评价结果与RAGA-PP模型评价结论是一致的,从而进一步验证了所得评价结果的可靠性。