李海文，鮑學(xué)英

青藏高原地區(qū)鐵路隧道綠色施工水平綜合評(píng)價(jià)

李海文，鮑學(xué)英

(蘭州交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

針對(duì)我國(guó)在鐵路隧道綠色施工的評(píng)價(jià)方法缺少，且隧道施工對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重的現(xiàn)狀，通過深入了解青藏高原地區(qū)獨(dú)特的自然環(huán)境和隧道施工的特征，從土壤環(huán)境污染防治、固體廢棄物污染防治、大氣環(huán)境污染防治、自然資源破壞防治、資源合理利用、施工人員健康保護(hù)6個(gè)方面建立綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。將向量夾角余弦法與二維云理論結(jié)合，構(gòu)建基于向量夾角余弦-二維云的評(píng)價(jià)模型。用該模型對(duì)風(fēng)火山隧道綠色施工水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并利用MATLAB軟件繪制二維綜合評(píng)價(jià)云圖反映綠色施工水平，最后通過計(jì)算貼近度確保評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。得出的結(jié)論與實(shí)際施工情況高度吻合，驗(yàn)證了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)模型的適用性和有效性。

青藏高原地區(qū)；鐵路隧道；綠色施工水平；向量夾角余弦法；二維云模型

隨著我國(guó)鐵路建設(shè)的不斷發(fā)展和完善，鐵路周邊生態(tài)環(huán)境破壞、資源消耗量大等問題日益嚴(yán)重，如何解決鐵路建設(shè)與環(huán)境保護(hù)、資源合理利用之間的矛盾，構(gòu)建鐵路綠色施工評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)框架，成為鐵路建設(shè)部門主要關(guān)注的話題。近年來，許多專家學(xué)者針對(duì)鐵路綠色施工評(píng)價(jià)做出了大量的研究，黃喜兵等[1]從節(jié)地、節(jié)能、節(jié)約材料與材料資源、節(jié)水和環(huán)境保護(hù)5個(gè)方面出發(fā)建立了綠色施工評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并利用二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)工程實(shí)例進(jìn)行了模擬評(píng)價(jià)；王明慧等[2?3]提出一種簡(jiǎn)單、可靠地突變級(jí)數(shù)法對(duì)鐵路客站和高速鐵路綠色施工水平進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究；鮑學(xué)英等[4]將灰色聚類法和雷達(dá)分析法結(jié)合構(gòu)建了一種綜合評(píng)價(jià)鐵路綠色施工等級(jí)的模型；但是，現(xiàn)有文獻(xiàn)只是總體對(duì)鐵路綠色施工做出評(píng)價(jià)，沒有考慮到不同地區(qū)、特殊環(huán)境下綠色施工存在的差異，而且評(píng)價(jià)體系不夠全面細(xì)致，忽略了特殊地區(qū)自然資源保護(hù)、施工人員健康保障等重要因素。鑒于目前的研究現(xiàn)狀，本文選擇鐵路施工過程中最艱難且環(huán)境破壞嚴(yán)重、資源消耗量巨大的隧道工程作為研究對(duì)象；以自然環(huán)境特殊的青藏高原地區(qū)為研究背景，通過查閱資料、咨詢參與青藏鐵路隧道施工的專家，建立了青藏高原地區(qū)鐵路隧道綠色施工水平綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；將向量夾角余弦法與二維云模型結(jié)合建立了一種基于向量夾角余弦?二維云模型的青藏高原地區(qū)鐵路隧道綠色施工水平綜合評(píng)價(jià)模型，并利用該模型從綠色施工措施的效果和經(jīng)濟(jì)性兩方面對(duì)青藏鐵路風(fēng)火山隧道進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，科學(xué)的評(píng)價(jià)出了該隧道的綠色施工水平。通過對(duì)青藏高原地區(qū)鐵路隧道綠色施工水平的評(píng)價(jià)研究，完善了鐵路隧道綠色施工評(píng)價(jià)的空缺，為鐵路隧道綠色施工評(píng)價(jià)提供了理論依據(jù)，對(duì)正在修建的川藏鐵路隧道綠色施工具有一定的參考價(jià)值。

1 綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

基于現(xiàn)行GB/T 50905—2014《建筑工程綠色施工評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中提出的“四節(jié)一環(huán)?！薄⑹┕と藛T安全的要求，以土壤環(huán)境污染防治、固體廢棄物污染防治、大氣環(huán)境污染防治、自然資源破壞防治、資源合理利用、施工人員健康保護(hù)6個(gè)一級(jí)指標(biāo)為基準(zhǔn)，結(jié)合青藏高原地區(qū)獨(dú)特的自然環(huán)境以及在這種環(huán)境下隧道施工的特點(diǎn)建立了青藏高原地區(qū)鐵路隧道綠色施工水平綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。各指標(biāo)含義解釋如下：

土壤環(huán)境污染主要是指施工產(chǎn)生的含重金屬的廢油、廢液，生活污水、廢水的不合理排放會(huì)污染青藏高原稀有土壤資源，破壞土壤的結(jié)構(gòu)，而青藏高原地區(qū)土壤中含有大量維持土壤肥力的真菌和微生物[5]，土壤污染后肥力降低，缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致多年才形成的高寒草甸等特殊植被群落退化，且該地區(qū)土壤抗侵蝕能力弱，植被自然生產(chǎn)及自我恢復(fù)能力低下，恢復(fù)周期長(zhǎng)，最終可能會(huì)導(dǎo)致土地沙化，水土流失；該地區(qū)土壤中還含有豐富的有機(jī)和無機(jī)碳，是我國(guó)重要的土壤碳庫(kù)[6?8]，一旦破壞對(duì)該地區(qū)大氣的碳氧平衡會(huì)造成嚴(yán)重的影響。

固體廢棄物污染主要是指施工產(chǎn)生的廢料、棄渣以及生活垃圾的不合理堆放覆壓該地區(qū)的稀有植被，因而棄渣場(chǎng)的選擇應(yīng)以荒禿的土地為主并做好擋護(hù)措施，防治污染有機(jī)土壤，壓覆草原植被。

大氣環(huán)境污染主要是指施工機(jī)械產(chǎn)生的NO，SO2，CO氣體、隧道開挖、運(yùn)輸?shù)膿P(yáng)塵以及施工產(chǎn)生的有毒金屬顆粒污染含氧量不足且稀薄的高原空氣，因此對(duì)于大氣環(huán)境的保護(hù)措施是非常有必要的。

青藏高原地區(qū)自然資源極其豐富，各種潛在的金屬如鉀鹽、鉻鐵礦、銅、鉛鋅、金、鎳礦[9]比比皆是，隧道開挖必須做好對(duì)礦產(chǎn)資源的保護(hù)措施，該地區(qū)多為古老的地質(zhì)層和特殊的巖質(zhì)層，隧道開挖必然會(huì)破壞其結(jié)構(gòu)，所以要做好必要的防治措施以免大面積破壞地質(zhì)和巖層的結(jié)構(gòu)，低溫永久凍土帶是青藏高原多年形成的土層，主要是由古冰川、現(xiàn)代冰川作用而形成的高原含土冰層，開挖隧道會(huì)破壞凍土層的結(jié)構(gòu)，若開挖時(shí)不作保護(hù)措施，隧道內(nèi)控溫不合理，一旦凍結(jié)層被熱擾或振動(dòng)擊穿，將造成難以處理的熱融滑塌或冒頂事故，而且會(huì)造成運(yùn)營(yíng)期的滲漏水及凍害[10]；隧道口及周圍施工場(chǎng)地的珍稀物種必須移植合理安置，待施工結(jié)束后對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行植被修復(fù)處理，維護(hù)地貌景觀。

資源合理利用主要表現(xiàn)在水資源的節(jié)約及循環(huán)利用，由于氣溫極低施工機(jī)械大都為電力設(shè)備，加之隧道內(nèi)控溫、照明、取暖，所以對(duì)電量的消耗很大，必須采取必要的措施節(jié)約使用電力資源。

綠色施工中施工人員的安全和健康是一項(xiàng)重要的衡量指標(biāo)，隧道內(nèi)施工必須配置防寒、保暖、供養(yǎng)的設(shè)備，防止對(duì)施工人員健康造成嚴(yán)重的 傷害。

通過對(duì)青藏高原地區(qū)隧道施工特征的深入了解，咨詢具有高級(jí)職稱并且參加該地區(qū)隧道施工的專家，參考《全國(guó)建筑業(yè)綠色施工示范工程申報(bào)與驗(yàn)收指南》、《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》《青藏高原區(qū)域生態(tài)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》及相關(guān)文 獻(xiàn)[11]，利用德爾菲法[12]進(jìn)行指標(biāo)篩選，最終選出23個(gè)細(xì)化指標(biāo)，建立了青藏高原地區(qū)鐵路隧道綠色施工水平綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如圖1所示。

2 向量夾角余弦賦權(quán)法

1) 構(gòu)造評(píng)價(jià)指標(biāo)最優(yōu)值向量和最差值向量[13]：

其中：

圖1 青藏高原地區(qū)鐵路隧道綠色施工水平綜合評(píng)價(jià)

Fig. 1 Comprehensive evaluation of green construction level of railway tunnels in the Qinghai-Tibet Plateau

3) 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的夾角余弦權(quán)重

3 基于二維云模型的評(píng)價(jià)模型

3.1 云模型

二維云模型[14](Two-Dimensional Cloud Model, TDCM)是綜合評(píng)價(jià)2個(gè)影響因素共同作用下的隨機(jī)性和不確定性問題，通過將2個(gè)維度的定性概念與定量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換綜合評(píng)價(jià)不確定性問題的優(yōu)劣 程度。

式中：x和y為云滴坐標(biāo)；P和P為條件云滴坐標(biāo)；為超熵；μ為隸屬度。

3.2 綜合評(píng)價(jià)云

青藏高原地區(qū)鐵路隧道綠色施工的措施所達(dá)到的效果和其經(jīng)濟(jì)性共同反映綠色施工水平的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，因此可以以評(píng)價(jià)指標(biāo)為度量，選取效果等級(jí)和經(jīng)濟(jì)等級(jí)作為綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的2個(gè)基礎(chǔ)變量。邀請(qǐng)參加該地區(qū)隧道施工的專家以10分為滿分為二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分，規(guī)定分值精度為0.1。這樣每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)衡量的綠色施工措施的效果和經(jīng)濟(jì)性分值分別形成一個(gè)云滴，組成該指標(biāo)的綠色施工效果云和經(jīng)濟(jì)云，統(tǒng)稱為二維綜合評(píng)價(jià)云。利用MATLAB逆向云發(fā)生器生成效果云和經(jīng)濟(jì)云的數(shù)字特征。

式中：,,分別為樣本期望、熵和超熵；x為第位專家打分值，2為樣本方差，為專家數(shù)。

將二級(jí)效果云數(shù)字特征矩陣和經(jīng)濟(jì)云數(shù)字特征矩陣分別與對(duì)應(yīng)的權(quán)重向量矩陣進(jìn)行合成，可得到一級(jí)效果云和經(jīng)濟(jì)云的數(shù)字特征，進(jìn)而可得最終綜合評(píng)價(jià)云的數(shù)字特征。

式中：，，分別是上一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的期望、熵和超熵。

表1 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)等級(jí)數(shù)字特征

3.3 標(biāo)準(zhǔn)云

將區(qū)間[0,10]平均分成5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)區(qū)間，由式(12)可得每個(gè)區(qū)間的數(shù)字特征，具體的取值范圍等級(jí)描述和數(shù)字特征如表1所示。

3.4 綜合評(píng)價(jià)云圖

將最終得到的綜合評(píng)價(jià)云數(shù)字特征和標(biāo)準(zhǔn)云的數(shù)字特征輸入到MATLAB正向云發(fā)生器，可得到綜合評(píng)價(jià)云圖和標(biāo)準(zhǔn)云圖，通過對(duì)比分析可初步得出青藏高原地區(qū)鐵路隧道綠色施工水平的綜合評(píng)價(jià)等級(jí)。

3.5 貼近度

由于得出的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)云之間存在相似性，為了更加準(zhǔn)確的得出綜合評(píng)價(jià)等級(jí)，利用貼近度來計(jì)算綜合評(píng)價(jià)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)云的貼近程度，貼近度越大說明綜合評(píng)價(jià)結(jié)果越接近該貼近度對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)等級(jí)。

4 應(yīng)用實(shí)例

根據(jù)鐵路隧道綠色施工的評(píng)價(jià)目標(biāo)，選取青藏鐵路中比較典型的風(fēng)火山隧道作為評(píng)價(jià)對(duì)象。風(fēng)火山隧道[15](DIK1159+000～DIK1160+338全長(zhǎng)1338 m)是目前世界上海拔最高的鐵路隧道，隧道地處多年低溫永久凍土帶，洞口多為含土冰層，洞內(nèi)所經(jīng)地層主要為泥巖和砂巖，且風(fēng)化嚴(yán)重，洞內(nèi)低溫干燥，缺氧、空氣稀薄，環(huán)境極其脆弱，而且該區(qū)域?qū)儆诳煽晌骼镒匀槐Ｗo(hù)區(qū)[16]，環(huán)境保存比較完整，高寒草甸、多年凍土一經(jīng)破壞很難恢復(fù)。鑒于風(fēng)火山隧道極其脆弱的施工環(huán)境，中鐵二十局集團(tuán)聯(lián)合北京交通大學(xué)從該隧道施工技術(shù)、環(huán)境保護(hù)等方面展開研究，最終研究出適合該隧道的防排水及保溫施工技術(shù)、施工衛(wèi)生保障技術(shù)和多年凍土隧道施工環(huán)境保護(hù)措施，其中環(huán)境保護(hù)措施包括了降低爆破熱能、移植高原植被、詳細(xì)比較選擇棄渣場(chǎng)、修建垃圾處理池等；施工衛(wèi)生保障技術(shù)包括有氧吸附、低壓解吸的變壓吸附制氧工藝、隧道制氧站、隧道氧吧車等。綜上述可知，風(fēng)火山隧道施工十分重視《建筑工程綠色施工評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中提到的環(huán)境保護(hù)和對(duì)施工人員安全的要求。現(xiàn)用本文提出的評(píng)價(jià)模型對(duì)風(fēng)火山隧道綠色施工水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

表2 效果等級(jí)和經(jīng)濟(jì)等級(jí)評(píng)分值

邀請(qǐng)中鐵二十局集團(tuán)和北京交通大學(xué)參加該隧道施工的6名專家按照綠色施工措施的效果和經(jīng)濟(jì)性對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分，記為1和2，如表 2所示。

4.1 向量夾角余弦權(quán)重確定

將表2中的數(shù)據(jù)代入式(1)~(4)可得效果等級(jí)和經(jīng)濟(jì)等級(jí)的最優(yōu)和最差向量：

將效果等級(jí)和經(jīng)濟(jì)等級(jí)的最優(yōu)向量和最差向量代入式(5)和式(6)可得對(duì)應(yīng)的偏差矩陣：

將偏差矩陣代入式(7)和式(8)可得二級(jí)指標(biāo)的向量夾角余弦權(quán)重，同理，可得一級(jí)指標(biāo)的向量夾角余弦權(quán)重，如表3所示。

表3 效果和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)云數(shù)字特征

4.2 計(jì)算云數(shù)字特征

將表2中各二級(jí)指標(biāo)的評(píng)分值代入式(10)可得二級(jí)評(píng)價(jià)云效果云和經(jīng)濟(jì)云的數(shù)字特征；將二級(jí)評(píng)價(jià)云的數(shù)字特征與表3中對(duì)應(yīng)的權(quán)重值代入式(11)可得一級(jí)評(píng)價(jià)云的效果云和經(jīng)濟(jì)云的數(shù)字特征，進(jìn)而得到綜合評(píng)價(jià)云的數(shù)字特征，具體數(shù)值如表3 所示。

將表3中綜合評(píng)價(jià)云的數(shù)字特征和標(biāo)準(zhǔn)云的數(shù)字特征輸入到MATLAB正向云發(fā)生器，可得到綜合評(píng)價(jià)云圖如圖2所示；為了更清楚地看出綜合評(píng)價(jià)等級(jí)這里同時(shí)給出了綜合評(píng)價(jià)云的俯視圖如圖3所示。

圖2 綜合評(píng)價(jià)云圖

圖3 綜合評(píng)價(jià)云俯視圖

由圖2和圖3可知，風(fēng)火山隧道綠色施工的綜合評(píng)價(jià)云位于“優(yōu)秀”和“良好”2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)云之間，更貼近“良好”標(biāo)準(zhǔn)云，尤其圖3中綜合評(píng)價(jià)云基本與“良好”標(biāo)準(zhǔn)云重合，因此，可初步確定風(fēng)火山隧道綠色施工的綜合評(píng)價(jià)等級(jí)為“良好”。由文獻(xiàn)[16]可知，風(fēng)火山隧道施工時(shí)制定了詳細(xì)的環(huán)保方案，重點(diǎn)從凍土、植被、污染、棄渣處理、垃圾處理、恢復(fù)已破壞環(huán)境等方面采取了先進(jìn)的環(huán)保措施。如為保護(hù)凍土平衡，分析、排列較大的人工熱擾源，并從季節(jié)選擇、溫度控制、搭設(shè)遮陽棚、降低爆破熱能、各段開挖面熱交換等方面采取大量的技術(shù)措施，有效的防止了凍土熱融滑塌發(fā)生。對(duì)破壞區(qū)的高原植被采取移植和恢復(fù)技術(shù)，非常有效地保護(hù)了自然植被。隧道棄渣場(chǎng)經(jīng)過詳細(xì)對(duì)比選擇環(huán)保影響較小的地點(diǎn)，設(shè)置完善的擋護(hù)措施，并移植草皮綠化，減少了對(duì)環(huán)境的污染。對(duì)垃圾采取修建分類垃圾池, 集中堆放、消毒，不能焚燒、掩埋，拉往規(guī)定地點(diǎn)集中處理的方式，很好的保護(hù)了環(huán)境。同時(shí)，為保護(hù)施工人員安全，開發(fā)了有壓吸附、低壓解吸的變壓吸附制氧工藝，成功應(yīng)用于該地區(qū)的制氧系統(tǒng)，并提出隧道氧吧車、隧道制氧站等新方法，十分有效的降低了缺氧、低壓給施工人員帶來的風(fēng)險(xiǎn)。由此可見，風(fēng)火山隧道綠色施工的方法非常有效，結(jié)果相當(dāng)良好。這說明本文得出的風(fēng)火山隧道綠色施工的結(jié)果為“良好”是非常合理的，十分符合風(fēng)火山隧道綠色施工的實(shí)際情況。

為了確定各一級(jí)指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果等級(jí)，選擇土壤環(huán)境污染防治B1，大氣環(huán)境污染防治B3，自然資源破壞防治B4，資源合理利用B5繪制了一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)云圖，如圖4所示。

由圖4可知，土壤環(huán)境污染防治B1，自然資源破壞防治B4，資源合理利用B5的評(píng)價(jià)云圖介于“優(yōu)秀”和“良好”的標(biāo)準(zhǔn)云之間，而大氣環(huán)境污染防治B3的評(píng)價(jià)云圖介于“良好”和“一般”標(biāo)準(zhǔn)云之間，說明大氣環(huán)境的保護(hù)措施還需要改善。

4.3 計(jì)算貼近度

為了更加準(zhǔn)確的確定出風(fēng)火山隧道的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，利用貼近度來計(jì)算初步確定的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)云的貼近程度，分別用1，2，3，4，5表示。

由計(jì)算結(jié)果可知五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)云與綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的貼近度大小關(guān)系為2>1>3>4>5，故可最終確定風(fēng)火山隧道的綠色施工水平綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為“良好”。這進(jìn)一步確定評(píng)價(jià)結(jié)果與文獻(xiàn)[16]中描述的風(fēng)火山隧道綠色施工的結(jié)果吻合，也與中鐵二十集團(tuán)相關(guān)專家給出的結(jié)論有比較高的吻合性。

5 結(jié)論

1) 基于青藏高原地區(qū)獨(dú)特的自然環(huán)境，通過深入了解該地區(qū)鐵路隧道施工的特點(diǎn)，咨詢參加該地區(qū)鐵路隧道施工的專家，建立了青藏高原地區(qū)鐵路隧道綠色施工水平綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2) 將向量夾角余弦法與二維云理論結(jié)合，構(gòu)建了基于向量夾角余弦?二維云模型的評(píng)價(jià)模型，并用該模型對(duì)風(fēng)火山隧道綠色施工水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得出的結(jié)論與實(shí)際施工情況比較吻合，證明該模型的適用性和有效性。

3) 通過對(duì)青藏鐵路風(fēng)火山隧道綠色施工水平的綜合評(píng)價(jià)，不僅完善了鐵路綠色施工評(píng)價(jià)的體系，而且為鐵路隧道綠色施工評(píng)價(jià)提供了理論依據(jù)，對(duì)正在修建的川藏鐵路隧道綠色施工具有重要的參考價(jià)值。

圖4 一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)云圖

[1] 黃喜兵, 黃慶, 武小菲. 綠色施工的模糊綜合評(píng)價(jià)[J].西南交通大學(xué)學(xué)報(bào), 2008(2): 292?296. HUANG Xibing, HUANG Qing, WU Xiaofei. Fuzzy comprehensive evaluation of green construction[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2008(2): 292? 296.

[2] 王明慧, 張橋, 凌飛翔, 等. 基于突變級(jí)數(shù)法的綠色鐵路客站施工評(píng)價(jià)模型[J]. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào), 2018, 15(1): 263?268. WANG Minghui, ZHANG Qiao, LING Feixiang, et al. Green railway passenger station construction evaluation model based on catastrophe series method[J]. Journal of Railway Science and Engineering, 2018, 15(1): 263?268.

[3] 王明慧, 張橋, 凌飛翔, 等. 基于突變級(jí)數(shù)法的綠色高速鐵路施工評(píng)價(jià)研究[J]. 鐵道工程學(xué)報(bào), 2017, 34(2): 76?80. WANG Minghui, ZHANG Qiao, LING Feixiang, et al. Evaluation of green high-speed railway construction evaluation based on catastrophe series method[J]. Journal of the China Railway Society, 2017, 34(2): 76?80.

[4] 鮑學(xué)英, 張健, 王起才. 西北寒旱地區(qū)鐵路綠色施工等級(jí)評(píng)價(jià)研究[J]. 鐵道學(xué)報(bào), 2019, 41(3): 33?39. BAO Xueying, ZHANG Jian, WANG Qicai. Evaluation of green construction grade of railway in northwest cold and arid regions[J]. Journal of the China Railway Society, 2019, 41(3): 33?39.

[5] WANG Zhaofeng, Alfred E Hartemink, ZHANG Yili, et al. Major elements in soils along a 2.8 km altitudinal gradient on the Tibetan plateau, China[J]. Pedosphere, 2016, 26(6): 895?903.

[6] 張江華, 王葵穎, 張友寧. 礦采對(duì)高寒草地的影響及植被恢復(fù)技術(shù)[J]. 地質(zhì)通報(bào), 2018, 37(12): 2260?2263. ZHANG Jianghua, WANG Kuiying, ZHANG Youning. Impact of mining on alpine grassland and vegetation restoration technology[J]. Geological Bulletin, 2018, 37(12): 2260?2263.

[7] LIU Furong, ZHANG Yongmei, LUO Jianxun. The effects of experimental warming and CO2concentration doubling on soil organic carbon fractions of a montane coniferous forest on the eastern Qinghai-Tibetan plateau[J]. European Journal of Forest Research, 2018, 137(2): 211?221.

[8] ZHU Xuchao, SHAO Ming’an. Distribution, stock, and influencing factors of soil organic carbon in an alpine meadow in the hinterland of the Qinghai–Tibetan Plateau[J]. Journal of Earth System Science, 2018, 127(5): 1?12.

[9] 徐友寧, 喬岡, 張江華. 基于生態(tài)保護(hù)優(yōu)先的青藏高原礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)的對(duì)策[J]. 地質(zhì)通報(bào), 2018, 37(12): 2125?2130. XU Youning, QIAO Gang, ZHANG Jianghua. Countermeasures for exploration and development of mineral resources on the Qinghai-Tibet Plateau based on the priority of ecological protection[J]. Chinese Journal of Geology, 2018, 37(12): 2125?2130.

[10] 譚忠盛, 任少?gòu)?qiáng), 李培安. 風(fēng)火山多年凍土隧道綜合施工技術(shù)[J]. 施工技術(shù), 2008, 37(10): 59?64. TAN Zhongsheng, REN Shaoqiang, LI Pei’an. Comprehensive construction technology of Fenghuoshan permafrost tunnel[J]. Construction Technology, 2008, 37(10): 59?64.

[11] 楊慶. 鐵路綠色施工評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法研究 [D]. 石家莊: 石家莊鐵道大學(xué), 2017. YANG Qing. Study on evaluation index system and evaluation method of railway green construction[D]. Shijiazhuang: Shijiazhuang Railway University, 2017.

[12] 阮樹驊, 甕俊昊, 毛麾, 等. 云安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估度量模型[J]. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版), 2018, 53(3): 71?76, 81. RUAN Shuhua, WENG Junhao, MAO Hui, et al. Measurement model for cloud security risk assessment[J]. Journal of Shandong University (Science Edition), 2018, 53(3): 71?76, 81.

[13] 石寶峰, 程硯秋, 王靜. 變異系數(shù)加權(quán)的組合賦權(quán)模型及科技評(píng)價(jià)實(shí)證[J]. 科研管理, 2016, 37(5): 122?131. SHI Baofeng, CHENG Yanqiu, WANG Jing. Combined weighting model weighted by variation coefficient and empirical evidence of scientific and technological evaluation[J]. Science Research Management, 2016, 37(5): 122?131.

[14] 王景春, 張法. 基于熵權(quán)二維云模型的深基坑施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào), 2018, 18(3): 849?853. WANG Jingchun, ZHANG Fa. Risk evaluation of deep foundation pit construction based on entropy two- dimensional cloud model[J]. Journal of Safety and Environment, 2018, 18(3): 849?853.

[15] 張德華, 王夢(mèng)恕. 世界第一高隧—青藏鐵路風(fēng)火山隧道施工新技術(shù)[J]. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào), 2003(2): 213?216, 207. ZHANG Dehua, WANG Mengshu. New construction technology for the world's highest tunnel-wind volcano tunnel on Qinghai-Tibet railway[J]. Journal of Engineering Geology, 2003(2): 213?216, 207.

[16] 瀑石. 世界第一高隧——風(fēng)火山隧道施工技術(shù)[J]. 中國(guó)科技獎(jiǎng)勵(lì), 2006(5): 36?41. PU Shi. The construction technology of the world’s highest tunnel-wind volcano tunnel[J]. China Science and Technology Awards, 2006(5): 36?41.

Comprehensive evaluation of the green construction level of railway tunnels in the Qinghai-Tibet Plateau

LI Haiwen, BAO Xueying

(College of Civil Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China)

Aiming at the lack of green construction evaluation methods for railway tunnels in China, and the serious environmental damage caused by tunnel construction, through the in-depth understanding of the unique natural environment and the characteristics of tunnel construction in the Qinghai-Tibet Plateau, a comprehensive evaluation index system has been established in six aspects: the prevention and control of soil environmental pollution, solid waste pollution prevention, prevention and control of atmospheric pollution, prevention and control of natural resources, reasonable use of resources, and health protection of construction workers. Combining the vector angle cosine method with the two-dimensional cloud theory, an evaluation model based on the vector angle cosine-two-dimensional cloud is constructed. This model was used to comprehensively evaluate the green construction level of Fenghuoshan Tunnel, and MATLAB software was used to generate a two-dimensional comprehensive evaluation cloud to reflect the green construction level. Finally, the accuracy of the evaluation results was ensured by calculating the closeness. The conclusions drawn are in good agreement with the actual construction situation, which verifies the applicability and effectiveness of the evaluation index system and evaluation model.

Qinghai-Tibet Plateau; railway tunnel; green construction level; vector angle cosine method; two-dimensional cloud model

U215.14

A

10.19713/j.cnki.43?1423/u.T20200288

1672 ? 7029(2021)02 ? 0524 ? 09

2020?04?09

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51768034)

鮑學(xué)英(1974?)，女，寧夏中衛(wèi)人，教授，博士，從事綠色鐵路與工程管理研究；E?mail：813257032@qq.com

(編輯 蔣學(xué)東)