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公路隧道是交通路网的重要组成部分,隧道长期渗漏水易使衬砌剥落、风化,如果渗漏水中含有侵蚀性介质,还会加速隧道衬砌开裂变形,内部机电设施锈蚀。对隧道运营有极为严重的影响,故隧道防渗漏性能是保证隧道使用功能的重要指标。笔者将G50s沪渝南线高速公路(重庆沿江高速公路)羊鹿山隧道作为案例,以隧道渗漏处治常用方案和不锈钢截水盒方案中使用材料为变量,并对各变量以厚度赋值,运用二阶聚类算法进行数据分析处理,得出各材料的相对重要性排序;同时,本文对隧道渗漏处治常用方案和不锈钢截水盒方案进行在一定水压力下的有限元仿真模拟,分析在相同受力情况下,两种方案防渗漏体的应变大小;最后通过综合价值分析计算,论证了运用二阶聚类有限元法优选出的隧道渗漏处治方案的正确性。本文主要研究工作如下:1、介绍了重庆市巴南区所辖G50s沪渝南线高速公路羊鹿山隧道项目概况及所处环境,阐述了隧道渗漏水成因;同时,从羊鹿山隧道渗漏水现场调查分析,到渗漏处治方案设计、施工实施、效果评价全过程深度分析了羊鹿山隧道常用渗漏处治方案;2、阐述了隧道防排水体系及渗漏水相关概念;通过对工程中常用优选方法优缺点进行分析,得出二阶聚类有限元法更适用于优选隧道因结晶体堵塞致使背后含水量大形成水压力情况下的渗漏处治方案;3、运用ANASYS对G50s沪渝南线高速公路羊鹿山隧道常用渗漏处治方案进行有限元仿真模拟,计算出在一定水压力下常用渗漏处治方案防渗体各部位的应变大小;接着运用SPSS二阶聚类算法对G50s沪渝南线高速公路羊鹿山隧道常用渗漏处治方案和不锈钢截水盒渗漏处治方案中使用材料的相对重要性进行计算及判别;然后将重要度靠前的材料组成的不锈钢截水盒渗漏处治方案,再次运用ANASYS对其进行有限元仿真模拟,计算出在同样的水压力下,其防渗体各部位所产生的应变大小;综上,得出隧道常用渗漏处治方案比不锈钢截水盒渗漏处治方案所产生的最大应变要大,相对更容易造成二次渗漏;因此选择不锈钢截水盒方案为优选方案;4、从时间成本、建设成本及养护成本三个方面,分析了G50s沪渝南线高速公路羊鹿山隧道常用渗漏处治方案和不锈钢截水盒方案,并通过公式计算对比了隧道常用渗漏处治方案和不锈钢截水盒渗漏处治方案的综合价值,最终以综合价值大者为优选方案。通过两种方案综合价值的分析,再次论证了二阶聚类有限元算法对G50s沪渝南线高速公路羊鹿山隧道渗漏处治方案优选的正确性。综上,本文通过二阶聚类有限元法优选出不锈钢截水盒渗漏处治方案为隧道渗漏处治优选方案,并通过综合价值分析论证了该方案的经济价值及优选性。