地下工程地震灾害综合风险要素体系研究*

王凤山戎全兵朱万红张宏军

（①解放军理工大学野战工程学院 南京 210007）

（②解放军理工大学指挥信息系统学院 南京 210007）

地下工程地震灾害综合风险要素体系研究*

王凤山①戎全兵②朱万红①张宏军②

（①解放军理工大学野战工程学院 南京 210007）

（②解放军理工大学指挥信息系统学院 南京 210007）

辨识地下工程震害风险元素是工程抗震安全性评价与科学防治的基础。应用系统论方法进行地下工程地震灾害综合风险体系的结构化分解和元素集成，建立任务、事件、要素的地下工程地震灾害综合风险三元支持结构形式化描述，全面考量多重震害风险要素；从地质条件、地形地貌、工程作用、环境条件、监测表现等角度进行风险元素的解译，探究地下工程震害致灾元素和承灾元素之间的逻辑关联和作用机理，构建地震作用下地下工程风险分析科学的概念体系和方法论框架，为探索地下工程震害风险的本质致因、地下工程震害系统分析与评估的综合集成提供了依据。

地下工程 地震灾害 综合风险 要素

0 引 言

地下结构震害机理是近年来国内外地震工程界和岩土工程界研究的热点问题（Wang et al.，2013；王凤山等，2014）。全面认识和科学评价地下工程抗震耦合风险是岩土工程等科学研究关注的现实课题（Zhang et al.，2013；崔光耀等，2013；崔臻等，2015），其主要任务是围绕致险因素、孕险环境、风险介质、控制机制及承险体等元素的相互作用、交互、影响，探究和揭示风险发生机理，提供问题域的系统表达和科学解译，如探究地震惯性力、洞门墙结构和基础设计不合理以及洞口所处位置是影响口部结构震害的重要因素（崔光耀等，2013）。

区别地下工程与地面工程所处的不同环境，徐龙军等（2008）通过总结典型地下工程震害特征，认为地震动位移特征是造成地下结构破坏的主要因素；李天斌（2008）通过汶川地震的现场调研、资料收集与分析，认为发震断裂的次级断层、基覆界面、洞口不稳定斜坡、高地应力环境下的软弱围岩对隧道型地下结构的强烈震害具有控制作用；贾超等（2013）应用离散元软件探索含节理岩体地下洞室的地震动态响应规律，分析节理倾角、地应力特征、地震波振幅、频率等因素的关联和作用机理；Jiang et al.（2014）总结出不同埋深山岭隧道的地震效应和震害影响因素。

研究成果表明（李天斌，2008；徐龙军等，2008；贾超等，2013；Zhang et al.，2013），地下工程区域地质岩土体组成物质的多元复杂性以及地震动耦合衍化效应的复杂多变性和时效性，导致地下工程震害风险关系模糊、机理复杂、结构变异，导致不确定因素和信息充斥地下工程震害风险分析领域，如李天斌（2008）和贾超等（2013）研究的震害因素具有很大的差异性。要素是研究任何事物的基础，如何确认风险事件发生最有利的要素组合，掌握关键性风险特征要素，分析敏感性参数，进而预测风险事件发生的可能性，判别承险体的稳定性（张硕等，2015），进而预测风险事件发生的可能性，是区域灾害系统理论指导地下工程震害科学研究与工程实践的必然要求。因此，统一地下工程震害风险元素，探究地下工程震害致灾因子和承灾因子之间的逻辑关联和作用机理，掌握地下工程地震灾害综合风险体系及其内在典型风险事件的演化机理，有利于研究的理论方法推广应用于地下工程震害评估及应急措施的实践。

1 地下工程地震灾害风险描述

为系统、全面地认识地震灾害及其影响，徐玖平等（2009）从灾害系统工程、状态衍变工程、风险变异工程的视角，识别和分解地震灾害风险要素体系，形成风险可能性要素集合及后果性要素集合，并指出防震减灾的关键在于控制其后果性要素。孕险致灾因子、孕灾环境、承灾体是孕育和形成地下工程震害复杂状态不可或缺的3个方面，构成地下工程震害异变系统，即地下工程地震灾害风险体系。其中，“孕险致灾因子”是科学认识和解决地下工程地震灾害综合风险的根本，必须厘清风险要素及其之间的关系。

以国防工程为对象，王凤山等（2014）阐述震害的系统特征及其直接、间接、衍化作用的地下工程成灾机制，从系统视角归纳、解析、讨论坑道主体、口部构件、进出道路、区域环境等方面地下工程震害的概念、动力特性、破坏形态、影响因素及过程机理，但缺少地震作用下地下工程区域风险元素的梳理和提炼，即需要解决“地震后效应”的地下工程综合风险元素系统分析问题，为工程作用风险、地质灾害次生风险等评估任务提供变量准备。

因此，辨析地震作用下地下工程损毁状态及其风险衍化机理，把握地下工程地震灾害综合风险所要解决的关键技术问题，应用复杂系统脆性崩溃的解译原理，立足风险任务、风险事件、风险要素，全面考量地震作用下地下工程区域孕险环境、地震破坏及其次生灾害衍化风险事件、地震灾害及其衍化致险特征、地下工程承险特征、风险敏感度及其损毁可能度等多重风险要素（图1）。

其中，地质条件、地形地貌、工程作用、环境条件、监测表现是国内地震屡发地区地下结构震害风险调研和研判重点关注的对象。解析“任务、事件、要素”的结构支持与系统衍化，通过概念规范、元素提取、关联设计等步骤，创建地下工程震害风险的三维体系，即基于“任务－事件－要素”的地下工程地震灾害综合风险体系，表达“任务－事件”、“任务－要素”、“要素－事件”等之间的科学内涵和关联；地下工程震害风险三元支持结构实现风险任务与影响指标的系列映射，主要包含工程区域地震调查与评估、震害风险区划、地下工程震害物理评价、地震作用下地下工程区域环境孕险评估、地下工程抢修进程施工风险评估等，其核心是解决地震作用下地下工程损毁是否具备抢修抢建的价值，解决抢修抢建过程中的各种风险控制问题。

地下工程地震灾害风险三元支持结构形式化描述，概念层次回答了任务、事件、要素之间的关联，初步构建了基于“任务－事件－要素”的地下工程地震灾害综合风险指标体系，概念层面指导地下工程地震灾害综合风险要素的提取和规范，适应各种复杂情况下地下工程地震灾害风险任务的筹划和关键特征辨识，为科学描述地下工程地震灾害综合风险体系的结构、功能、特征等普遍规律提供了概念模型支持。

图1 地下工程震害风险三元支持结构形式化描述Fig.1 Three supportting formal structure description about earthquake risk to underground engineering

2 地质条件要素

区域地质环境是地下工程地理位置的母体，其条件特征是影响地下工程稳定及其抗震风险的重要要素，是国内外学者研究区域地震风险问题所关注的重点，如鲁文妍等（2012）统筹地质因素及其制约关系，建立大型地下洞室群的三维地质模型，分析空间曲面断层、地层等复杂地质要素，进行围岩应力场、洞周位移场、塑性区及应变能的地震动力响应数值仿真，有效验证了复杂区域地质构造是地下洞室群地震失稳时的薄弱环节。

在掌握汶川地震、玉树地震等震区地下工程损毁资料基础上，梳理各类目标区域地震灾害风险的地质条件要素，主要从目标区域地层岩性、地质构造、地质勘察状况、水文地质、覆盖层条件方面，建立地下工程地震灾害风险地质条件要素辨识体系，（表1）。

其中，地质构造是地震能量释放和震损风险的能量源。例如汶川地震，主要是印度板块和欧亚板块的碰撞、挤压，致使构造应力长期积累，使青藏高原东部边界的龙门山构造带向东挤压，同时受到四川盆地的阻挡，进而促使长期积累的巨大能量在龙门山推覆构造带映秀—北川地带突然释放，爆发汶川地震（陈晓利等，2011）；而玉树地震发震断层为甘孜—玉树断裂，本质是高阻走滑断裂的错动，发震断层为北东倾向的高角度左旋走滑断层（刘巧霞等，2012）。

辨识和规范地下工程地震灾害风险地质条件要素，解释和论证多维风险要素对地下工程地震灾害的影响及衍化效应，需要结合典型区域特征，精选、简化或增添影响地下工程地震灾害地质条件要素，构建震害地质条件因素的核心指标体系，并结合《建筑抗震设计规范（GB50011-2010）》等标准予以实践（李彦宝，2008；Wang et al.，2015）。以地层岩性为例，按工程地质划分为极软岩组、软岩组、较软岩组、较坚硬岩组、坚硬岩组，若地下工程区域均为硬岩，则表明该目标区域工程地质状况良好，可以弱化考虑、甚至不考虑地层岩性各项指标对地下工程区域地震灾害综合风险的影响；若地下工程区域为灰岩、白云岩为主、局部碎屑岩、软岩隐现等状态，则该区域地质构造及地层岩性为复杂多变特征，需要多点勘察各类地质条件要素，进而认识地质条件对地下工程震害孕育的影响与科学判断。

表1 地下工程地震灾害风险地质条件因素辨识Table 1 Risk element discrimination form the earthquake geological conditions on underground engineering

3 地形地貌要素

在一定的岩性和地质构造条件下，地形地貌是影响地下工程地震灾害风险的另一重要自然条件，主要包括地貌类型、地形坡度、地形起伏、地表相对高程、绝对高程等。祁生文等（2010）研究认为极大起伏极高山、小起伏极高山、中起伏极高山的地形地貌类型条件下的区域工程地质极差、风险较高；而高海拔平原、中海拔平原的极小起伏地形地貌类型条件下的区域工程地质良好、风险较低。

汶川震区不到50km的范围内，地形高差达到5km以上，形成龙门山深切峡谷、大量高陡斜坡的地貌类型，为滚石、塌方、泥石流、崩滑等典型地质灾害提供了发育条件。程强（2011）进行了汶川震区地貌分区与岩性特征的科学统计，量化分析震灾害发育与区域地形地貌之间的关系，地貌分区图表表明：深切河谷、高阶斜坡等地形高差显著情况下，灾害的发育密度、规模情况较为明显。

地貌对地震作用下地下工程区域滑坡等灾害规模、类型、原因具有直接作用。地形地貌要素称为区域地震风险的局部因素，地形可使加速度峰值增大30％～50％（Reimer et al.，1973），不规则地形的顶部地震动效应大于底部的地震动效应，形态急剧变化的部位相对缓慢渐变的地震动效应明显。因此，非岩性的陡坡、条状突出的山嘴、急剧变化的地形边缘等为地下工程建筑抗震的不利地段（薄景山等，2003），且极易导致地震滑坡的衍生灾害（王涛等，2015）。地下工程口部区域滑坡发生或者变形过程中，最显著的变化就是地形地貌的变化，表现在坡度降低、四周出现裂缝、坡体分解为岩块等方面。王亚阁（2010）认为：不同地貌形态的变化反映不同的滑坡稳定状态，陡峭的坡度不利于滑坡稳定，平缓的坡度有利于滑坡稳定。

4 工程作用要素

同一地震烈度区不同场地条件下，建筑物受到的地震作用和震害程度完全相异。不同围岩体中修建的地下工程受到的地震作用差别较大，若地下工程位于围岩级别较好的硬地层中，则工程衬砌结构刚度远小于周边地层刚度；地震动力响应下，地下工程衬砌结构具有柔性，屈服于周边地层运动，仅受到自身地震惯性力的影响，其洞室结构具有安全性。

若位于围岩级别较差的软弱破碎地层，且围岩的锚固作用，致使地下工程衬砌结构刚度较大于周边地层刚度，因而地震作用下地下工程衬砌结构与周边地层发生振动不协调的相互作用，其震害严重。因此，须重视区域支护状况、地面开挖量、地下开挖量、地下空间结构、围岩强度应力比、围岩锚固、围岩最大地应力等地下工程的工程作用要素，辨识高应变材料的强化特性和循环载荷作用下地下工程围岩、洞室的损伤特性，如夏晨等（2015）论证地震作用下地铁车站横截面变形的不同结构刚度、接触面摩擦系数以及地震波等因素。

地下工程地震灾害综合风险的工程作用要素，不仅包括地下工程自身工程特性，还包括地震作用之后工程抢修抢建施工的开挖方式、支护、加固、地下水处理、预留变形量、施工组织管理等风险要素（表2）。

表2 地下工程地震灾害风险工程作用要素辨识Table 2 Risk element discrimination from the earthquake engineering effects on underground engineering

5 环境条件要素

地震区域地貌变化、建筑物倒塌、地表破坏、山体震裂、供水设施破坏和中断、碎屑堆积、山河改道、路面扭曲及滑塌等破坏现象，致使地下工程区域环境条件变得恶劣、脆弱。如何及时、高效、有序控制震区地下工程的复杂地质环境，有效协调震后应急施工作业环境，考虑各环境要素的相似性与差异性，进而科学发现和掌握地震作用下地下工程区域地质灾害的发育特征和演化规律，对灾害重建和防灾减灾具有重要价值。

地下工程地震灾害综合风险的环境条件，主要包括3个方面：（1）地震作用下地质环境的变异要素；（2）自然环境条件；（3）抢修抢建施工作业环境（图2），即风险源与工程结构施工相互影响，共同构成工程环境安全风险有机体。

图2 地下工程地震灾害综合风险环境要素辨识Fig.2 Risk element discrimination from the earthquake environmental conditions on underground engineering

辨识震后斜坡演化特性、地表环境变异特征，研究地震、强降雨、工程活动等外界要素影响，总结环境变迁过程中地质灾害的发育分布特征，根本目的是掌握震区地质环境演化过程，得出崩塌、滑坡、泥石流、突水等地质灾害转化关系，防范次生地质灾害和应急抢修施工进程中的风险事故。

本质上，地震及其余震的反复冲击破坏、外界载荷的瞬间叠加，致使地震作用下地质环境、工程环境、水环境等变迁加剧，各种地表斜坡、洞室裂缝、围岩渗流等破坏演化对外界要素处于高度敏感时期，呈现灾害风险频发、多发、突发状态，且灾害风险缺乏精确化的灾害链，难以简单层次化的选择地下工程地震灾害综合风险环境要素，构建地下工程地震灾害综合风险环境影响体系。

6 监测表现要素

地震荷载的直接作用及衍化效应，导致工程损毁风险事件呈现复杂性状，而且口部滑塌、围岩崩塌、地质沉降等典型风险事件的诱发因素差异显著，致使很难确定“风险任务—风险事件—风险要素”之间的相互影响、相互联系和相互制约关系，难以建立典型风险事件研判的显式描述和数学模型。因此，震区现场的调查、监测、资料统计显得尤为重要，尤其对于原始统计资料缺乏的地震区域，从而精确把握震区地质环境、工程环境变异和突发变迁发展态势。

利用遥感等监测手段，收集和统计风险监测数据，跟踪已识别的风险、监视残余风险、识别新衍化风险，比对测量值和风险阀值，分析风险项目指标是否在可控变化范围内，成为震区地下工程综合风险控制的关键手段。因此，正确的监测设备、合理的监测指标及其监测标准，是科学计算和判决地下工程区域地震灾害风险程度及其稳定性的必要条件。

地震动作用是地下工程地震灾害综合风险监测的主因，主要包括地震水平加速度、地震动位移、地震波频谱特性、地震动裂缝错动等；其次，监测表现要素是对工程地质、地形地貌、工程作用、环境条件等状态的实时监控、分析、研判，如水平位移监测是对地质条件下水文地质的度量、地下水位升降检测是对环境条件的地下水渗流量辨识的体现；同时，监测条件还包含量测器材及布置、工程施工监控量测、监测信息处理及有效性、现场安全管理等内涵。

7 风险体系复杂性分析

通过地下工程地震灾害风险三元支持结构形式化描述，辨识和解读地下工程地震灾害风险的地质条件、地形地貌、工程作用、环境条件、监测表现要素，从概念层次梳理、理解地震作用下地下工程区域综合风险要素，既包含工程地质、地层岩性、工程结构等内在本质要素，还包括降雨、地下水渗流等外在要素。

显然，地下工程地震灾害综合风险各层次要素存在交叉，如环境条件要素的“地质结构面强度变异”、地质条件要素的“岩体结构面”、监测表现要素的“水平位移监测”是不同视角对岩体特征的分析和指标设计，工程作用要素的“注浆堵水措施”、环境条件要素的“岩体含水量”、“孔隙水压力”是不同角度对地下工程岩体渗水特征的研判和指标设计；同时，不仅不同类型风险事件的影响要素存在差异性，而且同类型的风险事件在不同地点、不同演化时间的影响要素存在相异性。

因此，地震作用下地下工程风险要素、结构、环境，拥有整体的形态、结构、边界、特性、行为、功能特征，其核心是信息流、能量流、物质流的转移和交换，并导致风险要素状态的更新（朱万红等，2007）；状态描述了某一特定时刻地下工程区域风险态势的静态特征，风险演化的内外作用促使地下工程区域风险态势进行不同状态之间的转移，体现地震作用下地下工程风险体系演化的动态特征。

应用系统工程的理论与方法，规范、设计、表达地震作用下地下工程风险体系的结构、功能、特性等规律性知识，实现地下工程震害风险体系的模型化，包含风险的消亡与方法、风险的组份与集成等众多方面，科学构建地震作用下地下工程风险分析科学的概念体系和方法论框架（图3）。

系统工程的突出特点就是强调地下工程震害风险体系的整体性，强调以破坏效应为内核的灾害状态系统功能（朱万红等，2007）。地震作用下地下工程风险要素构成及综合体系，属于“非加和性整体”，其风险衍化特征与涌现性，突出验证系统科学的“涌现性”机理。地震作用下地下工程风险体系立足“风险孕育与系统损毁”这一工程实践与科学视角，应用模型化机制，将信息论、控制论、突变论等模型和方法应用到地下工程震害风险的系统论证和评价工作，掌握和科学诠释“风险实质”，包括工程风险体系的拓扑、信息、能量、转型演化、风险集成分析等系统、信息、控制规律。

图3 地下工程震灾风险系统模型化机制Fig.3 Risk system modelingmechanism about the earthquake-damaged underground engineering

8 结 论

为系统、全面地认识地震灾害及其影响，从灾害系统工程、状态衍变工程、脆性崩溃模式、风险变异工程视角，全面梳理、剖析、解读、考量孕险环境、风险衍化、致险特征、承险特征、风险敏感度及其损毁可能度等多重风险要素，厘清和科学诠释地震作用下地下工程风险要素的内涵、外延，指导地下工程地震灾害综合风险要素的提取、规范、合并、约简、组合与应用，适应各种复杂情况下地下工程地震灾害风险任务的筹划和关键特征辨识。

在“以防为主”的地下工程地震灾害防治工作中，多源风险要素呈现典型的复杂现象和特征。应用风险管理基本原理，以区域灾害系统理论为指导，结构化分解和集成表达地下工程地震灾害综合风险要素体系，为掌握地下工程地震灾害综合风险体系的复杂性、构建风险模型提供了概念体系。但是，如何无偏差地选择指标，全面表达具体工程震害问题的科学内涵，建立具体案例的地下工程地震灾害风险指标体系，直接影响工程震害综合风险评判的精度和可信度，须与具体工程实践和监测表现相适应，构建整体优化的指标体系。

Bo JS，Li X L，Li SY.2003.Some progress of study on the effect of site conditions on ground motion［J］.World Earthquake Engineering，19（2）：11～15.

Chen X L，Deng JL，Ran H L.2011.Analysis of landslides triggered by Wenchuan earthquake［J］.Seismology and Geology，33（1）：191～202.

Cheng Q.2011.Analysis of the influence factors of the landslides and rock falls induced by the Wenchuan earthquake［J］.The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，22（3）：1～6.

Cui G Y，Wang M N，Yu L，et al.2013.Seismic damage and mechanism of portal structure of highway tunnels in Wenchuan Earthquake［J］. Chinese Journal of Geotechnical Engineering，35（6）：1084～1091. Cui Z，Sheng Q，Leng X L，et al.2015.Discussion on seismic input mechanism for underground cavern complex［J］.Journal of Engineering Geology，23（3）：564～573.

Jia C，Wang Z P，Zhu W S.2013.Study on influencing factors of dynamic response of underground cavern under earthquake［J］.Chinese Journal of Underground Space and Engineering，9（4）：808～812.

Jiang S P，Fang L，Lin Z.2014.Seismic response analysis ofmountain tunnels in different depths［J］.Rock and Soil Mechanics，35（1）：211～216.

Li T B.2008.Failure charactistics and influence factor analysis of mountain tunnels at epicenter zones of grear Wenchuan Earthquake［J］.Journal of Engineering Geology，16（6）：742～750.

Li Y B.2008.Development and application of geological disasters risk assessment system with GIS［D］.Beijing：China University of Geoseiences.

Liu Q X，Yang Z X，Xin H L，et al.2012.Relocation of Yushu MS7.1 earthquake aftershocks and discussion on seismogenic structure［J］. Chinese Journal of Geophysics，55（1）：146～154.

Lu W Y，Zhong D H，Tong DW，et al.2012.Dynamic response analysis of underground cavern group based on 3D geologic model［J］.Rock and Soil Mechanics，33（3）：919～924.

Qi SW，Liu C L，Chang Z H，et al.2010.Engineering geology and hydrogeology mapping zonation for post-earthquake rebuilding planning of Yushu MS7.1 earthquake damaged zone［J］.Rock and Soil Mechanics，31（S2）：224～229.

Reimer R B，Clough R W and Raphacl J M.1973.Evaluation of the Pacoima dam accelerogram［C］∥Proc.5th，WCEE，Rome：［s.n.］.

Shi P J.2009.Theory and practice on disaster system research in a fifth time［J］.Journal of Natural Disasters，18（5）：1～9.

Wang F S，Rong Q B，Guo J，et al.2014.Study on failure mechaism of national defence engineering under earthquakes based on system concept［J］.Protective Engineering，36（5）：61～67.

Wang F S，Rong Q B，Zhang H J.2015.PCA-based safety evaluationmodel on geological environment［J］.Journal of Computational Methods in Sciences and Engineering，15（3）：559～568.

Wang T，WU S R，Shi J S，et al.2015.Concepts and mechanical assessment method for seismic landslide hazard：a review［J］. Journal of Engineering Geology，23（1）：93～104.

Wang Y G.2010.The researeh of landslide evaluation index system and method in mining area［D］.Beijing：China University of Geoseiences.

Wang Z Z，Zhang Z.2013.Seismic damage classification and risk assessment of mountain tunnels with a validation for the 2008 Wenchuan earthquake［J］.Soil Dynamics and Earthquake Engineering，45（1）：45～55.

Xia C，Zhao B M，Wang Z J，et al.2015.A study on affecting factors of seismically induced drift of subway station［J］.China Civil Engineering Journal，48（S1）：132～136.

Xu JP，Lu Y.2009.Meta-synthesis pattern of analysis and assessment of earthquake disaster system［J］.Systems Engineering—Theory＆Practice，29（11）：1～18.

Xu L J，Zhang X Z，Hu J J.2008.Seismic Damage of Underground Engineering and Displacement Characteristics of Sub-Ground Motions［J］.Journal of Qingdao Technological University，29（3）：16～21.

Zhang JW，Mei Z R，Quan X J.2013.Failure characteristics and influencing factorsof highway tunneldamage due to earthquakes［J］. Electronic Journal of Geotechnical Engineering，18（E）：973～986.

Zhang S，Lu JF，Pei X J，et al.2015.Analysis of paramenter senstivity and judgement of stability reliability for falling unstable rock［J］. Journal of Engineering Geology，23（3）：429～437.

Zhu W H，Wang F S.2007.Research on the protection of important economic targets based on system science［J］.China Safety Science Journal，17（10）：23～27.

薄景山，李秀领，李山有.2003.场地条件对地震动影响研究的若干进展［J］.世界地震工程，19（2）：11～15.

陈晓利，邓俭良，冉洪流.2011.汶川地震滑坡崩塌的空间分布特征［J］.地震地质，33（1）：191～202.

程强.2011.汶川地震崩滑灾害影响因素分析［J］.中国地质灾害与防治学报，22（3）：1～6.

崔光耀，王明年，于丽，等.2013.汶川地震公路隧道洞口结构震害分析及震害机理研究［J］.岩土工程学报，35（6）：1084～1091.

崔臻，盛谦，冷先伦，等.2015.大型地下洞室群地震动输入机制探讨［J］.工程地质学报，23（3）：564～573.

贾超，王志鹏，朱维申.2013.地下洞室地震动态响应规律的影响因素分析［J］.地下空间与工程学报，9（4）：808～812.

李天斌.2008.汶川特大地震中山岭隧道变形破坏特征及影响因素分析［J］.工程地质学报，16（6）：742～750.

李彦宝.2008.基于GIS的地质灾害风险评估系统研发与应用［D］.北京：中国地质大学.

刘巧霞，杨卓欣，莘海亮，等.2012.玉树MS7.1级地震部分余震重新定位及发震构造分析［J］.地球物理学报，55（1）：146～154.

鲁文妍，钟登华，佟大威，等.2012.基于三维地质模型的地下洞室群动力响应分析［J］.岩石力学，33（3）：919～924.

祁生文，刘春玲，常中华，等.2010.玉树MS7.1地震灾区灾后重建工程地质与水文地质条件分区评价［J］.岩土力学，31（S2）：224～229.

史培军.2009.五论灾害系统研究的理论与实践［J］.自然灾害学报，18（5）：1～9.

王凤山，戎全兵，郭杰，等.2014.基于系统概念的国防工程地震破坏机理研究［J］.防护工程，36（5）：61～67.

王涛，吴树仁，石菊松，等.2015.地震滑坡危险性概念和基于力学模型的评估方法探讨［J］.工程地质学报，23（1）：93～104.

王亚阁.2010.矿区滑坡地质灾害评价指标体系及方法研究［D］.北京：中国地质大学.

夏晨，赵伯明，王子珺，等.2015.地震作用下地铁车站横截面变形的影响因素研究［J］.土木工程学报，48（S1）：132～136.

徐玖平，卢毅.2009.地震灾害系统分析与评估的综合集成模式［J］.系统工程理论与实践，29（11）：1～18.

徐龙军，张相忠，胡进军.2008.地下工程震害与地下地震动的位移特征［J］.青岛理工大学学报，29（3）：16～21.

张硕，路军富，裴向军，等.2015.坠落式危岩体稳定性可靠度判定及参数敏感性分析［J］.工程地质学报，23（3）：429～437.

朱万红，王凤山.2007.基于系统科学的重要经济目标防护研究［J］.中国安全科学学报，17（10）：23～27.

COMPREHENSIVE EARTHQUAKE RISK ELEMENT SYSTEM ON UNDERGROUND ENGINEERING

WANG Fengshan①RONG Quanbing②ZHUWanhong①ZHANG Hongjun②
（①College of Field Engineering，PLAUniversity of Science＆Technology，Nanjing 210007）
（②College of Command Information Systems，PLAUniversity of Science＆Technology，Nanjing 210007）

Identifying such earthquake-damaged risk elements is the foundation to the safety evaluation and scientific prevention for underground engineering.With the application of system theory，the comprehensive risk system was carried into structure decomposition and element integration for earthquake-damaged underground engineering，which erected the three supportting formal structure description with task，event and element，and took themulti risk elements into all consideration.From the geological conditions，topography and geomorphology，engineering effect，environmental conditions，monitoring performance and other point of view，the risk elementwas respectively interpretted；the risk logical association and mechanism was explored between the disaster causing elements and the hazard bearing elements for earthquake-damaged underground engineering.Finally，the concept system andmethodological framework was erected for earthquake-damaged risk analysis science，which provides the basis for exploring the essential elements of the earthquake-damaged risk system，and carrying on the comprehensive integrated system analysis and assessment for underground engineering.

Underground engineering，Earthquake，Comprehensive risk，Element

TP181；E95

：A

10.13544／j.cnki.jeg.2016.06.004

2015－09－11；

2016－01－27.

国家自然科学基金（51308541），江苏省自然科学基金（BK20130066）资助.

王凤山（1978－），男，博士后，副教授，主要从事地下工程损毁风险分析与防护方面研究工作.Email：WFS919＠126.com