明挖地铁车站施工期风险分析方法及工程应用

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风险分析理论可以系统的识别风险源,科学的分析和管理风险,从而大大降低风险发生的频率,减少风险事故造成的损失,为保障工程建设的顺利进行提供强有力的理论支持。随着城市化进程的加快,城市地下空间开发的规模也越来越大。地下工程是一种投资大、周期长、涉及因素众多的复杂系统工程,施工过程易受场地条件限制,并且周边环境复杂,因此施工过程中面临着巨大的风险,稍有不慎就会造成巨大的财产损失和人员伤亡。本文以明挖地铁车站施工为背景,利用统计分析、专家调查、理论分析等方法,对地铁车站施工期的风险源辨识、风险源权重值确定、风险评估、专家权重值确定等进行了系统研究,取得的主要成果如下:  1、通过网络搜集、文献查阅、施工现场调研、问卷调查等手段,对2003-2010年国内地铁建设中118起地铁施工事故进行了统计分析,总结了明挖地铁车站施工期79项风险源。  2、对原有的层次分析法(AHP)进行了改进。改进的层次分析法(IAHP)采用排序赋值的方法重新构造判断矩阵,解决了AHP中判断矩阵不容易满足一致性的问题。IAHP构造判断矩阵的主要计算步骤如下:  1)假设造成事故A发生的所有n个风险元素(B)构成的集合为{Bi}i=1,2…,n。  2)对所有的风险元素按照其对事故A的重要程度进行排序,然后把最重要的风险元素赋值为10,最不重要的风险元素赋值为1,其他风险元素按线性内插进行赋值(u)。所有n个风险元素的赋值构成集合{ui}i=1,2,…,n。  3)按照下面的计算方法构造判断矩阵(CM),a.如果ui≥uj,判断矩阵中元素的值aij=max(ui-uj,1)b.如果ui<uj,判断矩阵中元素的值aij=1/(uj-ui)  3、提出了E-A函数法确定专家权重。E-A函数法确定专家权重的主要依据是专家的权重值取决于该专家对实际工程的熟悉程度。对该项工程越熟悉,那么该专家占的权重值就越大;反之,对该项工程越不熟悉,那么该专家的权重值就会越小。具体实施步骤如下:  1)对所有的风险源设计调查问卷,针对某一个风险源,进行以下三个方面的调查:a.该风险发生的概率(P);b.该风险造成的后果(C);c.该风险发生的话被调查者的接受能力。  2)然后对调查结果进行量化处理和数据拟合获得风险评价函数(risk Evaluation function)简写为E-f(x)和接受态度函数(risk Acceptancefunction)简写为A-g(x)。  3)通过计算E-f(x)和A-g(x)两个函数在区间[1,1.5]定积分的差值来确定专家的权重。  4、计算风险因素的综合权重。在解决了单个专家构造的判断矩阵的一致性和确定专家权重两个问题后,采用几何加权平均综合判断矩阵(WGMCJM)方法来计算风险元素的综合权重。  5、通过对37位专家和工程技术人员进行调查问卷找到了明挖地铁车站79项风险源的分布情况。得到了79项风险源的风险评价函数E-f(x)和接受能力函数A-g(x)。并且,得到了E-f(x)和A-g(x)的包络图。  最后,结合工程实例,采用本文中介绍的方法对深圳莲花山西站施工过程进行了风险分析,确保了工程的顺利进行。
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