基于可拓理论的地铁工程施工安全风险评价

时间:2022-10-23 05:25:25

基于可拓理论的地铁工程施工安全风险评价

摘要:我国目前正处于城市地铁建设高潮期,已经成为世界上最大的城市地铁建设市场。然而,在如火如荼的进行城市地铁建设的同时,各个城市各种类型的地铁事故频繁发生。论文利用可拓评价法建立了地铁施工现场安全风险评价的模型,并利用机械设备进行了实证研究。结果表明,该评价方法能够较好的反映工程实际情况,对地铁项目的安全风险管理有指导意义。

关键词:地铁,安全风险,可拓理论,评价方法

Abstract: China is in the period of city subway construction, the market has become the world's largest city subway construction.However, in the like a raging fire of city subway construction,subway accident each city all types of frequent occurrence. Theextension evaluation method and the establishment of a subwayconstruction site safety risk assessment model, and make an empirical study on the use of machinery and equipment. The results show that, the evaluation method can better reflect theactual situation of engineering, guiding significance to security risk management of subway project.

Keywords: subway, safety risk, extension theory, the evaluationmethod

中图分类号:U231+.2文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1 研究背景与文献综述

目前,中国经济的不断发展,城市地铁建设正逐步进入稳步、有序和快速的发展阶段。尤其是近年来,国家政策的正确引导和相关城市对规划建设地铁的积极努力,全国已开通地铁的城市有北京、上海、天津、广州、长春、大连、重庆、武汉、深圳、南京等10多个城市,近几十条线路。未来五年,全国特大城市的地铁和轻轨通车里程将达2000公里,投资将约6000亿元。总规划里程超过5000公里,总投资估算超过8000亿元。我国目前正处于城市地铁建设高潮期,已经成为世界上最大的城市地铁建设市场。

在如火如荼的进行城市地铁建设的同时,各个城市各种类型的地铁事故频繁发生。如2007年3月28日的北京市海淀南路地铁10号线苏州街车站发生坍塌事故,造成6名工人死亡;2008年11月15日杭州地铁1号线湘湖站工程中,风情大道地铁施工工地发生大面积地面塌陷事故,造成17人死亡4人失踪,17人受伤的特大安全事故。地铁工程的建设具有其特殊性:地理位置特殊、质量和安全要求高、涉及工程专业多、工程量巨大、地下和露天作业多、工程和周边环境关系密切、生产的流动性、生产的单件性、生产的周期长。以上的特殊性决定了地铁工程建设中的不确定因素较多,可能引发的事故种类繁多,并且一旦发生地铁安全事故,其后果是相当严重的,往往是群死群伤。

Heinz介绍了地下空洞的三个类别的风险:功能、结构、合同,以及他们如何影响地下空洞的设计。正是由于其功能和结构的失败原因是多方面相关关联的,因此需要采用风险评估的方法。作者针对风险评估提出了多项建议,包括国际隧道工程协会的关于合同风险分担的建议[1]。Nilsen等人的论文对复杂地层条件地区的海底隧道的风险进行相对深入地研究[2]。Reilly将地下结构工程中的主要风险分为4类:造成人员或伤亡、财产和经济损失的风险;造成项目造价增加的风险;造成工期延误的风险和造成不能满足设计、使用要求的风险[3]。Mishac等人研究了在雅典地铁建设中,TBM隧道掘进法的超挖风险评估,其评估方法基于直觉,理论方法和实践经验。通过钻孔评价地质条件,以及确定基本危险因素。运用监测系统收集施工现场数据,然后运用数值分析技术对这些数据进行处理[4]。国内的一些专家学者对地下空间开发的安全风险也开展了应用研究,取得了一定的成果。范益群以可靠度理论为基础,提出了地下结构的抗风险设计概念,计算出基坑、隧道等地下结构风险发生的概率以及定性评价风险造成的损失,并提出改进的层次分析方法[5]。黄宏伟针对隧道及地下工程建设中的特点对风险的定义、风险发生的机理、目前国内外研究进展、当前实施风险管理中存在的主要问题、以及风险管理研究的发展等进行了讨论[6]。陈龙研究了软土地区盾构隧道施工期的风险分析与评估问题,提出了软土地区盾构隧道施工期风险与评价模型,对软土地区盾构隧道施工期风险概率的可能性分布规律,以及直接费用损失、工期损失、耐久性损失、环境影响损失的分布规律进行了归纳总结,进而为定量分析软土地区盾构隧道施工期风险提供了科学的理论依据[7]。

2 研究方法和理论基础

可拓评价法是将可拓的方法应用于评价问题,建立多级指标的评价模型,并以定量的数值表示评定的结果,能较完整的反映待评对象的综合水平[8]。该方法的思想是:首先根据生产中积累的数据资料和已成功的试验数据等把评价水平分为若干等级,如在现场安全管理中,可分为三个等级安全、比较安全、危险,或者分为五个等级很安全、比较安全、一般安全、比较危险、很危险。由数据库或专家给出各等级的数据范围;再将待评对象的指标代入各等级的集合中进行多指标的评价;评价的结果按它与各等级集合的关联度大小进行比较,关联度越大,它与某等级集合的符合程度就越佳。一般评价步骤为[9]:(1)确定经典域与节域;(2)确定待评物元的具体数据;(3)确定各特征的权重系数;(4)首次评价;(5)确定待评物元关于各水平等级的关联度;(6)计算待评物元关于某一等级的关联度;(7)水平等级评定,与某等级j0的关联度最大,则该待评对象属于等级j0。

这三个指标均用0到100分值来表示,分值越高表示各项工作做得越符合安全要求。

3 确定代评物元

对各个指标值的获取,本文采用专家评分的方法,由 9 名专家(项目经理、安全员、安全管理专家)组成的专家组进行打分,

4 结论

我国目前正处于城市地铁建设高潮期,已经成为世界上最大的城市地铁建设市场。然而,在如火如荼的进行城市地铁建设的同时,各个城市各种类型的地铁事故频繁发生。可拓评价法是将可拓的方法应用于评价问题,建立多级指标的评价模型,并以定量的数值表示评定的结果,能较完整的反映待评对象的综合水平。论文利用可拓评价法建立了地铁施工现场安全风险评价的模型,并利用机械设备进行了实证研究:工地A安全等级是安全,工地B和工地C安全等级是非常安全,结果和专家组的意见相一致。结果表明,该评价方法能够较好的反映工程实际情况,对地铁项目的安全风险管理有指导意义。

参考文献

[1] 范益群,钟万勰,刘建航. 时空效应理论与软土基坑工程现代设计概念[J]. 清华大学学报(自然科学版),2000,40(增1):49–53.

[2] 黄宏伟.隧道及地下工程建设中的风险管理研究进展[J].地下空间及工程学报.2006年2月

[3]陈龙.城市软土盾构隧道施工期风险分析与评估研究[D].上海:同济大学.2004.7

[4]于洋, 李一军. 基于多策略评价的绩效指标权重确定方法研究[J]. 系统工程理论与实践, 2003,23(8):8~15

[5] 张卫民, 基于熵值法的城市可持续发展评价模型[J]. 厦门大学学报:哲学社会科学版,

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