盾構隧道風險研究(12[1].15).ppt

1、 1.國外研究現(xiàn)狀 b.nilsen等人（1992）：復雜地層條件地區(qū)的海底隧道的風險研究。 國際隧道協(xié)會委員heinz.d（1996）：海峽的隧道、阿爾卑斯山的隧道。 日本的佐藤久教授等（1998）：在隧道工程的事故統(tǒng)計方面作了大量細 致的工作。 a.j.m.snel & d.r.s.van hasselt（1999）：從投資、工期和工程質量 方面研究了阿姆斯特丹南北地鐵線路設計和施工中的風險管理問題，提出 了ipb風險管理模式。 burland.j.b（2002）：針對隧道施工對沿線建筑物造成的影響，提出了 環(huán)境風險分析理論。 國際隧道協(xié)會（ita）（2004）：提出了隧道風險管理指南，以

2、此作為 隧道工程風險管理的參照標準和方法。 2.國內研究現(xiàn)狀 同濟大學的丁士昭教授（1992）：從管理者的角度，提出了廣州地鐵工 程、上海地鐵一號線工程的風險管理及工程保險方案。 沈景炎（2000）:對地鐵規(guī)劃中的客流量預測風險進行了研究，并提出了 針對客流量風險的“抗風險設計”理論。 香港的l.mcfeat-smith（2000）:提出了亞洲復雜地質條件下隧道工程的 風險評估模式。 2002年，同濟大學的李永盛教授、陶履彬教授、黃宏偉教授等將風險管 理理論應用于隧道和地鐵項目中，提出了系統(tǒng)評價一個大型項目風險的 方法。 臺灣的游步上、沈勁利（2003）應用多屬性效用理論（multiple a

3、ttributes utilitytheory，maut），從施工單位的角度，對隧道工程風 險管理的決策程序做了完整的探討。 郭斯杰等（臺灣，2003）研究得出暗挖隧道工程所適用的保險費率在 2.02.5之間。 1.主要研究內容： 風險識別：采用wbs-rbs分解法、故障樹法和事件樹 法建立盾構隧道風險清單 風險評估:采用層次分析法與模糊理論相結合的風險分 析方法構造風險評估模型，進行風險評估 風險應對：在風險評估的基礎上，研究風險的決策對 策 風險監(jiān)控：給出風險監(jiān)控手段及建立數(shù)字化風險管理 平臺 專題研究：越江隧道、近距離穿越已建隧道、穿越建 筑物基礎 2.主要創(chuàng)新點： 采用wbs-rbs、

4、故障樹法等方法建立了較完 整的盾構隧道施工風險體系 評價方法上創(chuàng)新：在國際隧協(xié)2004隧道風險指 南給出的風險矩陣基礎上建立模糊評判模型， 使評價方法與國際先進研究水平接軌 將地鐵盾構隧道施工風險監(jiān)控與施工風險管理 的有機結合形成數(shù)字化工地與風險管理系統(tǒng) 1. 風險識別方法： wbs-rbs、故障樹法、事件樹法 2. 一般盾構隧道風險清單建立 軟土地鐵盾構隧道工程w 工程勘察與環(huán)境勘測w1盾構隧道設計w2盾構隧道施工w3 地質測繪w101 地質勘察w102 水文勘察w103 工程勘察評價w104 線路設計w201 管片設計w202 防水設計w203 盾構設計w204 洞門設計w205 聯(lián)絡通道

5、設計w206 管片工程w301 盾構工程w302 聯(lián)絡通道w303 隧道防水w304 隧道注漿w305 施工測量w306 洞門施工w307 隧道內運輸和施工設施w308 環(huán)境保護w309 施工監(jiān)測w310 盾構拼裝w30201 盾構出洞w30202 盾構掘進w30203 盾構進洞w30204 盾構調頭w30205 （1） wbs（work breakdown structure ）分解 （risk breakdown structure ） 風險r 政治風險r1社會風險r2經濟風險r3自然風險r4技術風險r5 材料風險r52 人員風險r51 施工工藝風險r53 機械設備風險r54 技術措施風險

6、r55 氣候風險r41 地質風險r42 地理環(huán)境風險r43 自然災害風險r44 宏觀經濟風險r31 投資環(huán)境風險r32 價格風險r33 通貨膨脹風險r34 稅率風險r35 匯率風險r36 資金風險r37 國際關系風險r11 國內政局風險r12 法規(guī)政策風險r13 行政干預風險r14 第三方人為風險r21 社會環(huán)境風險r22 社會意外風險r23 項目r11r12r13r14r21r22r23r31r32r33r34r35r36r37 w10100001100111101 w10200001100111101 w10300001100111101 w10400000000000001 w20100

7、100000000001 w20200100000000001 w20300100000000001 w20400100000000001 w20500100000000001 w20600100000000001 w30100001100111101 拆除封門時出現(xiàn)涌土、流砂拆除封門時出現(xiàn)涌土、流砂 封門外側土體強度低地下水發(fā)生變化封門外土體暴露時間太長 施工環(huán)境因素 土體加固時間太短 土體加固范圍太小 化學加固劑含量太小 加固范圍強度不均勻 凍結液泄漏 凍結土層含水量太少 流動地下水使凍結法失效 地下水位升高 地下水量增大 出現(xiàn)地下暗河 與周圍河流發(fā)生連通 施工人員違規(guī)操作 施工機械出現(xiàn)故

8、障 施工組織不合理 惡劣天氣 交通管制 周邊居民作息時間限制施工 其他社會因素 化學加固凍結法加固 盾構隧道施工風 險的總體評價等 級 盾構出洞盾構掘進管片工程 隧道注漿 機械設備 盾構進洞 聯(lián)絡通道 管片破損管片就位不準螺栓連接失效管片接縫滲漏 縱縫出現(xiàn)內外張 角、前后喇叭 管片碎裂密封材料失效 風險因素層 風險事件層 分項工程層 風險結構圖 1. 模糊評判模型的建立 2. 一般盾構隧道風險評估 （1）評價指標權重計算 采用層次分析法（ahp)進行計算 標度兩兩風險事件重要性比較的結果說明 1 3 5 7 9 i風險事件與j風險事件完全一樣重要，或i與i，j與j自身比較； i風險事件比j風險

9、事件稍微重要一點； i風險事件比j風險事件明顯重要； i風險事件比風險事件重要得多； i風險事件比j風險事件極為重要。 2、4、6、 8 倒數(shù) 兩兩風險事件重要性比較介于上述標度兩值之間 上述重要性相反情況，即j比i重要的情況 各風險事件重要性大小比較一覽表 判斷矩陣： 風險事件 拆除封門時 出現(xiàn) 涌土、流砂 洞口土體 流失 推進軸 線偏 離設 計軸 線 后盾系 統(tǒng) 失 穩(wěn) 拆除封門時出現(xiàn)涌土、 流砂 1153 洞口土體流失1153 盾構推進軸線偏離設 計軸線 1/51/511/3 后盾系統(tǒng)出現(xiàn)失穩(wěn)1/31/33 1 盾構出洞風險事件判斷矩陣表 后果c估值 可能性p估值 災難性（5）極其嚴重（

10、4）嚴重（3）值得考慮（2）可以忽略（1） 非常可能（5）unacceptableunacceptableunacceptableunwantedunwanted 可能（4）unacceptableunacceptableunwantedunwantedacceptable 偶爾（3）unacceptableunwantedunwantedacceptableacceptable 不太可能（2）unwantedunwantedacceptableacceptablenegligible 幾乎不可能（1）unwantedacceptableacceptablenegligiblenegligib

11、le 專家調查表 （4）盾構風險計算流程 （1）一般盾構隧道總體施工風險等級為三級 （2）分項工程風險等級： 盾構出洞風險水平為三級 盾構掘進施工風險水平等級為四級 管片拼裝施工風險水平為三級 隧道注漿風險水平為一級 機械設備風險水平為三級 盾構進洞水平為三級 聯(lián)絡通道施工風險水平為三級 施工測量風險水平為三級 人員傷亡風險水平為三級 （3）各分項工程中所包含風險事件的風險等級計 算 （4）風險事件中各風險因素發(fā)生概率的相對大小 排序 1. 風險應對策略：風險自留、風險轉移、風 險控制 2. 盾構隧道風險控制策略 勘察階段風險控制策略 設計階段風險控制策略 施工階段風險控制策略 3. 施工階段

12、風險控制主要內容 1.風險規(guī)劃 2.風險管理 2.風險監(jiān)控 3.數(shù)字化工地與地鐵盾構施工風險管理 定義不同工程參與方（業(yè)主組織、咨詢機構、 建設單位中的各個部門）的風險管理責任； 為了達到風險管理目標，簡要描述在工程建設 的不同階段應該采取的行動； 對風險管理活動結果的跟蹤方案，通過風險管 理，關于已識別的危害的信息應該是能自由獲 得，最好采用專業(yè)風險注冊機構的形式，以便 工程參與方進行交流； 對關于實施階段的各種初始假設的跟蹤； 監(jiān)控、審核并修改程序。 主要內容： 不同建設階段的風險管理內容 業(yè)主與承包商的風險管理流程 風險應對措施是否按計劃實施； 風險應對措施是否取得預期的效果，或者是否需

13、 要制定新的應對方案； 對工程項目建設環(huán)境的預期分析，以及對項目整 體目標實現(xiàn)可能性的預期分析是否仍然成立； 風險的發(fā)生情況與預期的狀態(tài)相比是否發(fā)生了變 化，并對風險的發(fā)展變化作出分析判斷； 識別到的風險哪些已發(fā)生，哪些正在發(fā)生，哪些 有可能在后面發(fā)生； 是否出現(xiàn)了新的風險因素和新的風險事件，以及 風險發(fā)展變化趨勢。 業(yè)主 風險管理小組 風險管理聯(lián)合委 員會（協(xié)調層） 決策層 施工 承包 商 設計 承包 商 分 包 商 供 應 商 審圖 材料 檢測 機構 指令流向 信息流向 監(jiān)理 執(zhí)行層 工程遠程監(jiān)測 1. 穿越已建建筑物風險研究 2. 近距離穿越已建隧道風險 研究 3. 越江盾構隧道施工風險

14、研究 情況一 h 類別風險等級風險事件風險等級 情況一二級 地基加固方案失敗二級 新設樁基方案失敗二級 情況二 原有樁原有樁 新設大梁新設大梁 新設樁新設樁 類別風險等級風險事件風險等級 情況二三級 地基加固方案失敗二級 新設樁基方案失敗二級 基坑支護結構失穩(wěn)三級 新設大梁與原有基礎的連接三級 情況三 替換梁替換梁 底層大梁底層大梁 原有樁原有樁 新設樁新設樁 類別風險等級風險事件風險等級 情況三三級 地基加固方案失 敗 二級 新設樁基方案失 敗 二級 基坑支護結構失 穩(wěn) 三級 新設大梁與原有 基礎的連 接 三級 原有樁的拆除三級 類別風險等級風險事件風險等級 近距離穿越已建隧道 風險 四級

15、已建隧道變形過大，影響營運 (ct-a) 四級 已建隧道管片開裂 (ct-b)三級 隧道滲漏 (ct-c)三級 風險等級表 越江隧道風 險等級 風險等級風險事件風險等級 四級 遇見障礙物三級 遇見古河床三級 遇見流砂層四級 江底冒漿四級 掘進面失穩(wěn)四級 盾構沉陷四級 管片滲漏水三級 遇見勘察鉆探孔三級 聯(lián)絡通道開挖面 失穩(wěn) 三級 風險等級表 1.結論 采用wbs-rbs法與故障樹法相結合對盾構隧道風險進行識別， 建立了較完整的風險清單。 針對盾構隧道施工風險具有隨機性與模糊性特點，本課題采用模 糊數(shù)學對盾構隧道風險進行計算，計算結果能較好地反映實際情況。 針對盾構隧道風險，給出了具體的應對措施，為以后的工程實 踐提供參考依據(jù)。 課題對風險管理的流程進行了研究，對于業(yè)主與承包商在隧道建 設的不同階段給出了具體的工作建議。 將地鐵盾構隧道施工風險監(jiān)控與施工風險管理的有機結合形成數(shù) 字化工地與風險管理系統(tǒng)，通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以時