鄭州地鐵雪松路站基坑工程風(fēng)險源預(yù)控措施研究

段紅海，方詩濤，趙光，趙東華

(1.中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司，武漢 430071；2.上海地鐵咨詢監(jiān)理科技有限公司，上海 200031)

鄭州地鐵雪松路站基坑工程風(fēng)險源預(yù)控措施研究

段紅海1，方詩濤1，趙光2，趙東華1

(1.中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司，武漢 430071；2.上海地鐵咨詢監(jiān)理科技有限公司，上海 200031)

基于WBS-RBS風(fēng)險識別技術(shù)，邀請專家對風(fēng)險元素進行兩兩比較打分，根據(jù)打分結(jié)果建立判斷矩陣，對雪松路站基坑工程的風(fēng)險源進行了辨識和評價，并針對各風(fēng)險源提出了相應(yīng)的預(yù)控措施。目前，03標的車站基坑工程已經(jīng)結(jié)束，在預(yù)控措施的指導(dǎo)下未出現(xiàn)任何施工事故。論文相關(guān)研究成果可為鄭州地鐵后續(xù)工程和全國類似工程的設(shè)計與施工提供參考。

盾構(gòu)隧道；風(fēng)險源；辨識；評價；預(yù)控措施

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.05.054

1　引言

近年來，我國城市地鐵建設(shè)迅速發(fā)展，地鐵工程規(guī)模也不斷擴大，而城市本身的建(構(gòu))筑物與市政管網(wǎng)情況復(fù)雜，另外實時監(jiān)測和風(fēng)險評估力度不夠，因此，地鐵施工相關(guān)的安全事故時有發(fā)生。文獻[1]統(tǒng)計了我國近年來地鐵隧道施工事故的數(shù)據(jù)資料。結(jié)果表明：坍塌、物體打擊、高處墜落等是地鐵施工中的主要事故類型，上述事故約占事故總數(shù)的40%，造成十分嚴重的經(jīng)濟損失、人員傷亡和社會負面影響。因此，合理、準確地對地鐵施工風(fēng)險源進行辨識并采取相應(yīng)的預(yù)控措施，是地鐵隧道施工安全的重中之重。

對于地鐵施工風(fēng)險，國內(nèi)外學(xué)者進行了相關(guān)研究，并在地鐵隧道及地下工程風(fēng)險分析方面取得了一定的研究成果[2～6]。鄭州地鐵共規(guī)劃8條線，目前1號線一期已經(jīng)運營，但目前關(guān)于鄭州地鐵施工風(fēng)險的研究報道較少。

本文基于WBS-RBS風(fēng)險識別技術(shù)對雪松路站基坑工程的風(fēng)險源進行了辨識和評價，并提出預(yù)控措施，本文的研究成果可為鄭州地鐵后續(xù)工程和國內(nèi)類似地鐵工程提供參考。

2　工程概況

雪松路站位于鄭州市中原區(qū)鄭上路與雪松路交叉處，鄭上路北側(cè)，呈東西走向布置，西接鐵爐站，東接西流湖站，如圖1所示。

圖1　雪松路站周邊環(huán)境條件

車站西北側(cè)為中國石化河南鄭州石油分公司西郊北加油站，如圖2所示，為本工點的重大風(fēng)險源，原則上需拆除。南側(cè)為鄭上路，鄭上路為主要道路（雙向三車道），車流量較大。

圖2　雪松路站西側(cè)加油站

3　風(fēng)險源評估方法和標準

風(fēng)險評估是指首先確定衡量風(fēng)險水平的指標，然后采取科學(xué)的方法將辨識出并經(jīng)分類的風(fēng)險事件按照其風(fēng)險量估計的大小予以排序，進而根據(jù)給定的風(fēng)險等級評定準則，對各個風(fēng)險進行等級劃分的過程。通過風(fēng)險評估，可根據(jù)明確的風(fēng)險等級，制定相應(yīng)的風(fēng)險對策，有針對性、有重點地管理好風(fēng)險。

本文采用WBS-RBS風(fēng)險識別技術(shù)開展風(fēng)險辨識工作，即將整個待風(fēng)險評估的工程項目按照工程分部進行分解，分解到足以能夠具體分析所產(chǎn)生風(fēng)險的程度。利用同樣的思想，針對建設(shè)單位所關(guān)心的風(fēng)險內(nèi)容，將評估范圍內(nèi)的工程風(fēng)險進行風(fēng)險結(jié)構(gòu)分解(RBS)，然后結(jié)合上述工程結(jié)構(gòu)分解(WBS)和風(fēng)險結(jié)構(gòu)分解(RBS)進行對號入座，將RBS中的具體風(fēng)險與WBS中的工程部位一一對應(yīng)，識別出具體風(fēng)險發(fā)生的工程部位和范圍，并對可能發(fā)生的風(fēng)險進行因果分析和描述，從而達到識別風(fēng)險目的的一種方法。這種方法具有邏輯性強、思路清晰、風(fēng)險識別針對性強等優(yōu)勢。

3.1評分標準

底層安全風(fēng)險事件依據(jù)發(fā)生概率和損失等級進行評分，其評分標準如下[7]：

1）安全風(fēng)險事件概率發(fā)生等級評判標準，見表1。

表1　風(fēng)險概率等級標準

2）對于安全風(fēng)險事件發(fā)生的損失按照嚴重程度同樣分為五級，見表2。

表2　風(fēng)險損失等級標準

3.2風(fēng)險等級標準

安全風(fēng)險事件打分標準規(guī)定如下：

1）風(fēng)險事故損失等級P：A、B、C、D、E，對應(yīng)打分值：5，4，3，2，1。

2）風(fēng)險事故發(fā)生概率等級C：1，2，3，4，5，對應(yīng)分值：5，4，3，2，1。

通過以上打分標準及風(fēng)險指數(shù)計算公式，得出某安全風(fēng)險事件的風(fēng)險指數(shù)，然后將風(fēng)險指數(shù)值對應(yīng)于《規(guī)范》中的風(fēng)險等級分級方法見表3，即得某風(fēng)險事故的風(fēng)險等級大小。

表3　風(fēng)險等級標準表

綜上，風(fēng)險指數(shù)R對應(yīng)于文獻[7]中的風(fēng)險等級分級標準，具體如表4所示。

表4　風(fēng)險指數(shù)風(fēng)險等級對應(yīng)表

4　風(fēng)險源辨識、評價

將基坑工程風(fēng)險分解成3個一級風(fēng)險工程，每個一級風(fēng)險工程再分解成若干個二級風(fēng)險工程和風(fēng)險單元，分解結(jié)果如下：

1)“施工”風(fēng)險工程（施工準備、基坑圍護結(jié)構(gòu)、基坑開挖工程、主體結(jié)構(gòu)工程與回填）；

2)“周邊環(huán)境”風(fēng)險工程（周邊道路、周邊建構(gòu)筑物、鄰近管線）；

3)“自然”風(fēng)險工程（自然風(fēng)險、施工人員風(fēng)險）。

以“施工”風(fēng)險工程中的基坑開挖工程為例，給出了各風(fēng)險單元、編號、安全風(fēng)險事件和風(fēng)險因素等，見表5。

表5　基坑工程風(fēng)險源辨識表

邀請專家對各風(fēng)險源進行了兩兩比較打分，建立了總風(fēng)險判斷矩陣，各二級風(fēng)險工程的判斷矩陣見表6。其中，特征向量（相對權(quán)重）：WT=[0.05,0.09, 0.17,0.09,0.06,0.14,0.05,0.06, 028]；風(fēng)險指數(shù)向量（即：通過計算所得各風(fēng)險工程風(fēng)險指數(shù)值）：FT=[7.5,8.98,9.31,7.86,6.0, 8.64,7.63,8.03,10.0]；總風(fēng)險指數(shù)為：R=WTFT=8.71。

表6　總風(fēng)險判斷矩陣

各二級風(fēng)險工程的風(fēng)險評估成果見表7。

表7表明，周邊建筑（主要指加油站）的施工風(fēng)險等級為I級，根據(jù)文獻[7]，必須采取風(fēng)險控制措施降低風(fēng)險，并至少應(yīng)將風(fēng)險降低至可接受的水平。應(yīng)編制風(fēng)險預(yù)警與應(yīng)急處置方案，或進行方案修正或調(diào)整等。經(jīng)與當(dāng)?shù)卣?、建設(shè)單位和加油站單位協(xié)商，拆除該加油站，消除該I級風(fēng)險源。

表7　雪松路站點基坑主體風(fēng)險工程評估成果

而基坑開挖為II級風(fēng)險源，且主要為施工風(fēng)險，可以進行預(yù)控處理，限于本文篇幅，與表5相同，主要給出基坑開挖工程的風(fēng)險預(yù)控措施，見表8。

表8　基坑施工風(fēng)險預(yù)控措施

5　結(jié)語

1)基于WBS-RBS風(fēng)險識別技術(shù)，邀請專家對風(fēng)險元素進行兩兩比較打分，根據(jù)打分結(jié)果建立判斷矩陣，對雪松路站基坑工程的風(fēng)險源進行了辨識和評價，得到了I級、II級、III級和IV級風(fēng)險源；

2)針對I級風(fēng)險源，經(jīng)與當(dāng)?shù)卣?、建設(shè)單位和加油站單位協(xié)商，拆除該加油站，消除該I級風(fēng)險源；

3)針對II級風(fēng)險源，建立了風(fēng)險預(yù)控措施，進行了加強處理，目前該基坑工程已經(jīng)完成，在預(yù)控措施的指導(dǎo)下，未出現(xiàn)任何事故。

【1】胡群芳,秦家寶.2003～2011年地鐵隧道施工事故統(tǒng)計分析[J].地下空間與工程學(xué)報,2013,9(3):705-710.

【2】伍毅敏,呂康成.隧道大變形災(zāi)害施工監(jiān)控技術(shù)研究[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報,2007,18(1):133-137.

【3】謝朦,倪國棟,王建平.基于模糊層次分析法的代建單位風(fēng)險評價研究[J].工程管理學(xué)報,2010,25(3):262-266.

【4】杜棟,龐慶華.現(xiàn)代綜合評價方法與案例精選[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005.

【5】王恩茂,劉曉軍.層次分析與模糊綜合評判法在節(jié)能住宅設(shè)計方案優(yōu)選中的應(yīng)用[J].四川建筑科學(xué)研究,2007,33(2):146-149.

【6】李小浩,宋永發(fā).CIM模型在地鐵施工安全風(fēng)險評估中的應(yīng)用[J].工程管理學(xué)報,2010,24(5):513-516.

【7】GB50652—2011城市軌道交通地下工程建設(shè)風(fēng)險管理規(guī)范[S].

Precontrol Measures for the Risk Sources in Xuesonglu Station Pit Engineering of Zhengzhou Subway

DUAN Hong-hai1,FANG Shi-tao1,ZHAO Guang2,ZHAO Dong-hua1
(1.China Railway11th Bureau Group City Rail Engineering Co.Ltd.,Wuhan 430071,China; 2.Shanghai Subway Consulting and Supervision Technology Co.Ltd.,Shanghai 200031,China)

WBS-RBS risk identification technology is adopted,experts are invited to give two-two comparison scores based on some standard,judgment matrix is founded based on the scores,the identification and evaluation of the risk sources in the Xuesonglu Station pit engineering,and precontrol measures are provided for the risk sources.The Xuesonglu Station pit engineering is now finished,and no accidents took place guided by the precontrol measures.The results of this paper would give some suggestions to the designation and construction of similar projects in Zhengzhou and other cities in the whole country.

shield tunnel;risk source;identification;evaluation;precontrol measures

TU712.1

A

1007-9467（2016）05-0177-04

段紅海（1979～），男，湖北武漢人，工程師，從事盾構(gòu)工程方面的研究，（電子信箱）duanhh1979@163.com。

2015-12-21