盾構(gòu)下穿運(yùn)營鐵路施工風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)價(jià)方法研究

林大涌，雷明鋒, ，曹豪榮，李玉峰,

近年來，隨著我國城市軌道交通建設(shè)的大力發(fā)展，出現(xiàn)了大量新建地鐵隧道穿越既有建筑物的情形，其中，下穿既有運(yùn)營鐵路尤為突出。盾構(gòu)施工擾動(dòng)極易誘發(fā)地層位移，進(jìn)而造成軌道變形，影響列車運(yùn)行安全。因此，極有必要開展相應(yīng)的施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與分析，提出科學(xué)有效的應(yīng)對(duì)措施，以達(dá)到工前預(yù)估和防患于未然的目的[1-2]。目前，已有不少學(xué)者針對(duì)該問題開展了針對(duì)性研究，如Hyun等[3-4]基于層次分析法，就盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)、選型風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析探討；Rao等[5-8]結(jié)合模糊數(shù)學(xué)理論，對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全以及隧道施工風(fēng)險(xiǎn)展開了多級(jí)綜合評(píng)價(jià)。但縱觀這些研究結(jié)果其主要的評(píng)估對(duì)象為隧道結(jié)構(gòu)本身，較少涉及第三方風(fēng)險(xiǎn)(如周邊環(huán)境設(shè)施等)。具體到盾構(gòu)隧道下穿運(yùn)營鐵路方面，既有研究多以數(shù)值模擬[9-11]為主，專門針對(duì)盾構(gòu)下穿運(yùn)營鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論研究較少，且已有的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法仍存在一定的缺陷。如，采用傳統(tǒng)層次分析法時(shí)，其因素權(quán)重的確定都是通過定值來構(gòu)造判斷矩陣，所得到的因素權(quán)重?zé)o法反映出專家判斷的模糊性。而模糊數(shù)學(xué)方法則是將模糊性集中在綜合評(píng)價(jià)上，在權(quán)重的計(jì)算上沒有體現(xiàn)。事實(shí)上，在安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過程中，因素權(quán)重的確定是關(guān)鍵，所采用的方法是否科學(xué)合理，對(duì)最終的評(píng)價(jià)結(jié)果具有決定性的影響。既有的采用單一定值構(gòu)造判斷矩陣的方法，必然會(huì)造成判斷信息的丟失，導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確。為此，筆者以長沙地鐵1號(hào)線下穿京廣鐵路區(qū)間工程為背景，通過三角模糊理論和隸屬度函數(shù)分別計(jì)算因素權(quán)重以及判斷隸屬度，進(jìn)而構(gòu)建盾構(gòu)下穿運(yùn)營鐵路施工風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)價(jià)方法。

1 盾構(gòu)下穿運(yùn)營鐵路施工風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)

1.1 既有運(yùn)營鐵路風(fēng)險(xiǎn)

參考既有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和研究成果，類似工程的施工風(fēng)險(xiǎn)主要包括既有運(yùn)營鐵路，盾構(gòu)施工以及施工組織管理3方面。

1.1.1 路基沉降變形

盾構(gòu)施工擾動(dòng)造成上覆地層和路基結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形，致使軌道局部結(jié)構(gòu)失去有效支撐，列車通過時(shí)將引發(fā)列車產(chǎn)生額外的振動(dòng)，且車速越快，危險(xiǎn)越高，嚴(yán)重時(shí)甚至誘發(fā)脫軌等重大事故。

1.1.2 軌道差異沉降變形

受盾構(gòu)施工擾動(dòng)影響，同一斷面相鄰鐵軌下方的土體將會(huì)產(chǎn)生不同的沉降。軌道間的差異沉降必然造成運(yùn)營列車的搖晃并加劇鋼軌的不均勻磨損，根據(jù)《鐵路線路維修規(guī)則》[12]，在18 m的距離內(nèi)出現(xiàn)超過4 mm的水平高差，將導(dǎo)致列車車輪出現(xiàn)減載或懸空，對(duì)行車安全造成嚴(yán)重威脅。

1.1.3 附屬設(shè)施變形

盾構(gòu)下穿既有鐵路的過程中必然對(duì)線路兩側(cè)電力、通信等管線以及其它的附屬設(shè)施帶來影響。

1.2 盾構(gòu)掘進(jìn)控制風(fēng)險(xiǎn)

1.2.1 土艙壓力控制

土艙壓力是控制土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)工作的關(guān)鍵參數(shù)[13]。一般來說，若土艙壓力設(shè)置過小，則難以平衡掌子面的工作壓力，易使工作面發(fā)生坍塌失穩(wěn)，進(jìn)一步造成上覆地層損失；若壓力設(shè)置過大，則對(duì)掌子面形成過大的刀盤扭矩與推力，造成上覆地層隆起變形。因此設(shè)置合理的土艙壓力對(duì)控制掌子面穩(wěn)定具有十分重要的意義。

1.2.2 掘進(jìn)速度控制

在下穿運(yùn)營鐵路過程中，掘進(jìn)速度是影響地表沉降的關(guān)鍵因素之一。若掘進(jìn)速度過慢或因機(jī)械故障發(fā)生停機(jī)事故時(shí)，下臥土層在機(jī)體自重的作用下極易誘發(fā)豎向位移，造成地層大幅損失[14]。

1.2.3 盾尾注漿控制

盾尾通過后，機(jī)殼與周圍土層之間的空隙是造成地面沉降的直接原因[15]。施工中常通過盾尾同步注漿及二次補(bǔ)漿的方式進(jìn)行填補(bǔ)。注漿壓力不合理、注漿質(zhì)量及注漿工序不準(zhǔn)確和不及時(shí)，都是盾尾注漿過程中不可忽視的風(fēng)險(xiǎn)因素

1.3 環(huán)境因素風(fēng)險(xiǎn)

1.3.1 地下水狀況

地下水是地鐵盾構(gòu)施工的一個(gè)重要風(fēng)險(xiǎn)源。文獻(xiàn)[16]研究表明，在高水位的條件下，施工擾動(dòng)導(dǎo)致周圍地層滲流場(chǎng)發(fā)生改變，盾構(gòu)工作面穩(wěn)定性下降，平衡難度加大，掌子面可能會(huì)發(fā)生涌水、涌砂、甚至造成局部坍塌等工程危害，需加強(qiáng)支護(hù)做好防水工作。

1.3.2 隧道圍巖等級(jí)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于隧道圍巖變形過大或失穩(wěn)所造成隧道工程事故發(fā)生率超過各類事故總和的50%[17]。一般而言，圍巖越差，穩(wěn)定性也越差，在盾構(gòu)掘進(jìn)的過程中越容易出現(xiàn)松弛、滑移和墜落等變形破壞現(xiàn)象。

1.3.3 既有鐵路等級(jí)

鐵路等級(jí)是鐵路的基本標(biāo)準(zhǔn)，我國以客貨運(yùn)量對(duì)鐵路進(jìn)行等級(jí)劃分。鐵路所屬的等級(jí)越高，表明其在運(yùn)輸網(wǎng)中的地位越為重要，相應(yīng)地對(duì)于保護(hù)的要求更為嚴(yán)格，對(duì)其開展下穿施工的風(fēng)險(xiǎn)度越大。

1.4 勘察設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)

1.4.1 前期地質(zhì)勘察

前期地質(zhì)勘察是進(jìn)行整個(gè)工程設(shè)計(jì)與施工的基礎(chǔ)。但限于當(dāng)前技術(shù)水平，前期勘察難以完全準(zhǔn)確探明并排除遇到特殊地質(zhì)和不明地下障礙物的可能。盾構(gòu)開挖所揭示的地質(zhì)條件與地勘資料不符或掘進(jìn)的過程中突遇不明障礙物的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，常對(duì)盾構(gòu)施工造成難以克服的困難。如成都，深圳地鐵盾構(gòu)在掘進(jìn)的過程中曾遭遇前期未探明的局部特殊硬巖，致使刀盤刀具局部損毀，嚴(yán)重延誤了工期[17]；武漢越江隧道左線盾構(gòu)施工過程中突遇廢棄鋼管，造成機(jī)器故障與施工停滯[18]。

1.4.2 隧道設(shè)計(jì)埋深

盾構(gòu)隧道埋深是影響地表變形的關(guān)鍵因素。一般來說，隧道埋深越淺，拱頂覆土穩(wěn)定性越差，施工擾動(dòng)對(duì)地表的影響越顯著，施工風(fēng)險(xiǎn)越高。

1.4.3 盾構(gòu)機(jī)選型

盾構(gòu)選型時(shí)必須考慮盾構(gòu)穿越區(qū)間的地層條件及盾構(gòu)施工過程中所面臨的風(fēng)險(xiǎn)。如果選型不當(dāng)極易導(dǎo)致刀具磨損嚴(yán)重，刀盤結(jié)餅等不良后果。

2 盾構(gòu)下穿運(yùn)營鐵路施工安全風(fēng)險(xiǎn)綜合模糊評(píng)價(jià)模型

2.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系的建立

依據(jù)前述施工風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)的結(jié)果，利用層次分析法思想，建立盾構(gòu)下穿運(yùn)營鐵路施工安全層次結(jié)構(gòu)模型(如圖1)。其中，頂層為最終的評(píng)價(jià)目標(biāo)，即下穿施工總體安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)值U，它由第2層各風(fēng)險(xiǎn)事件因子集 Ui所確定，Ui中所有因子由第 3層風(fēng)險(xiǎn)因素層各因子Uij所確定。

圖1 盾構(gòu)下穿運(yùn)營鐵路施工風(fēng)險(xiǎn)層次分析結(jié)構(gòu)模型圖Fig. 1 Construction risk evaluation hierarchy of shield tunnel under-passing the existing railway

2.2 風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重的確定

權(quán)重體現(xiàn)了各個(gè)因素在評(píng)價(jià)過程中對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)不同的重要程度，權(quán)重的確定方法是否科學(xué)合理，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果具有直接的影響。層次分析法利用傳統(tǒng)標(biāo)度表通過定值打分的方式構(gòu)造判斷矩陣，在矩陣通過一致性檢驗(yàn)后，取其最大特征向量為該風(fēng)險(xiǎn)事件的權(quán)重向量[19]。事實(shí)上，相關(guān)專家在對(duì)因素間相對(duì)重要度進(jìn)行判斷時(shí)，受制于主觀因素的影響，給予的評(píng)語常帶有“應(yīng)該”、“大約”等模糊含義，更傾向于給出某個(gè)變量的區(qū)間數(shù)而非單一定值。因此傳統(tǒng)的構(gòu)造方法必然造成部分判斷信息的丟失，對(duì)最終評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生不利影響。且根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[19]的研究表明：傳統(tǒng)的判斷矩陣一致性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)依靠經(jīng)驗(yàn)確定，缺乏必要的理論基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上的權(quán)重排序向量精度難以保證。

針對(duì)上述問題，本文采用三角模糊數(shù)理論[18]對(duì)判斷矩陣進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)通過引入可能度矩陣解決傳統(tǒng)層次分析法中判斷矩陣一致性檢驗(yàn)與因素權(quán)重計(jì)算繁瑣的難題。

2.2.1 建立三角模糊數(shù)互補(bǔ)判斷矩陣。

在上述施工風(fēng)險(xiǎn)層次結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過咨詢專家，利用模糊標(biāo)度(見表1)對(duì)同層次間相同風(fēng)險(xiǎn)事件下兩兩因素的相對(duì)重要性進(jìn)行比較，得到三角模糊數(shù)互補(bǔ)判斷矩陣A：

式中： a?ij表示第i個(gè)因素相對(duì)于第j個(gè)因素的相對(duì)重要程度之比；lij，mij和uij分別表示專家對(duì)于所作判斷的下界值、最可能值與上限值，且滿足lij＜mij＜uij，lij+ uji=1和 uij+ lji=1；|uij- lij|值可表示該判斷區(qū)間模糊程度，當(dāng)該值為0時(shí)表示判斷失去模糊性，即為精確判斷。

表1 模糊標(biāo)度表Table 1 Fuzzy scale

2.2.2 單層因素初步模糊權(quán)重的確定

初步模糊權(quán)重是同層次中相應(yīng)因素相對(duì)于上一層次對(duì)應(yīng)因素的相對(duì)重要度的排序。設(shè)相對(duì)于上一層次某因素與之相關(guān)的同層次因素?cái)?shù)為 n，則第i個(gè)因素相對(duì)于上一層次某因素的初步模糊權(quán)重iw?可由下式計(jì)算得到：

2.2.3 建立模糊一致性可能度矩陣

參考文獻(xiàn)[15]研究結(jié)論，基于三角模糊數(shù)規(guī)則與可能度概念，將初步模糊權(quán)重iw?進(jìn)行兩兩比較。設(shè) w?i=(li, mi, ui)， w?j=(lj, mj, uj)，則 w?i≥ w?j的可能度可由下式計(jì)算得到：

式中：λ表示風(fēng)險(xiǎn)偏好類型，λ ∈ ( 0,0.5)表示評(píng)價(jià)者為風(fēng)險(xiǎn)厭惡型； λ ∈ ( 0.5,1)表示評(píng)價(jià)者為風(fēng)險(xiǎn)偏好型；λ=0.5表示評(píng)價(jià)者為風(fēng)險(xiǎn)中立型，本文取λ= 0 .5。

進(jìn)一步根據(jù)文獻(xiàn)[20]結(jié)論，利用式(4)和式(5)將所得到的初步可能度矩陣 P =(pij)n×n轉(zhuǎn)化為模糊一致可能度矩陣R=(rij)n×n

2.2.4 確定各因素最終權(quán)重

通過上述模糊一致性可能度矩陣R，利用排序公式[19]計(jì)算得到各因素最終權(quán)重向量wi：

2.3 風(fēng)險(xiǎn)因素評(píng)價(jià)集的建立

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)集是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件風(fēng)險(xiǎn)水平作出可能評(píng)價(jià)組成的集合。模糊綜合評(píng)價(jià)的目的，就是在綜合考慮所有因素基礎(chǔ)上，在評(píng)價(jià)集中找到最符合評(píng)價(jià)目標(biāo)的結(jié)果。參考《地鐵及地下工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)管理指南》[1]的建議，將盾構(gòu)下穿運(yùn)營鐵路施工安全風(fēng)險(xiǎn)劃分為5級(jí)，定義風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)集為V，可表示為：

式中：v1(Ⅰ)表示極低風(fēng)險(xiǎn)；v2(Ⅱ)表示低風(fēng)險(xiǎn)；v3(Ⅲ)表示中等風(fēng)險(xiǎn)；v4(Ⅳ)表示高風(fēng)險(xiǎn)；v5(Ⅴ)表示極高風(fēng)險(xiǎn)。

同時(shí)，為了方便確定因素的隸屬度值，對(duì)定性因素與定量因素進(jìn)行統(tǒng)一量化。鐵路路基沉降u11，軌道差異沉降u12，隧道埋深u21和隧道圍巖等級(jí)u24等因素的區(qū)間劃分主要通過參考已有工程經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合相關(guān)規(guī)范要求取值。而諸如盾構(gòu)機(jī)選型 u22和開挖面穩(wěn)定性 u23等風(fēng)險(xiǎn)因素，在現(xiàn)實(shí)中因難以對(duì)其量化，故采用模糊語言對(duì)其加以描述，各風(fēng)險(xiǎn)因素評(píng)價(jià)等級(jí)詳細(xì)劃分結(jié)果見表2。

2.4 隸屬度函數(shù)的確定

隸屬度函數(shù)是對(duì)模糊概念進(jìn)行定量描述一種方法，正確構(gòu)造隸屬度函數(shù)是進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)的關(guān)鍵所在?？紤]到評(píng)價(jià)模型中因素性質(zhì)的差異，分別從定量與定性兩方面建立相關(guān)因素的隸屬度函數(shù)[20]。

2.4.1 定量指標(biāo)

在下穿運(yùn)營鐵路工程中，對(duì)鐵路路基沉降，軌道差異沉降等因素風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的劃分尚無統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐過程中，多根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件并結(jié)合類似工程經(jīng)驗(yàn)確定控制限值。參考文獻(xiàn)[21]的研究成果，可采用高斯分布組合型隸屬度函數(shù)，見圖2，則各風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)間的隸屬度函數(shù)可表示為式(8)。

表2 風(fēng)險(xiǎn)因素等級(jí)劃分表Table 2 Gradation of risk factors

式中：ai是各因素安全等級(jí)劃分區(qū)間的平均值；σi是相應(yīng)的方差，由式(9)確定。

2.4.2 定性指標(biāo)

由于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型中定性因素缺乏相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，難以量化，故本文參考Karwowski[22]所推薦的風(fēng)險(xiǎn)判斷隸屬函數(shù)表，如表3。

圖2 高斯型隸屬度函數(shù)圖Fig. 2 Chart of membership function of Gaussian distribution

表3 模糊隸屬度函數(shù)表Table 3 Fuzzy membership function

通過咨詢專家，將所得到的估計(jì)值代入相應(yīng)的隸屬度函數(shù)中或利用風(fēng)險(xiǎn)判斷隸屬函數(shù)表 3，求得該指標(biāo)對(duì)應(yīng)不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的隸屬度值。將各風(fēng)險(xiǎn)因素依次計(jì)算，形成風(fēng)險(xiǎn)模糊評(píng)價(jià)矩陣B：

式中：bik為第i個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)于第k風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的隸屬度。

2.5 模糊綜合評(píng)價(jià)

模糊綜合評(píng)價(jià)是運(yùn)用模糊變換原理進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)運(yùn)算。對(duì)層次系統(tǒng)而言，需從底層向上遞推計(jì)算上一層次的評(píng)價(jià)結(jié)果，最終得到總目標(biāo)的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

根據(jù)最大隸屬度原則，即取結(jié)果向量U?中最大的評(píng)價(jià)指標(biāo) maxiU?所對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)集元素 vl確定盾構(gòu)下穿運(yùn)營鐵路施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)V。

3 實(shí)例分析

3.1 工程概況

長沙地鐵 1號(hào)線涂家沖站～鐵道學(xué)院站區(qū)間左、右線在里程Y(Z)24+245～Y(Z)24+210處以74°夾角斜向盾構(gòu)法穿越京廣鐵路。下穿段隧道覆土約7.8 m，隧道結(jié)構(gòu)為內(nèi)徑5.4 m，厚300 mm C50鋼筋混凝土管片襯砌。京廣鐵路為國家Ⅰ級(jí)鐵路，是我國南北向鐵路交通的主干要道，線路設(shè)計(jì)時(shí)速120 km/h，日常行車種類多樣且運(yùn)營頻繁，對(duì)沉降控制的要求極為嚴(yán)格。

下穿段隧道處于粉質(zhì)黏土、圓礫與卵石組成的第四系中更新統(tǒng)地層中。地下水豐富，涌水量大，滲透系數(shù)達(dá)20 m/d，屬強(qiáng)透水性地層。施工擾動(dòng)極易造成細(xì)小顆粒隨地下水大量流失，誘發(fā)開挖面失穩(wěn)、路基突發(fā)沉降甚至局部塌陷。綜合分析可見，該工程地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，不利因素眾多，同時(shí)所穿越的鐵路保護(hù)要求極高。因此，有必要在施工前綜合考慮多方面因素，對(duì)施工安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理的評(píng)估。

3.2 評(píng)價(jià)計(jì)算

以既有鐵路運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn) U1下的因素層為例，說明評(píng)價(jià)計(jì)算的具體過程。

3.2.1 因素權(quán)重向量的確定

首先，通過專家打分的方式并結(jié)合模糊標(biāo)度表2，得到關(guān)于既有鐵路運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)的三角模糊判斷矩陣1UA ：

根據(jù)式(2)計(jì)算鐵路運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)事件下各因素初步模糊權(quán)重：

根據(jù)式(3)得到初步可能度矩陣1UP ：

由式(4)和式(5)將所得到的初步可能度矩陣轉(zhuǎn)化為模糊一致可能度矩陣1UR ：

最后根據(jù)式(6)得到鐵路運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn) U1下各因素權(quán)重 wU1=(0.436,0.351,0.212)。

3.2.2 隸屬度函數(shù)確定

對(duì)于鐵路運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)U1中因素鐵路路基沉降U11與鐵軌差異沉降 U12，根據(jù)已有的工程經(jīng)驗(yàn)可知，由于其歷史數(shù)據(jù)離散性較大，在確定隸屬度函數(shù)時(shí)現(xiàn)有文獻(xiàn)多采用正態(tài)型函數(shù)進(jìn)行確定，其具體參數(shù)計(jì)算見表4；對(duì)于因素鐵路附屬設(shè)施沉降U13，由于缺乏相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)，僅能通過模糊語言結(jié)合因素5級(jí)風(fēng)險(xiǎn)劃分表1來確定其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

表4 隸屬度函數(shù)參數(shù)計(jì)算表Table 4 Parameter of membership function

圖3 鐵路路基沉降隸屬度函數(shù)圖Fig. 3 Chart of membership function of settlement of railway roadbed

將專家對(duì)于鐵路路基沉降與軌道差異沉降的估計(jì)值代入上述隸屬度函數(shù)(圖3和圖4)，得到因素相應(yīng)的隸屬度值，并通過模糊評(píng)價(jià)語言，結(jié)合表 2得到因素鐵路附屬設(shè)施變形的隸屬度值，由此可得關(guān)于鐵路運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)矩陣1UB 為：

圖4 軌道差異沉降隸屬度函數(shù)圖Fig. 4 Chart of membership function of differential subsidence of track

3.2.3 模糊綜合運(yùn)算

將計(jì)算所得鐵路運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重向量1Uw 與評(píng)價(jià)矩陣1UB 進(jìn)行模糊合成運(yùn)算，得到既有鐵路運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果1U?：

同理，按照上述步驟可得到其他風(fēng)險(xiǎn)事件的一級(jí)模糊評(píng)價(jià)結(jié)果：

進(jìn)一步將一級(jí)模糊評(píng)價(jià)結(jié)果合成二級(jí)評(píng)價(jià)矩陣：

與風(fēng)險(xiǎn)事件層因素的權(quán)重向量進(jìn)行模糊合成得到二級(jí)模糊評(píng)價(jià)結(jié)果：

3.3 評(píng)價(jià)結(jié)果

由最大隸屬度原則可知，風(fēng)險(xiǎn)事件層各因素的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分別為：既有鐵路運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)為Ⅳ級(jí)；盾構(gòu)掘進(jìn)控制風(fēng)險(xiǎn)為Ⅳ級(jí)；環(huán)境因素風(fēng)險(xiǎn)為Ⅳ級(jí)；勘察設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)為Ⅲ級(jí)。長沙地鐵1號(hào)線下穿既有運(yùn)營鐵路施工總體安全風(fēng)險(xiǎn)為Ⅳ級(jí)。

分析上述評(píng)價(jià)結(jié)果可知：長沙地鐵1號(hào)線下穿京廣鐵路施工各典型風(fēng)險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)都較高，其中又以既有鐵路的運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)、盾構(gòu)掘進(jìn)控制風(fēng)險(xiǎn)及環(huán)境因素風(fēng)險(xiǎn)較為突出，在施工過程中需要引起足夠的重視，應(yīng)采取必要的防護(hù)措施，將風(fēng)險(xiǎn)降至可控的范圍之內(nèi)。

4 結(jié)論

1) 針對(duì)盾構(gòu)下穿運(yùn)營鐵路典型風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行了分析與辨識(shí)，建立符合盾構(gòu)下穿運(yùn)營鐵路特點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。

2) 采用三角模糊數(shù)理論計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重，更加真實(shí)地反映主觀決策過程中的不確定性與模糊性，規(guī)避了傳統(tǒng)層次分析法中判斷矩陣一致性檢驗(yàn)與排序的難題，并應(yīng)用模糊變換原理與最大隸屬度原則建立施工風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)價(jià)方法。

3) 針對(duì)長沙地鐵 1號(hào)線下穿京廣鐵路工程展開實(shí)例計(jì)算，結(jié)果表明：該工程總體施工風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到Ⅳ級(jí)，風(fēng)險(xiǎn)較大，建議施工前對(duì)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行必要的處理，以減小或避免施工安全事故的發(fā)生。

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