盾构隧道风险研究(12[1].15).ppt

1、 1.国外研究现状 b.nilsen等人（1992）：复杂地层条件地区的海底隧道的风险研究。 国际隧道协会委员heinz.d（1996）：海峡的隧道、阿尔卑斯山的隧道。 日本的佐藤久教授等（1998）：在隧道工程的事故统计方面作了大量细 致的工作。 a.j.m.snel & d.r.s.van hasselt（1999）：从投资、工期和工程质量 方面研究了阿姆斯特丹南北地铁线路设计和施工中的风险管理问题，提出 了ipb风险管理模式。 burland.j.b（2002）：针对隧道施工对沿线建筑物造成的影响，提出了 环境风险分析理论。 国际隧道协会（ita）（2004）：提出了隧道风险管理指南，以

2、此作为 隧道工程风险管理的参照标准和方法。 2.国内研究现状 同济大学的丁士昭教授（1992）：从管理者的角度，提出了广州地铁工 程、上海地铁一号线工程的风险管理及工程保险方案。 沈景炎（2000）:对地铁规划中的客流量预测风险进行了研究，并提出了 针对客流量风险的“抗风险设计”理论。 香港的l.mcfeat-smith（2000）:提出了亚洲复杂地质条件下隧道工程的 风险评估模式。 2002年，同济大学的李永盛教授、陶履彬教授、黄宏伟教授等将风险管 理理论应用于隧道和地铁项目中，提出了系统评价一个大型项目风险的 方法。 台湾的游步上、沈劲利（2003）应用多属性效用理论（multiple a

3、ttributes utilitytheory，maut），从施工单位的角度，对隧道工程风 险管理的决策程序做了完整的探讨。 郭斯杰等（台湾，2003）研究得出暗挖隧道工程所适用的保险费率在 2.02.5之间。 1.主要研究内容： 风险识别：采用wbs-rbs分解法、故障树法和事件树 法建立盾构隧道风险清单 风险评估:采用层次分析法与模糊理论相结合的风险分 析方法构造风险评估模型，进行风险评估 风险应对：在风险评估的基础上，研究风险的决策对 策 风险监控：给出风险监控手段及建立数字化风险管理 平台 专题研究：越江隧道、近距离穿越已建隧道、穿越建 筑物基础 2.主要创新点： 采用wbs-rbs、

4、故障树法等方法建立了较完 整的盾构隧道施工风险体系 评价方法上创新：在国际隧协2004隧道风险指 南给出的风险矩阵基础上建立模糊评判模型， 使评价方法与国际先进研究水平接轨 将地铁盾构隧道施工风险监控与施工风险管理 的有机结合形成数字化工地与风险管理系统 1. 风险识别方法： wbs-rbs、故障树法、事件树法 2. 一般盾构隧道风险清单建立 软土地铁盾构隧道工程w 工程勘察与环境勘测w1盾构隧道设计w2盾构隧道施工w3 地质测绘w101 地质勘察w102 水文勘察w103 工程勘察评价w104 线路设计w201 管片设计w202 防水设计w203 盾构设计w204 洞门设计w205 联络通道

5、设计w206 管片工程w301 盾构工程w302 联络通道w303 隧道防水w304 隧道注浆w305 施工测量w306 洞门施工w307 隧道内运输和施工设施w308 环境保护w309 施工监测w310 盾构拼装w30201 盾构出洞w30202 盾构掘进w30203 盾构进洞w30204 盾构调头w30205 （1） wbs（work breakdown structure ）分解 （risk breakdown structure ） 风险r 政治风险r1社会风险r2经济风险r3自然风险r4技术风险r5 材料风险r52 人员风险r51 施工工艺风险r53 机械设备风险r54 技术措施风险

6、r55 气候风险r41 地质风险r42 地理环境风险r43 自然灾害风险r44 宏观经济风险r31 投资环境风险r32 价格风险r33 通货膨胀风险r34 税率风险r35 汇率风险r36 资金风险r37 国际关系风险r11 国内政局风险r12 法规政策风险r13 行政干预风险r14 第三方人为风险r21 社会环境风险r22 社会意外风险r23 项目r11r12r13r14r21r22r23r31r32r33r34r35r36r37 w10100001100111101 w10200001100111101 w10300001100111101 w10400000000000001 w20100

7、100000000001 w20200100000000001 w20300100000000001 w20400100000000001 w20500100000000001 w20600100000000001 w30100001100111101 拆除封门时出现涌土、流砂拆除封门时出现涌土、流砂 封门外侧土体强度低地下水发生变化封门外土体暴露时间太长 施工环境因素 土体加固时间太短 土体加固范围太小 化学加固剂含量太小 加固范围强度不均匀 冻结液泄漏 冻结土层含水量太少 流动地下水使冻结法失效 地下水位升高 地下水量增大 出现地下暗河 与周围河流发生连通 施工人员违规操作 施工机械出现故

8、障 施工组织不合理 恶劣天气 交通管制 周边居民作息时间限制施工 其他社会因素 化学加固冻结法加固 盾构隧道施工风 险的总体评价等 级 盾构出洞盾构掘进管片工程 隧道注浆 机械设备 盾构进洞 联络通道 管片破损管片就位不准螺栓连接失效管片接缝渗漏 纵缝出现内外张 角、前后喇叭 管片碎裂密封材料失效 风险因素层 风险事件层 分项工程层 风险结构图 1. 模糊评判模型的建立 2. 一般盾构隧道风险评估 （1）评价指标权重计算 采用层次分析法（ahp)进行计算 标度两两风险事件重要性比较的结果说明 1 3 5 7 9 i风险事件与j风险事件完全一样重要，或i与i，j与j自身比较； i风险事件比j风险

9、事件稍微重要一点； i风险事件比j风险事件明显重要； i风险事件比风险事件重要得多； i风险事件比j风险事件极为重要。 2、4、6、 8 倒数 两两风险事件重要性比较介于上述标度两值之间 上述重要性相反情况，即j比i重要的情况 各风险事件重要性大小比较一览表 判断矩阵： 风险事件 拆除封门时 出现 涌土、流砂 洞口土体 流失 推进轴 线偏 离设 计轴 线 后盾系 统 失 稳 拆除封门时出现涌土、 流砂 1153 洞口土体流失1153 盾构推进轴线偏离设 计轴线 1/51/511/3 后盾系统出现失稳1/31/33 1 盾构出洞风险事件判断矩阵表 后果c估值 可能性p估值 灾难性（5）极其严重（

10、4）严重（3）值得考虑（2）可以忽略（1） 非常可能（5）unacceptableunacceptableunacceptableunwantedunwanted 可能（4）unacceptableunacceptableunwantedunwantedacceptable 偶尔（3）unacceptableunwantedunwantedacceptableacceptable 不太可能（2）unwantedunwantedacceptableacceptablenegligible 几乎不可能（1）unwantedacceptableacceptablenegligiblenegligib

11、le 专家调查表 （4）盾构风险计算流程 （1）一般盾构隧道总体施工风险等级为三级 （2）分项工程风险等级： 盾构出洞风险水平为三级 盾构掘进施工风险水平等级为四级 管片拼装施工风险水平为三级 隧道注浆风险水平为一级 机械设备风险水平为三级 盾构进洞水平为三级 联络通道施工风险水平为三级 施工测量风险水平为三级 人员伤亡风险水平为三级 （3）各分项工程中所包含风险事件的风险等级计 算 （4）风险事件中各风险因素发生概率的相对大小 排序 1. 风险应对策略：风险自留、风险转移、风 险控制 2. 盾构隧道风险控制策略 勘察阶段风险控制策略 设计阶段风险控制策略 施工阶段风险控制策略 3. 施工阶段

12、风险控制主要内容 1.风险规划 2.风险管理 2.风险监控 3.数字化工地与地铁盾构施工风险管理 定义不同工程参与方（业主组织、咨询机构、 建设单位中的各个部门）的风险管理责任； 为了达到风险管理目标，简要描述在工程建设 的不同阶段应该采取的行动； 对风险管理活动结果的跟踪方案，通过风险管 理，关于已识别的危害的信息应该是能自由获 得，最好采用专业风险注册机构的形式，以便 工程参与方进行交流； 对关于实施阶段的各种初始假设的跟踪； 监控、审核并修改程序。 主要内容： 不同建设阶段的风险管理内容 业主与承包商的风险管理流程 风险应对措施是否按计划实施； 风险应对措施是否取得预期的效果，或者是否需

13、 要制定新的应对方案； 对工程项目建设环境的预期分析，以及对项目整 体目标实现可能性的预期分析是否仍然成立； 风险的发生情况与预期的状态相比是否发生了变 化，并对风险的发展变化作出分析判断； 识别到的风险哪些已发生，哪些正在发生，哪些 有可能在后面发生； 是否出现了新的风险因素和新的风险事件，以及 风险发展变化趋势。 业主 风险管理小组 风险管理联合委 员会（协调层） 决策层 施工 承包 商 设计 承包 商 分 包 商 供 应 商 审图 材料 检测 机构 指令流向 信息流向 监理 执行层 工程远程监测 1. 穿越已建建筑物风险研究 2. 近距离穿越已建隧道风险 研究 3. 越江盾构隧道施工风险

14、研究 情况一 h 类别风险等级风险事件风险等级 情况一二级 地基加固方案失败二级 新设桩基方案失败二级 情况二 原有桩原有桩 新设大梁新设大梁 新设桩新设桩 类别风险等级风险事件风险等级 情况二三级 地基加固方案失败二级 新设桩基方案失败二级 基坑支护结构失稳三级 新设大梁与原有基础的连接三级 情况三 替换梁替换梁 底层大梁底层大梁 原有桩原有桩 新设桩新设桩 类别风险等级风险事件风险等级 情况三三级 地基加固方案失 败 二级 新设桩基方案失 败 二级 基坑支护结构失 稳 三级 新设大梁与原有 基础的连 接 三级 原有桩的拆除三级 类别风险等级风险事件风险等级 近距离穿越已建隧道 风险 四级

15、已建隧道变形过大，影响营运 (ct-a) 四级 已建隧道管片开裂 (ct-b)三级 隧道渗漏 (ct-c)三级 风险等级表 越江隧道风 险等级 风险等级风险事件风险等级 四级 遇见障碍物三级 遇见古河床三级 遇见流砂层四级 江底冒浆四级 掘进面失稳四级 盾构沉陷四级 管片渗漏水三级 遇见勘察钻探孔三级 联络通道开挖面 失稳 三级 风险等级表 1.结论 采用wbs-rbs法与故障树法相结合对盾构隧道风险进行识别， 建立了较完整的风险清单。 针对盾构隧道施工风险具有随机性与模糊性特点，本课题采用模 糊数学对盾构隧道风险进行计算，计算结果能较好地反映实际情况。 针对盾构隧道风险，给出了具体的应对措施，为以后的工程实 践提供参考依据。 课题对风险管理的流程进行了研究，对于业主与承包商在隧道建 设的不同阶段给出了具体的工作建议。 将地铁盾构隧道施工风险监控与施工风险管理的有机结合形成数 字化工地与风险管理系统，通过远程监控系统可以时