鄭州地鐵雪松路站基坑工程風險源預控措施研究

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.上海地鐵咨詢監理科技有限公司，上海 200031)

鄭州地鐵雪松路站基坑工程風險源預控措施研究

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.上海地鐵咨詢監理科技有限公司，上海 200031)

基于WBS-RBS風險識別技術，邀請專家對風險元素進行兩兩比較打分，根據打分結果建立判斷矩陣，對雪松路站基坑工程的風險源進行了辨識和評價，并針對各風險源提出了相應的預控措施。目前，03標的車站基坑工程已經結束，在預控措施的指導下未出現任何施工事故。論文相關研究成果可為鄭州地鐵后續工程和全國類似工程的設計與施工提供參考。

盾構隧道；風險源；辨識；評價；預控措施

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

1　引言

近年來，我國城市地鐵建設迅速發展，地鐵工程規模也不斷擴大，而城市本身的建(構)筑物與市政管網情況復雜，另外實時監測和風險評估力度不夠，因此，地鐵施工相關的安全事故時有發生。文獻[1]統計了我國近年來地鐵隧道施工事故的數據資料。結果表明：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的40%，造成十分嚴重的經濟損失、人員傷亡和社會負面影響。因此，合理、準確地對地鐵施工風險源進行辨識并采取相應的預控措施，是地鐵隧道施工安全的重中之重。

對于地鐵施工風險，國內外學者進行了相關研究，并在地鐵隧道及地下工程風險分析方面取得了一定的研究成果[2～6]。鄭州地鐵共規劃8條線，目前1號線一期已經運營，但目前關于鄭州地鐵施工風險的研究報道較少。

本文基于WBS-RBS風險識別技術對雪松路站基坑工程的風險源進行了辨識和評價，并提出預控措施，本文的研究成果可為鄭州地鐵后續工程和國內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鄭上路與雪松路交叉處，鄭上路北側，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　雪松路站周邊環境條件

車站西北側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，為本工點的重大風險源，原則上需拆除。南側為鄭上路，鄭上路為主要道路（雙向三車道），車流量較大。

圖2　雪松路站西側加油站

3　風險源評估方法和標準

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

本文采用WBS-RBS風險識別技術開展風險辨識工作，即將整個待風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生風險的程度。利用同樣的思想，針對建設單位所關心的風險內容，將評估范圍內的工程風險進行風險結構分解(RBS)，然后結合上述工程結構分解(WBS)和風險結構分解(RBS)進行對號入座，將RBS中的具體風險與WBS中的工程部位一一對應，識別出具體風險發生的工程部位和范圍，并對可能發生的風險進行因果分析和描述，從而達到識別風險目的的一種方法。這種方法具有邏輯性強、思路清晰、風險識別針對性強等優勢。

3.1評分標準

底層安全風險事件依據發生概率和損失等級進行評分，其評分標準如下[7]：

1）安全風險事件概率發生等級評判標準，見表1。

表1　風險概率等級標準

2）對于安全風險事件發生的損失按照嚴重程度同樣分為五級，見表2。

表2　風險損失等級標準

3.2風險等級標準

安全風險事件打分標準規定如下：

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

2）風險事故發生概率等級C：1，2，3，4，5，對應分值：5，4，3，2，1。

通過以上打分標準及風險指數計算公式，得出某安全風險事件的風險指數，然后將風險指數值對應于《規范》中的風險等級分級方法見表3，即得某風險事故的風險等級大小。

表3　風險等級標準表

綜上，風險指數R對應于文獻[7]中的風險等級分級標準，具體如表4所示。

表4　風險指數風險等級對應表

4　風險源辨識、評價

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

1)“施工”風險工程（施工準備、基坑圍護結構、基坑開挖工程、主體結構工程與回填）；

2)“周邊環境”風險工程（周邊道路、周邊建構筑物、鄰近管線）；

3)“自然”風險工程（自然風險、施工人員風險）。

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

表5　基坑工程風險源辨識表

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

表6　總風險判斷矩陣

各二級風險工程的風險評估成果見表7。

表7表明，周邊建筑（主要指加油站）的施工風險等級為I級，根據文獻[7]，必須采取風險控制措施降低風險，并至少應將風險降低至可接受的水平。應編制風險預警與應急處置方案，或進行方案修正或調整等。經與當地政府、建設單位和加油站單位協商，拆除該加油站，消除該I級風險源。

表7　雪松路站點基坑主體風險工程評估成果

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

表8　基坑施工風險預控措施

5　結語

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

2)針對I級風險源，經與當地政府、建設單位和加油站單位協商，拆除該加油站，消除該I級風險源；

3)針對II級風險源，建立了風險預控措施，進行了加強處理，目前該基坑工程已經完成，在預控措施的指導下，未出現任何事故。

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

【2】伍毅敏,呂康成.隧道大變形災害施工監控技術研究[J].中國地質災害與防治學報,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險評價研究[J].工程管理學報,2010,25(3):262-266.

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

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

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

【7】GB50652—2011城市軌道交通地下工程建設風險管理規范[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，從事盾構工程方面的研究，（電子信箱）duanhh1979@163.com。

2015-12-21