基于突變級(jí)數(shù)法的地鐵盾構(gòu)施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

王永祥，吳 滔，李 亮，黃 瀅，耿大新

(1.華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院,江西 南昌 330033；2.南昌軌道交通集團(tuán)有限公司,江西 南昌 330038)

地鐵盾構(gòu)施工具有施工技術(shù)復(fù)雜、施工周期長(zhǎng)、不可預(yù)見風(fēng)險(xiǎn)因素多、事故后果對(duì)周邊環(huán)境的影響大等特點(diǎn)，因此地鐵盾構(gòu)施工安全是業(yè)主等相關(guān)單位以及國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注和研究的焦點(diǎn)。在地鐵盾構(gòu)施工過程中，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是整個(gè)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理的基石，只有在理論聯(lián)系實(shí)際的基礎(chǔ)上正確識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)因素，準(zhǔn)確進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，才能為后續(xù)的風(fēng)險(xiǎn)管理過程制定適宜的對(duì)策和預(yù)案。

在上述研究中，主要使用層次分析法、模糊層次分析法、故障樹分析法和熵權(quán)法等，總體來說，這些方法都較好地分析了地鐵盾構(gòu)施工過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，但仍存在計(jì)算繁瑣和評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重設(shè)定主觀性過大等不足。為此，本文提出將突變理論與模糊數(shù)學(xué)相結(jié)合的突變級(jí)數(shù)法，并將其應(yīng)用于地鐵盾構(gòu)施工的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，該方法可以彌補(bǔ)上述分析方法的不足。突變級(jí)數(shù)法以突變理論為原理，計(jì)算中由于無需確定指標(biāo)之間的相對(duì)權(quán)重，只需要考慮各指標(biāo)的相對(duì)重要度，因此有效降低了地鐵盾構(gòu)施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的主觀性，從而提高了評(píng)價(jià)結(jié)果的精確度，且具有運(yùn)算簡(jiǎn)單、實(shí)施性好的特點(diǎn)，已被廣泛運(yùn)用于多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)等領(lǐng)域。

1 基于突變級(jí)數(shù)法的地鐵盾構(gòu)施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型建立

1.1 突變級(jí)數(shù)法基本原理

突變理論是法國(guó)數(shù)學(xué)家Rene Thom 在20世紀(jì)70年代提出的研究突變(質(zhì)變)現(xiàn)象的理論。突變級(jí)數(shù)法是基于突變理論將評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分解為若干個(gè)目標(biāo)，由下層指標(biāo)向上層指標(biāo)逐層綜合，經(jīng)過遞階運(yùn)算，得到總目標(biāo)的綜合指數(shù)，從而對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行分析。目前，突變級(jí)數(shù)法常用的突變模型有Rene Thom提出的自然界7種突變形式，一般常用的有折疊型、尖點(diǎn)型、燕尾型、蝴蝶型4種突變形式，其突變模型的狀態(tài)變量、控制變量和勢(shì)函數(shù)見表1。

表1 突變級(jí)數(shù)法常用的4種突變模型

根據(jù)突變理論，勢(shì)函數(shù)

f

(

x

)求一階導(dǎo)數(shù)可得到平衡曲面，求二階導(dǎo)數(shù)可得到平衡曲面的分歧點(diǎn)集，并令

f

′(

x

)=0和

f

″(

x

)=0,即可得到反映狀態(tài)變量和控制變量關(guān)系的分歧方程；當(dāng)控制變量的關(guān)系滿足分歧方程時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)生突變，然后通過分歧方程可導(dǎo)出將系統(tǒng)內(nèi)各控制變量不同的質(zhì)態(tài)歸一化為可比較的同一種質(zhì)態(tài)的歸一化公式：

(1)

將上式聯(lián)立求解，可得到表1中各突變模型的歸一化公式如下：

(2)

(3)

(4)

(5)

式中:

x

、

x

、

x

、

x

分別表示對(duì)應(yīng)控制變量

a

、

b

、

c

、

d

的突變級(jí)數(shù)值。

1.2 地鐵盾構(gòu)施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立

1.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立

在實(shí)踐的基礎(chǔ)上，將地鐵盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)劃分為工程本體風(fēng)險(xiǎn)、周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、施工人員作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)和自然風(fēng)險(xiǎn)4大類。其中，工程本體風(fēng)險(xiǎn)包括盾構(gòu)掘進(jìn)、盾構(gòu)施工準(zhǔn)備、盾構(gòu)始發(fā)及到達(dá)、車站與隧道結(jié)構(gòu)施工等階段面臨的潛在風(fēng)險(xiǎn)；周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)包括擬建場(chǎng)地內(nèi)的各種市政管線、周邊構(gòu)(建)筑物、道路等在工程項(xiàng)目施工中面臨的風(fēng)險(xiǎn)；施工人員作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)是指人員在施工作業(yè)時(shí)面臨的物體打擊、機(jī)械傷害、用電安全以及火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)；自然風(fēng)險(xiǎn)包括在施工期內(nèi)面臨的氣象、水文、地質(zhì)災(zāi)害等對(duì)工程結(jié)構(gòu)以及施工人員造成的傷害風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，再結(jié)合實(shí)際工程的特性，采用德爾菲法進(jìn)一步進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)分解，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)部位與風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行耦合分析，構(gòu)建出耦合矩陣，最終得到整個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

1.2.2 評(píng)價(jià)集建立

風(fēng)險(xiǎn)量定義為風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率的估值乘以該風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生后對(duì)工程項(xiàng)目可能造成的損失估值。若假定風(fēng)險(xiǎn)量為

R

，風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率的估值為

P

，風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生后對(duì)工程造成的風(fēng)險(xiǎn)損失估值為

C

，則風(fēng)險(xiǎn)量的計(jì)算公式為

R

=

P

×

C

(6)

根據(jù)前人的研究成果，將風(fēng)險(xiǎn)量

R

分為可忽略風(fēng)險(xiǎn)、可接受風(fēng)險(xiǎn)、一般風(fēng)險(xiǎn)、較高風(fēng)險(xiǎn)、 高風(fēng)險(xiǎn)5個(gè)等級(jí)。相應(yīng)等級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率的估值

P

以及風(fēng)險(xiǎn)損失估值

C

的取值依據(jù)分別見表2和表3。

表2 風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率估值(P)的取值依據(jù)

表3 風(fēng)險(xiǎn)損失估值C的取值依據(jù)

1.2.3 風(fēng)險(xiǎn)隸屬函數(shù)的確定

風(fēng)險(xiǎn)量

R

的隸屬函數(shù)

f

(

R

)如下。

(1) 可忽略風(fēng)險(xiǎn)：

(2) 可接受風(fēng)險(xiǎn)：

(3) 一般風(fēng)險(xiǎn)：

(4) 較高風(fēng)險(xiǎn)：

(5) 高風(fēng)險(xiǎn)：

風(fēng)險(xiǎn)描述與接受準(zhǔn)則見表4。

表4 風(fēng)險(xiǎn)描述與接受準(zhǔn)則

1.3 基于突變級(jí)數(shù)法的地鐵盾構(gòu)施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型建立

首先邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家根據(jù)表2和表3中風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率估值

P

和風(fēng)險(xiǎn)損失估值

C

的取值依據(jù)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中底層指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率估值

P

和風(fēng)險(xiǎn)損失估值

C

進(jìn)行評(píng)分，得到風(fēng)險(xiǎn)量

R

；然后通過風(fēng)險(xiǎn)隸屬函數(shù)，得到風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中底層指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)隸屬函數(shù)值矩陣

B

；最后利用突變級(jí)數(shù)法對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。例如：風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)

U

下含4個(gè)子風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，其相對(duì)重要度排序?yàn)?p>U

、

U

、

U

、

U

；通過專家評(píng)分后計(jì)算出4個(gè)子風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)量分別為

r

、

r

、

r

、

r

，并通過風(fēng)險(xiǎn)隸屬函數(shù)計(jì)算，得到

U

底層指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)隸屬函數(shù)值矩陣

B

:

(7)

(8)

在利用突變級(jí)數(shù)法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，主要采用互補(bǔ)、閾值互補(bǔ)和非互補(bǔ)原則。若各控制變量之間存在相互關(guān)聯(lián)作用，則各控制變量為互補(bǔ)，否則為非互補(bǔ)?；パa(bǔ)原則是按照隸屬函數(shù)的平均值作為狀態(tài)變量

x

的隸屬函數(shù)值；非互補(bǔ)原則是采用最小值作為狀態(tài)變量

x

的隸屬函數(shù)值；閾值互補(bǔ)原則是當(dāng)各控制變量滿足決策者設(shè)定的閾值時(shí)，采用互補(bǔ)原則，否則采用非互補(bǔ)原則。在本文案例的評(píng)價(jià)系統(tǒng)中，將突變級(jí)數(shù)的平均值作為狀態(tài)變量

x

的隸屬函數(shù)值，如計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)

U

“可忽略風(fēng)險(xiǎn)”等級(jí)的隸屬函數(shù)值如下：

(9)

同理，可得到風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)

U

的其他風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的隸屬函數(shù)值。將上述計(jì)算過程，根據(jù)下含子風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)得到風(fēng)險(xiǎn)控制變量；然后選取對(duì)應(yīng)的突變模型，按評(píng)價(jià)指標(biāo)體系依次由下而上進(jìn)行遞階計(jì)算，則可得到該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的總突變隸屬函數(shù)值；最后依據(jù)突變隸屬函數(shù)值越大越優(yōu)原則，可得到該風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系的整體風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

2 實(shí)例應(yīng)用與分析

2.1 工程概況

2.1.1 工程地質(zhì)條件

2.1.2 水文地質(zhì)條件

擬建場(chǎng)地沿線地下水按水動(dòng)力特征及其賦存條件可將其分為上層滯水和紅色碎屑巖類裂隙溶隙水兩類。上層滯水水位隨氣候變化較大，地下水水位峰值集中在4～6月份；紅色碎屑巖類裂隙溶隙水主要賦存于白堊系上統(tǒng)南雄組較破碎的泥質(zhì)粉砂層段，主要受風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙控制，裂隙多呈閉合狀態(tài)，一般富水性極差。

2.1.3 工程設(shè)計(jì)概況

本區(qū)間設(shè)計(jì)分界里程為：左線起終點(diǎn)里程為左XK6+014.528～左XK7+717.776，右線起終點(diǎn)里程為右SK6+014.52～右SK7+717.77，左右線全長(zhǎng)為3 407.68 m。隧道埋深為11.3～24.72 m，曲線最小半徑為500 m，最大坡度為25‰，線間距為13～17 m。區(qū)間設(shè)置2座聯(lián)絡(luò)通道，采用超前小導(dǎo)管加全斷面注漿加固，礦山法施工。盾構(gòu)沿線下穿供水管、雨水管、燃?xì)夤艿榷喾N市政管線，其中SCK6+686～SCK6+736處隧道下穿楓生高速高架橋，橋樁與隧道外輪廓水平凈距最近處約為3.5 m，橋樁為鉆孔灌注樁，樁徑為1.2 m，樁長(zhǎng)為10 m，樁底標(biāo)高為21.47 m。區(qū)間南側(cè)為邊坡及空地，北側(cè)途徑富聯(lián)花園小區(qū)臨街商品房，建筑物外邊沿線距隧道外邊緣約28～35 m，大于1.5

H

(

H

為盾構(gòu)隧道底板埋深)，經(jīng)專家組綜合分析，在受影響范圍之外，隧道盾構(gòu)施工對(duì)地面建筑物的影響不予考慮。

2.2 建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)南昌地鐵4號(hào)線禮莊山站—西站南廣場(chǎng)站盾構(gòu)區(qū)間的工程概況，南昌軌道交通集團(tuán)有限公司項(xiàng)目分公司質(zhì)安部邀請(qǐng)專家組首先根據(jù)第1.2.1節(jié)中描述的4大類風(fēng)險(xiǎn)類型，并結(jié)合該實(shí)際工程的特性，采用德爾菲法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)分解，再對(duì)風(fēng)險(xiǎn)部位和風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行耦合分析后，識(shí)別出該工程盾構(gòu)施工的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；然后采用1～5標(biāo)度法對(duì)各同層次評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行兩兩重要性打分，完成評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)重要度排序后，建立了禮莊山站—西站南廣場(chǎng)站盾構(gòu)區(qū)間施工的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；最后專家組根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率估值

P

和風(fēng)險(xiǎn)損失估值

C

的取值依據(jù)，并結(jié)合工程的實(shí)際情況，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率和風(fēng)險(xiǎn)損失量進(jìn)行估值，其結(jié)果見表5。

表5 南昌地鐵4號(hào)線禮莊山站—西站南廣場(chǎng)站盾構(gòu)區(qū)間施工的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

續(xù)表5

2.3 利用突變級(jí)數(shù)法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析

以目標(biāo)層周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)(

U

)為例，利用突變級(jí)數(shù)法對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。(1) 根據(jù)公式(7)，將底層指標(biāo)的各風(fēng)險(xiǎn)量

R

值代入隸屬函數(shù)，計(jì)算得到初始模糊風(fēng)險(xiǎn)隸屬函數(shù)值矩陣：

B

=[0.00 0.00 1.00 0.00 0.00]

(2) 根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)所含子評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)作為控制變量，根據(jù)表 1選擇對(duì)應(yīng)的突變模型，按照公式(8)計(jì)算得到上述各評(píng)價(jià)指標(biāo)的突變級(jí)數(shù)值矩陣：

(3) 根據(jù)公式(9)，計(jì)算得到

U

的風(fēng)險(xiǎn)隸屬函數(shù)值矩陣

B

：

(5) 根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)

U

、

U

、

U

、

U

的突變級(jí)數(shù)值，計(jì)算得到

U

的風(fēng)險(xiǎn)隸屬函數(shù)值矩陣

B

:

由此可得到該工程項(xiàng)目整體施工的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)隸屬函數(shù)值矩陣

B

=[0.43，0.85，0.98，0.35，0.00]。

2.4 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果分析

根據(jù)上述的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算，依據(jù)突變隸屬函數(shù)值越大越優(yōu)原則可知，該地鐵盾構(gòu)施工的整體風(fēng)險(xiǎn)屬于一般風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，其目標(biāo)層4大風(fēng)險(xiǎn)源的工程本體風(fēng)險(xiǎn)、周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和自然風(fēng)險(xiǎn)也都屬于一般風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，而施工人員作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)為可接受風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則，上述風(fēng)險(xiǎn)源需要在均衡風(fēng)險(xiǎn)損失和風(fēng)險(xiǎn)控制成本制定風(fēng)險(xiǎn)控制措施的同時(shí)，還必須加強(qiáng)日常的監(jiān)控。此外，從工程本體風(fēng)險(xiǎn)的隸屬函數(shù)值來看，較高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的隸屬函數(shù)值為0.75，該風(fēng)險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)有升高的風(fēng)險(xiǎn)，由上往下深入分析其各級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)隸屬函數(shù)值發(fā)現(xiàn)，聯(lián)絡(luò)通道施工、隧道注漿、盾構(gòu)進(jìn)出洞、盾構(gòu)設(shè)備吊裝拼裝及解體和洞門土體加固的施工安全風(fēng)險(xiǎn)上升壓力較大，在施工過程中應(yīng)對(duì)其著重加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理，提前制定風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案和對(duì)策；從周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)來看，主要風(fēng)險(xiǎn)源為燃?xì)夤堋⒐┧芎拖麓魃咚俑呒軜?，因此?yīng)在周邊布置監(jiān)控點(diǎn)，注意監(jiān)控其沉降信息；從自然風(fēng)險(xiǎn)來看，自然風(fēng)險(xiǎn)具有明顯的可下降空間，需著重注意大風(fēng)天氣對(duì)臨時(shí)設(shè)施的破壞以及引發(fā)起重吊裝事故的發(fā)生；從施工人員作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)來看，施工人員作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)屬于可接受風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，但具有風(fēng)險(xiǎn)升級(jí)的壓力，需著重防范吊裝運(yùn)輸對(duì)施工人員的物體打擊，嚴(yán)防風(fēng)險(xiǎn)升級(jí)。

2.5 不同評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)結(jié)果的對(duì)比

利用專家對(duì)指標(biāo)相對(duì)重要度兩兩打分的數(shù)據(jù)，在通過簡(jiǎn)單處理和一致性檢驗(yàn)后，分別利用層次分析法和熵權(quán)法對(duì)本文案例進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)結(jié)果見表6。按照最大隸屬原則，突變級(jí)數(shù)法與層次分析法和熵權(quán)法得出的結(jié)論一致。但從該工程項(xiàng)目整體施工風(fēng)險(xiǎn)中各風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的隸屬度函數(shù)值排序來看，突變級(jí)數(shù)法與熵權(quán)法得出的結(jié)果排序一致，均為一般風(fēng)險(xiǎn)>可接受風(fēng)險(xiǎn)>可忽略風(fēng)險(xiǎn)>較高風(fēng)險(xiǎn)>高風(fēng)險(xiǎn)；層次分析法得出的結(jié)果排序?yàn)橐话泔L(fēng)險(xiǎn)>可接受風(fēng)險(xiǎn)>較高風(fēng)險(xiǎn)>可忽略風(fēng)險(xiǎn)>高風(fēng)險(xiǎn)。由此可見，對(duì)于該工程項(xiàng)目的整體風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，專家主觀上更偏向于較高風(fēng)險(xiǎn)。

表6 不同評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)結(jié)果的對(duì)比

2.6 工點(diǎn)監(jiān)測(cè)情況分析

根據(jù)該工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果，為了監(jiān)控該地鐵盾構(gòu)區(qū)間線路地面豎向位移情況布置了176個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，為了監(jiān)控該地鐵盾構(gòu)施工周邊管線豎向位移情況布置了193個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，為了監(jiān)控隧道拱頂沉降情況布置了31個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，為了監(jiān)控盾構(gòu)隧道管片上浮情況布置了31個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，為了監(jiān)控盾構(gòu)隧道管片結(jié)構(gòu)凈空收斂情況布置了31個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，經(jīng)過289 d的連續(xù)監(jiān)測(cè)，現(xiàn)將監(jiān)控該地鐵盾構(gòu)區(qū)間線路地面豎向位移的176個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地表累計(jì)位移數(shù)據(jù)繪制成分布頻率直方圖，見圖1。

圖1 某地鐵盾構(gòu)區(qū)間176個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)地表累計(jì)位移量 實(shí)測(cè)結(jié)果分布頻率直方圖Fig.1 Distribution frequency histogram of measured surface cumulative displacement of 176 monitoring points in a subway shield

由圖1可見，該地鐵盾構(gòu)區(qū)間線路的地表有略微的沉降和隆起，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地表累計(jì)位移量主要分布在-2～-1 mm之間，統(tǒng)計(jì)平均值為-1.62 mm，最大監(jiān)測(cè)沉降量為-3.75 mm，最大監(jiān)測(cè)隆起量為0.98 mm，均在位移報(bào)警值-30～10 mm范圍以內(nèi)。限于篇幅，周邊管線豎向累計(jì)最大位移為0.58 mm和-3.25 mm；隧道拱頂沉降累計(jì)最大位移量為-1.2 mm；隧道管片上浮累計(jì)最大位移量為-1.11 mm；隧道管片結(jié)構(gòu)凈空收斂累計(jì)最大位移量為1.10 mm。由監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化較小，其累計(jì)變形量均在報(bào)警值范圍內(nèi)，說明該地鐵盾構(gòu)區(qū)間施工安全風(fēng)險(xiǎn)處于穩(wěn)定狀態(tài)，且項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)可控，風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)論真實(shí)可信，風(fēng)險(xiǎn)控制措施切實(shí)可行。

3 結(jié) 論

(1) 按風(fēng)險(xiǎn)類別，本文將地鐵盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)劃分為工程本體風(fēng)險(xiǎn)、周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、施工人員作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)和自然風(fēng)險(xiǎn)4大類以及與之相關(guān)的16個(gè)一級(jí)指標(biāo)，同時(shí)針對(duì)這16個(gè)一級(jí)指標(biāo)采用德爾菲法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)分解，再結(jié)合實(shí)際工程特性，將風(fēng)險(xiǎn)部位與風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行耦合分析，最終構(gòu)建出的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系更科學(xué)、更合理、更完整。

(2) 與傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法相比，突變級(jí)數(shù)法無需確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，在確定評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)重要度過程中的指標(biāo)兩兩重要度賦值不參與后續(xù)運(yùn)算，因此既減少了繁雜的計(jì)算過程，又降低了評(píng)價(jià)方法的主觀性。

(3) 在本文實(shí)例中，采用突變級(jí)數(shù)法得出該工程項(xiàng)目盾構(gòu)施工的整體風(fēng)險(xiǎn)為一般風(fēng)險(xiǎn)，其中4大風(fēng)險(xiǎn)源中的工程本體風(fēng)險(xiǎn)、周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、自然風(fēng)險(xiǎn)均為一般風(fēng)險(xiǎn)，施工人員作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)為可接受風(fēng)險(xiǎn)，該結(jié)論與傳統(tǒng)的層次分析法和熵權(quán)法得出的結(jié)論一致，且與項(xiàng)目的實(shí)際施工過程高度吻合，驗(yàn)證了該評(píng)價(jià)方法在地鐵盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的適用性。

(4) 本文利用突變級(jí)數(shù)法對(duì)地鐵盾構(gòu)施工安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究，但還存在一定的局限性，比如評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)重要度的排序和“互補(bǔ)”、“非互補(bǔ)”準(zhǔn)則的使用以及“閾值互補(bǔ)”閾值的設(shè)定主要依靠專家經(jīng)驗(yàn)，使得評(píng)價(jià)結(jié)果難免帶有一定的主觀性，因此還需在后續(xù)的研究中不斷加以完善。