摘要:本文研究了海底隧道施工风险的定义、施工风险的发生机理及风险管理的相关理论及方法。首先要解决安全建设的理论问题,其次要形成系统的控制体系。要求对海底隧道工程风险管理时做到全面、准确、科学的评估,运用科学的风险辨识方法梳理风险,建立科学的风险评估模型对风险进行预测,进而建立整体性的风险控制体系。已有的风险研究多从施工风险出发,忽略了隧道工程是一个系统性的工程,施工风险发生不只是施工阶段的风险,也包括前期勘察规划、设计阶段的风险累加。
关键词:海底隧道;风险管理;风险预测
Related theories undersea tunnel construction risk and risk management
Zhao Lin 1 Liu Jianzheng2 Yuan Guodong3
(1 School of Civil Engineering and Architecture,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China;2 School of Civil Engineering and Architecture,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China;3 Wenzhou Railway and Track Investment Group Co.,Ltd.Construction Branch,Wenzhou,325000,China)
Abstract:This paper studies the theory and method definitions of undersea tunnel construction risk,the mechanism and risk management of construction risk.It must first solve theoretical problems of building safety,and secondly to form a control system of the system.Required to achieve a comprehensive,accurate and scientific assessments,the use of scientific methods to identify risk comb risk,establish a scientific risk assessment model to predict risk,thereby establishing holistic risk control system for subsea tunnel project risk management.Existing risk research more from the construction risk,ignoring the tunnel project is a systematic project,not just the risk of the construction phase of the construction risk,including the risk of cumulative pre-survey planning and design phase.
Key words:Subsea tunnel;risk management;risk prediction
1 海底隧道施工风险的定义与特点
1.1 海底隧道施工风险的定义
海底隧道工程由于位于海底,上覆海水,地质条件勘查困难,不确定因素多,施工难度大,导致海底隧道工程具有高度的不确定性。考虑风险的“累加效应”对于海底隧道施工风险定义如下:由于勘查规划、设计及施工阶段的不利因素累加,导致在隧道施工中出现与预期收益相悖的潜在损失,并引发工程灾害的事态,称之为海底隧道施工风险。
海底隧道施工风险可用公式计算:
式中:R-海底隧道施工风险;
R1-海底隧道勘察规划阶段风险;
R2-海底隧道设计阶段风险;
R3-海底隧道施工阶段风险;
1.2海底隧道施工风险的特点
(1)海底隧道相关资料的缺乏导致风险辨识困难
工程项目风险的辨识往往基于已有类似工程风险事故,但海底隧道工程相较于其他工程建设资料匮乏[2]。一方面是由于只有沿海城市才能修建海底隧道;另一方面海底隧道与其他工程相比投资更大,这也消减了中央及地方政府修建海底隧道的热情;第三,海底隧道位于海底,地质条件往往复杂,施工难度大。
(2)现有的研究成果应用性及适用性较差
工程项目风险管理目的是为了梳理潜在风险源,尽早的提出控制措施以应对或降低风险发生的概率。现有海底隧道施工风险研究较少,研究方法也多是采用相似的理论进行分析,研究成果大同小异。而工程风险往往针对单个工程项目,与所处的地质条件、设计等其他因素联系密切。在对工程风险进行研究时,已有的研究成果可借鉴性较差,风险管理研究必须结合当前具体的工程案例进行具体的分析。
(3)风险因素多
海底隧道建设期包括勘察规划、设计及施工阶段,而安全风险贯穿于工程建设的各个阶段,每个阶段的风险既有各自的特点,同时相互联系,导致风险分析复杂。海底隧道工程位于深处海洋的建设环境,增加了不确定风险因素。
2 海底隧道施工风险发生机理
风险分析及管理是一项复杂的课题,在分析不同风险时需要借助不同的分析方法,需要对海底隧道建设风险中相关名词给予说明。
海底隧道由于自身所处位置的特殊性,勘察难度大容易造成勘察结果不全面且准确率低的后果,大量不确定的风险因素存在。当前对隧道控制标准以隧道结构稳定性进行控制,这一控制标准增加了风险因素的不确定性。在地勘资料欠准确时进行海底隧道规划,势必会存在风险,而地勘规划阶段的风险若不能进行合理的规避,其将累积到随后的设计、施工阶段,形成风险累积,增加风险事故发生的概率。设计阶段在勘查规划的基础上进行,受其自身风险及前期风险的影响,进一步将风险因素向施工阶段传递。勘查规划、设计阶段的风险最终将会在施工阶段得到体现,形成风险事故。而对于海底隧道建设风险来讲,致险因子为隧道自身所处的地质环境及设计方案及施工管理等因素,承载体主要是主线隧道、机械设备、地面建筑物、路线系统、生态环境和施工人员。而对于产生的风险损失可分为直接与间接损失。直接损失主要对工程及人员的损失,如经济损失、工期损失、人员伤亡等。间接损失主要是不可直接体现或后期才能表现出来的损失,如社会不良影响、生态环境破坏等损失。[3]基于孕育环境-致险因子-承载体风险事故-风险损失的模型,海底隧道施工风险发生机理如图2.1。
图2.1 海底隧道施工风险发生机理
Fig.2.1 Risk Generation Mechanism of Subsea Tunnel Construction
3 海底隧道施工风险评估程序与方法
3.1 海底隧道施工风险评估程序
图3.1 海底隧道风险评估的主要程序
Fig.3.1 Main Procedures for Risk Assessment of Subsea Tunnels
海底隧道施工风险评估是识别风险因素和科学管理风险之间的纽带,也是海底隧道风险管理的核心内容。风险评估主要是通过对风险因素辨识、分析、评价,进而对风险进行控制。即通过对风险进行辨识得到海底隧道施工风险清单,借助数学的方法对风险估计(包括风险发生的概率及风险损失等级),然后对各风险因素进行评价,最后提出相应的风险处理措施帮助决策者进行决策。风险评估与分析能够为设计和保护隧道结构、控制和转移风险以及制定风险防范措施提供重要依据,并为决策和规划设计提供指导方向[4]。
常见的海底隧道风险评估的主要程序如图3.1所示。
3.2 风险分析的方法
风险分析作为风险评估的核心内容,包括风险辨识及风险估计。目前,国内外常用的分析方法主要有三种:定性分析法、定量分析法及定性定量结合的综合分析法。定性分析法作为目前工程领域最常用的风险分析方法,其原理主要是借助专家的知识及经验对风险进行分析。主要适用于缺少现场数据及施工经验或工程项目起始阶段[44]。定量分析法借助软件或其他工具,对风险数据进行处理,其分析的结果比较客观,但受限与定量分析法对数据量的依赖性,在实际工程应用中并不多见。定性定量分析结合的综合分析法兼具两者的优点,摆脱了对数据量的依赖性,同时保证了分析结果的准确性。
定性分析需要发挥参与评价人员经验,知识进行预测,评价结果受评价人员自身知识水平及经验影响,往往具有较大的主观性。定量评价依据以往的风险数据或类似工程的风险资料,进而构建数学模型进行评价。这需要大量的数据做支撑,且往往存在计算较为复杂的情况。而海底隧道建设相较于其他工程处于起步阶段,发生的风险事故及所统计的风险数据匮乏,满足不了定量分析法对数据量的需求。而定性分析法,评价结果主观性较强,很难保证评价的科学性。定性定量综合评价法集合了两种方法的优点,因此更适用于海底隧道工程风险分析。
4 结论
海底隧道施工风险管理而言,施工风险事故是各个阶段风险因素的累加结果。因此,海底隧道施工风险的管理不应是静态的过程,也不是各控制措施的简单罗列,而应是一个动态的管理过程。基于这个理念,后期海底隧道施工风险管理应加强动态风险管理的研究。
参考文献:
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[5]杨斌.基于模糊层次综合评估法的西安地铁地裂缝灾害风险评估研究[D].西安:长安大学,2017.
论文作者:赵林1,刘建政2,袁国栋3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/26
标签:风险论文; 隧道论文; 海底论文; 工程论文; 阶段论文; 风险管理论文; 损失论文; 《基层建设》2019年第20期论文;