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兰州轨道交通地铁车站深基坑施工安全风险管理研究

日期:2020年12月25日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:860
论文价格:150元/篇 论文编号:lw202012212129452457 论文字数:33266 所属栏目:建筑施工与管理论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis

本文是一篇建筑施工与管理论文,本文从兰州轨道交通工程建设实际情况出发,总结借鉴国内外城市轨道交通建设过程中的技术管理和经验,引入社会专家和咨询机构,建立了适合兰州轨道交通工程建设的安全风险管理体系,并采用专业的风险识别方法、风险评价方法及风险管控的方法,以兰轨道交通 2 号线车站深基坑施工为研究对象,对车站深基坑施工过程中的安全风险管理进行了深入研究,建立了车站深基坑施工风险管理模型,并应用模型对兰州轨道交通 2 号线一期工程邮电大楼站进行了风险的分析与评价。


1 绪论


1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

2012 年 6 月 9 日,对于兰州城市发展是具有里程碑意义的一天,兰州市城市轨道交通近期建设规划获得了国家发展改革委员会批复;兰州轨道交通和城市发展迈出了坚实的一步。按照原规划,兰州城市轨道交通总长约 207 公里,由 6 条线路组成,后经多次优化,基本形成了以 5 条线路为主的线网规划。1 号线从西向东穿越了兰州四区,全长34 公里(其中一期已建设约 25 公里),是城市的第一条主骨架线路;2 号线全长 37 公里,和 1 号线交叉,也是贯穿兰州主城区的关键线路,不仅能有效缓解东西客流的集中,也能满足南北方向的乘客出行;3 号线主要解决兰州黄河两岸的联系,定位与主城区副线,对发展庙滩子-盐场堡片区、雁滩-青白石片区具有重要意义;众所周知,兰州是一个呈狭长状的城市,土地资源有限,城市发展受到严重制约,因此北扩和东进是兰州城市未来发展的主要方向,而 4、5 号线的规划,对于联系兰州新区、中川机场、榆中片区具有关键作用。
兰州轨道交通 1 号线一期已于 2019 年 6 月份开通运营,2 号线一期工程建设也在紧锣密鼓的进行当中,这两条线路构成了兰州城市轨道交通的基本骨架;根据统计,兰州轨道交通 1 号线开通以来,无论是单线乘坐率还是客流量,均在全国名列前茅,乘坐地铁是成为市民出行的首选,加快既有线路建设、尽快实施后续线路是已成为城市发展和广大市民的迫切需求。可以预见,未来几年,兰州轨道交通将继续大面积建设,安全管理的任务依然艰巨。

图 1.1 兰州轨道交通线路规划图

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1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

按照目前较为流行的说法,国外风险管理研究起步与 20 世纪初,公认的最早讨论此类问题的学者为法国工程师 Fayol,其著作《General and Industry Management》(1916年)被认为是真正具备现代意义上的风险管理研究;但未形成完整有效的体系[1];

20 世纪 50 年代,美国将风险管理理念大量应用到企业管理,从而逐渐发展成为一门独立学科。自上个世纪 70 年代以后,风险分析的应用研究取得了一定的成果,开始应用到工程建设、尤其是地下工程行业,研究方向开始以定量与定性相结合,定性主要为研究和理念建立,而定量则侧重于结构自身和周边岩土材料的计算。在此期间,MIT 的 Einstein教授作为地下工程的专家,提出了地下工程风险分析的特点和应遵循的理念,诸如《Geological Model for Tunnel Cost Model》(1974)[2]、《Risk Anal is in RockEngineering》(1996)[3]、《Decision Aids in Tunneling》(1998)[4]。

在安全风险分析评价的同时,工期、造价、质量、环境的方面的风险分析也在不断发展,例如英国剑桥大学的 Weatherall, D.J. and Clegg, J.B.(2001)就在伦敦Jubilee 线路延伸工程线路规划阶段中就利用风险评价技术对周边建筑物可能造成的损害进行了计算,并提出了相应的管控、加固措施;在研判安全、质量、投资、进度(工期)的前提下,较为成功的风险管理案例阿姆斯特丹南北地铁线路设计和施工中充分体现,其主要应用模式为 Snel 和 van Hassel(1999)提出的“IPB”风险管理模型(Inventoryof critical aspects;Preventive measures;Backup measures)[5]。

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2 地铁车站深基坑施工风险相关理论


2.1 工程项目风险管理概述

在目前世界通用的风险评估流程中,首先要做的工作是确定衡量风险水平的指标和风险评定准则,然后对施工过程中可能出现的风险因子进行梳理、辨识。将风险源进行分类后,按照其估计的风险量大小进行排序[13]。

通过风险评价的过程,可以清晰认识施工过程中各项风险的等级,有针对性的提出风险管控和应对措施,有重点的管理风险。

(1) 风险识别

风险识别是风险评估的基础,也是项目全过程中坚持不断、持续进行的工作,既是对当前面临的、未来可能发生的风险进行统计的过程,也是也是对风险进行初步归纳、分析的过程。

(2) 风险评估指标

(2) 风险评估指标一般来说,风险量的确定是一个定性赋值和定量计算的过程,其组成部分为某种风险发生的概率和该风险发生可能造成的损失(在部分评价体系中,还有人员暴露的频次这一指标),两项因素主要以定性赋值为主,其乘积为该种风险源的风险量。通过对风险量的定义及计算方法可知,其为风险评价、管理的关键环节;风险量的计算即考虑了发生的可能性、又考虑到了经济性,涵括了风险发生的综合效果。

在实际工程中,风险的发生与造成的后果有很大的区别;一种风险是发生后造成的严重的损失,但其发生的概率较低,例如地震、洪水、泥石流等如有的风险发生可能性很大,整体风险仍然较高;另一种风险发生的概率很大,但发生后引起的损失较小,其整体风险水平较低。因此在评价过程中选择合适的评定指标尤为重要。本报告中采用的WBS-RBS 风险评价方法,基本模式是对风险因素进行分解、估计及权重排序,在其基础上验证一致性,兼顾了科学判断和定量计算,评价结果更加准确,提出的管理措施也更加具备针对性。

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2.2 风险管理流程

通过上述对风险管控整体流程分析,可知风险管理主要由风险的识别、风险的评价、风险的控制、运行评价四个部分所构成,这也类似于质量管理中的 PDCA 循环,是一个重复循环的过程,其中运行评价是指在风险管控的过程中,发现风险识别和风险评价的不足之处、风险管控的薄弱环节,并进行改进,不断完善[16]。具体流程见图 2.1~2.2。

图 2.1 风险评价流程图

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3 地铁车站深基坑施工风险辨识与评价...................................12

3.1 车站深基坑施工风险辨识......................................12

3.1.1 车站深基坑工作分解结构.................................12

3.1.2 地铁深基坑施工安全风险分解结构............................12

4 案例分析..........................22

4.1 工程概况..................................22

4.1.1 施工工法.........................22

4.1.2 工程地质条件.........................23

5 结论及展望......................................52

5.1 本文主要结论............................52

5.2 展望....................................53


4 案例分析


4.1 工程概况

邮电大楼站位于城关区天平街与民主东路之间的平凉路路下,沿平凉路南北向布设。平凉路是城关区南北向城市主干道,交通繁忙,规划红线宽度为 34m,现状道路宽为 18m 双向四车道。

图 4.1 邮电大楼平面位置图

4.1.1 施工工法

邮电大楼车站为地下三层岛式站台车站,采用地下三层双柱三跨的结构形式。邮电大楼站主体长度 175m,标准宽 22.3m,总高 21.24m,结构底板埋深约 24.86m,中心里程处顶板覆土厚约 3.62m。车站有效站台中心里程为 YDK30+422.266,车站设计里七点程为:YDK30+339.466,车站设计终点里程:YDK30+514.466。车车站施工时,先做西侧围护结构及半幅顶板,后施做剩余部分车站围护结构和车站主体结构。

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5 结论及展望


5.1 本文主要结论

本文从兰州轨道交通工程建设实际情况出发,总结借鉴国内外城市轨道交通建设过程中的技术管理和经验,引入社会专家和咨询机构,建立了适合兰州轨道交通工程建设的安全风险管理体系,并采用专业的风险识别方法、风险评价方法及风险管控的方法,以兰轨道交通 2 号线车站深基坑施工为研究对象,对车站深基坑施工过程中的安全风险管理进行了深入研究,建立了车站深基坑施工风险管理模型,并应用模型对兰州轨道交通 2 号线一期工程邮电大楼站进行了风险的分析与评价,得出以下结论:

(1)通过建立判断矩阵计算出各分项工程的风险分值,并进行一致性检验,得出判断矩阵一致性检验统计数据,通过一致性比率指标得出各分项工程对应的风险等级,再根据各分项工程风险得分,并由专家进行重要度赋值,对车站整体施工风险进行矩阵判断,通过专家打分与层次分析相结合的分析方法,最终邮电大楼站风险指数为 9.35,风险等级为Ⅱ级,属于具备较高风险工点,需重点进行风险管控。

(2)兰州轨道交通2号线一期工程邮电大楼站深基坑施工过程中面临的重大风险源。首先弱