郑州地铁雪松路站基坑工程风险源预控措施研究

段红海，方诗涛，赵光，赵东华

(1.中铁十一局集团城市轨道工程有限公司，武汉 430071；2.上海地铁咨询监理科技有限公司，上海 200031)

郑州地铁雪松路站基坑工程风险源预控措施研究

段红海1，方诗涛1，赵光2，赵东华1

(1.中铁十一局集团城市轨道工程有限公司，武汉 430071；2.上海地铁咨询监理科技有限公司，上海 200031)

基于WBS-RBS风险识别技术，邀请专家对风险元素进行两两比较打分，根据打分结果建立判断矩阵，对雪松路站基坑工程的风险源进行了辨识和评价，并针对各风险源提出了相应的预控措施。目前，03标的车站基坑工程已经结束，在预控措施的指导下未出现任何施工事故。论文相关研究成果可为郑州地铁后续工程和全国类似工程的设计与施工提供参考。

盾构隧道；风险源；辨识；评价；预控措施

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

1　引言

近年来，我国城市地铁建设迅速发展，地铁工程规模也不断扩大，而城市本身的建(构)筑物与市政管网情况复杂，另外实时监测和风险评估力度不够，因此，地铁施工相关的安全事故时有发生。文献[1]统计了我国近年来地铁隧道施工事故的数据资料。结果表明：坍塌、物体打击、高处坠落等是地铁施工中的主要事故类型，上述事故约占事故总数的40%，造成十分严重的经济损失、人员伤亡和社会负面影响。因此，合理、准确地对地铁施工风险源进行辨识并采取相应的预控措施，是地铁隧道施工安全的重中之重。

对于地铁施工风险，国内外学者进行了相关研究，并在地铁隧道及地下工程风险分析方面取得了一定的研究成果[2～6]。郑州地铁共规划8条线，目前1号线一期已经运营，但目前关于郑州地铁施工风险的研究报道较少。

本文基于WBS-RBS风险识别技术对雪松路站基坑工程的风险源进行了辨识和评价，并提出预控措施，本文的研究成果可为郑州地铁后续工程和国内类似地铁工程提供参考。

2　工程概况

雪松路站位于郑州市中原区郑上路与雪松路交叉处，郑上路北侧，呈东西走向布置，西接铁炉站，东接西流湖站，如图1所示。

图1　雪松路站周边环境条件

车站西北侧为中国石化河南郑州石油分公司西郊北加油站，如图2所示，为本工点的重大风险源，原则上需拆除。南侧为郑上路，郑上路为主要道路（双向三车道），车流量较大。

图2　雪松路站西侧加油站

3　风险源评估方法和标准

风险评估是指首先确定衡量风险水平的指标，然后采取科学的方法将辨识出并经分类的风险事件按照其风险量估计的大小予以排序，进而根据给定的风险等级评定准则，对各个风险进行等级划分的过程。通过风险评估，可根据明确的风险等级，制定相应的风险对策，有针对性、有重点地管理好风险。

本文采用WBS-RBS风险识别技术开展风险辨识工作，即将整个待风险评估的工程项目按照工程分部进行分解，分解到足以能够具体分析所产生风险的程度。利用同样的思想，针对建设单位所关心的风险内容，将评估范围内的工程风险进行风险结构分解(RBS)，然后结合上述工程结构分解(WBS)和风险结构分解(RBS)进行对号入座，将RBS中的具体风险与WBS中的工程部位一一对应，识别出具体风险发生的工程部位和范围，并对可能发生的风险进行因果分析和描述，从而达到识别风险目的的一种方法。这种方法具有逻辑性强、思路清晰、风险识别针对性强等优势。

3.1评分标准

底层安全风险事件依据发生概率和损失等级进行评分，其评分标准如下[7]：

1）安全风险事件概率发生等级评判标准，见表1。

表1　风险概率等级标准

2）对于安全风险事件发生的损失按照严重程度同样分为五级，见表2。

表2　风险损失等级标准

3.2风险等级标准

安全风险事件打分标准规定如下：

1）风险事故损失等级P：A、B、C、D、E，对应打分值：5，4，3，2，1。

2）风险事故发生概率等级C：1，2，3，4，5，对应分值：5，4，3，2，1。

通过以上打分标准及风险指数计算公式，得出某安全风险事件的风险指数，然后将风险指数值对应于《规范》中的风险等级分级方法见表3，即得某风险事故的风险等级大小。

表3　风险等级标准表

综上，风险指数R对应于文献[7]中的风险等级分级标准，具体如表4所示。

表4　风险指数风险等级对应表

4　风险源辨识、评价

将基坑工程风险分解成3个一级风险工程，每个一级风险工程再分解成若干个二级风险工程和风险单元，分解结果如下：

1)“施工”风险工程（施工准备、基坑围护结构、基坑开挖工程、主体结构工程与回填）；

2)“周边环境”风险工程（周边道路、周边建构筑物、邻近管线）；

3)“自然”风险工程（自然风险、施工人员风险）。

以“施工”风险工程中的基坑开挖工程为例，给出了各风险单元、编号、安全风险事件和风险因素等，见表5。

表5　基坑工程风险源辨识表

邀请专家对各风险源进行了两两比较打分，建立了总风险判断矩阵，各二级风险工程的判断矩阵见表6。其中，特征向量（相对权重）：WT=[0.05,0.09, 0.17,0.09,0.06,0.14,0.05,0.06, 028]；风险指数向量（即：通过计算所得各风险工程风险指数值）：FT=[7.5,8.98,9.31,7.86,6.0, 8.64,7.63,8.03,10.0]；总风险指数为：R=WTFT=8.71。

表6　总风险判断矩阵

各二级风险工程的风险评估成果见表7。

表7表明，周边建筑（主要指加油站）的施工风险等级为I级，根据文献[7]，必须采取风险控制措施降低风险，并至少应将风险降低至可接受的水平。应编制风险预警与应急处置方案，或进行方案修正或调整等。经与当地政府、建设单位和加油站单位协商，拆除该加油站，消除该I级风险源。

表7　雪松路站点基坑主体风险工程评估成果

而基坑开挖为II级风险源，且主要为施工风险，可以进行预控处理，限于本文篇幅，与表5相同，主要给出基坑开挖工程的风险预控措施，见表8。

表8　基坑施工风险预控措施

5　结语

1)基于WBS-RBS风险识别技术，邀请专家对风险元素进行两两比较打分，根据打分结果建立判断矩阵，对雪松路站基坑工程的风险源进行了辨识和评价，得到了I级、II级、III级和IV级风险源；

2)针对I级风险源，经与当地政府、建设单位和加油站单位协商，拆除该加油站，消除该I级风险源；

3)针对II级风险源，建立了风险预控措施，进行了加强处理，目前该基坑工程已经完成，在预控措施的指导下，未出现任何事故。

【1】胡群芳,秦家宝.2003～2011年地铁隧道施工事故统计分析[J].地下空间与工程学报,2013,9(3):705-710.

【2】伍毅敏,吕康成.隧道大变形灾害施工监控技术研究[J].中国地质灾害与防治学报,2007,18(1):133-137.

【3】谢朦,倪国栋,王建平.基于模糊层次分析法的代建单位风险评价研究[J].工程管理学报,2010,25(3):262-266.

【4】杜栋,庞庆华.现代综合评价方法与案例精选[M].北京:清华大学出版社,2005.

【5】王恩茂,刘晓军.层次分析与模糊综合评判法在节能住宅设计方案优选中的应用[J].四川建筑科学研究,2007,33(2):146-149.

【6】李小浩,宋永发.CIM模型在地铁施工安全风险评估中的应用[J].工程管理学报,2010,24(5):513-516.

【7】GB50652—2011城市轨道交通地下工程建设风险管理规范[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

段红海（1979～），男，湖北武汉人，工程师，从事盾构工程方面的研究，（电子信箱）duanhh1979@163.com。

2015-12-21