城市地下综合管廊施工风险评价探讨

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论文字数:**** 论文编号:lw202321639 日期:2023-07-20 来源:论文网

本文是一篇土木工程论文,本研究在以往类似研究的基础上对管廊施工风险指标体系进行了补充,对指标间的关联性进行了分析,并构建了模糊综合评价模型对一级指标和项目整体风险进行了评价。
第一章绪论
1.1研究背景和意义
1.1.1研究背景
近年来,“新型城镇化”是一个热点词汇。新型城镇化是我国推进现代化建设的一大战略,是全面建成小康社会的重要举措。党在十八大报告中明确提出了新型城镇化的建设方针。随着城镇化建设的快速发展,大量的农村居民转移到城市,人口的大规模聚集,对市政基础设施承载能力提出了更高的要求。旧城区受限于于当时规划设计、建设和管理水平,“空中蜘蛛网”现象随处可见,管线爆炸、起火、城市内涝等事故屡见不鲜,给城市居民的人身和财产安全造成了严重威胁,也对城市的正常运转产生不利影响。种种迹象表明传统的直埋式管道敷设方式已经难以满足城镇化进程和城市现代化建设的需要,而城市地下综合管廊可以解决这些问题。
城市地下综合管廊(以下简称“管廊”),是建于城市地下的一条公共通道,该通道用以收纳电力、通信、给排水等各种市政管线,并预留有通风井、检查井、吊装口等。管廊可以充分利用城市地下空间,可以改变城市“空中蜘蛛网”的现象,使城市更加整洁美观,各种管线检修维护更加方便。
为了助力新型城镇化建设,2015年8月10日,国务院办公厅发布《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》,意见中明确:已经修建管廊的区域,该区域的管线必须纳入管廊,不得另寻区域再新建管线,所有已建管线要按规定有序纳入管廊进行管理,要逐步提高管廊的配建比例,以逐步达到全面建设管廊的目的。
虽然建设管廊已成为大势所趋,但毕竟管廊在我国的快速发展始于2015年,至今不过几年时间,相关政策法规与标准规范还不够完善,施工风险管理方面可借鉴的经验还不够丰富。管廊主要的施工技术有明挖现浇技术、预制装配技术、顶管技术、盾构技术等,目前传统的明挖现浇技术仍然是国内管廊建设的主流施工技术,其技术难度虽然不高,但管廊有其自身的独特性,施工过程中需要注意的细节很多,风险来源广,管理难度大。因此,风险管理作为现代项目管理的重要工具,便成为管廊施工过程中十分必要的环节,而风险管理的核心——风险评价便显得尤为重要。
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1.2国内外研究现状
1.2.1国外研究现状
(1)关于管廊风险的研究
国外学者对于管廊的研究主要集中在技术、材料等方面,从风险管理的角度对管廊开展的研究较少。
José-Vicente Valdenebro等[1]认为在旧城区建设管廊困难的原因在于对公众的正常生活和运作会造成比较大的干扰、对周围建筑产生扰动的风险大及施工场地受限。
Canto-perello Julian等[2]提出了一种德尔菲颜色编码,该编码通过不同颜色标度来实现,并将其与层次分析法相结合构建了管廊风险评价模型。
Namin Farhad-Samimi等[3]将管廊施工对环境的影响分为13个方面,包括生态环境、地表水环境、空气质量环境等,并采用矩阵法对三条典型管廊的环境影响进行了评价,评价结果显示香港荃湾排水管廊在施工阶段对环境的影响最大,而欧亚管廊在运营阶段对空气质量的影响最大。
虽然国外对管廊风险管理的研究较少,但对于隧道、地铁等地下工程风险管理方面的研究就丰富得多。其中的代表性人物是美国麻省理工学院的Einstein H.H.教授,他首先在地下工程领域中引入了风险分析的概念。
Duddeck Heinz[4]讨论了对穿越海峡或山脉的隧道进行风险评价的重点和难点。
Sturk R等[5]将隧道施工过程中可能面临的风险划分为人为因素和社会因素两类。
YouKwangho等[6]认为掘进速度、掘进方法、支护量等参数的准确与否是影响隧道稳定性和成本的关键所在,并提出了一种基于风险分析来确定最佳支护方式和掘进速度的方法。Forcael E等[7]以智利14家公司的调查数据为基础,识别出影响隧道建设项目目标实现的主要风险因素有水文地质条件异常、项目进度分解不充分、施工设备故障等。
Fouladgar M M等[8]为解决因隧道施工不确定性导致的风险评价准确性低的问题,将模糊集与TOPSIS法相结合,对隧道施工风险因素进行了分析与评价,得到了坍塌是影响隧道施工的高风险因素的结论。
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第二章相关概念界定及方法
2.1城市地下综合管廊施工概述
2.1.1城市地下综合管廊概念
城市地下综合管廊(以下简称“管廊”),是建于城市地下的一条公共通道,该通道用以收纳电力、通信、给排水等各种市政管线,并预留有通风井、检查井、吊装口等。管廊可以充分利用城市地下空间,可以改变城市“空中蜘蛛网”的现象,使城市更加整洁美观,各种管线检修维护更加方便,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”[63]。
2.1.2城市地下综合管廊施工技术
管廊施工技术主要有明挖现浇技术、预制装配技术、顶管技术及盾构技术,各方法各有优劣和适用范围。


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明挖现浇技术是在地表进行基坑(槽)的开挖,然后在基坑(槽)内部对地基进行处理、铺设防水卷材、安装模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土等作业的施工技术。明挖现浇技术需大面积开挖与回填,施工周期长,对交通、环境等存在较大干扰,施工时往往需要封闭道路。并且该技术受气候影响大,施工降水会对基坑(槽)产生影响,北方的冬天或暴雨天气无法施工。
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2.2风险管理理论概述
2.2.1风险定义与特征
(1)风险定义
按照《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》(GB50652-2011)的规定,风险指的是“不利事件或事故发生的概率(频率)及其损失的组合”[65]。简单来说,风险是指损失发生的不确定性。风险包含三个要素:风险因素、风险事故及风险损失。风险损失指的是预期价值的减少或预期目标未实现,工程建设过程中表现为各种对施工不利的影响、破坏或损失,包括经济损失、人员伤亡、环境影响、工期延误、质量受损等;风险事故指的是造成风险损失的各种不利事件,是造成损失的直接原因;风险因素是导致风险事故发生,或提高其发生概率,或扩大其损失程度的原因或条件,包括各种有害因素、危险事件及人员错误行为等。风险因素是导致风险事故的直接原因,是造成风险损失的间接原因。由此可见,风险的三个要素之间存在明显的因果关系:风险因素导致风险事故的发生,风险事故造成风险损失。例如:地基处理不当导致结构渗水造成质量检验不合格。其中,地基处理不当是风险因素,结构渗水是风险事故,质量检验不合格是风险损失。
根据上述风险的定义,结合具体的施工特点,可知管廊施工风险为:在多种不利因素、危险事件或人员错误行为等作用下,导致施工过程质量、安全、进度、成本等方面的事故发生,进而造成质量受损、人员伤亡、成本增加、工期延误等损失,导致实际结果与预期目标之间的偏离,最终形成风险。由于风险因素和风险事故均是导致风险损失的原因,故论文构建的风险指标体系不区分是风险因素还是风险事故,统称为风险因素。
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第三章城市地下综合管廊施工风险评价现状与问题............................24
3.1城市地下综合管廊施工风险现状.....................................24
3.1.1管廊专有标准规范仍待完善............................24
3.1.2施工人员缺乏管廊施工和管理经验.............................25
第四章城市地下综合管廊施工风险评价研究....................................30
4.1风险指标体系构建.......................................30
4.1.1指标体系构建原则......................................30
4.1.2初始风险因素的获取.............................30
第五章案例分析................................52
5.1项目概况..............................................52
5.2基于模糊综合评价的风险评价.................................52
第五章案例分析
5.1项目概况
L市J管廊全长2881m,沿线与3条道路相交,其中一条道路设计有管廊,终于主干路交叉口。管廊布置在道路北侧公共绿地下,管廊外轮廓线距道路红线1.5m。管廊断面内径尺寸为B×H=3.0×2.8m,入廊管线为电力电缆、通信管及给水管道。管廊最大埋深8.08m,最小埋深4.15m,纵向坡度、坡向与道路一致,设计坡度不小于3‰。


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第六章结论与展望
6.1研究结论
随着我国新型城镇化建设的快速发展,建设管廊已成为大势所趋。但管廊在我国发展的时间有限,风险管理方面可借鉴的经验还不够成熟,而管廊施工风险来源复杂,并且存在其自身的独特性。因此,对其进行合理的风险评价对于管廊施工的顺利开展十分必要。论文站在施工单位的视角,对管廊施工中可能存在的风险展开研究,得到以下结论:
(1)采用扎根理论研究方法进行风险识别,得到管廊施工的风险因素主要是管理风险、环境风险、质量安全风险、成本风险和物资设备风险5个一级风险因素,及管理体系和制度的健全、人员素质与能力、施工技术和安全交底到位性等22个二级风险因素。
(2)考虑到指标之间的相关性,运用DEMATEL法确定指标权重,发现质量安全风险下的二级指标均为结果因素,管理风险、环境风险、经济风险、物资设备风险下的二级指标多为原因因素。中心度高的指标多集中于管理风险和质量安全风险。
(3)构建模糊综合评价模型并将其应用于J管廊项目进行风险评价,评价结果显示J管廊项目整体风险等级为一般风险,其最大的风险源为管理风险和质量安全风险,二者均为较高风险;环境风险、成本风险与物资设备风险为一般风险。二级指标中关键风险因素有9个,分别为:预留井口防护到位性、基坑(槽)监测到位性、质量检验及时性、地基处理、基坑(槽)支护、既有管线保护、防水质量、场地受限条件下的模板支设、基坑(槽)回填,针对关键风险因素制定了相应风险应对措施,提出从安全巡查、监测数据、质量过程控制等方面进行控制,以供施工单位参考。
参考文献(略)

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