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原文传递怀阳高速公路马咀隧道施工风险评估研究

论文题名：	怀阳高速公路马咀隧道施工风险评估研究
关键词：	隧道工程;施工管理;风险评估;组合赋权;和谐度方程
摘要：	我国幅员辽阔，山脉广布，为突破不良地形对陆路交通发展的束缚，隧道工程大量兴建。相较于普通土建工程，隧道工程施工过程中面临的地形地质条件更为复杂多变、施工环境更恶劣，当对施工风险的认识不足与管控不到位时，施工事故就很可能发生，造成重大损失。为了有效控制隧道施工事故的发生，对隧道施工风险水平进行评估尤为重要。然而隧道施工环境复杂，工序繁多，施工变数大且风险因素多样，要做到具有针对性并准确的隧道风险评估存在一定难度，所以对隧道施工风险评估方法的探索研究对隧道施工安全工作的推进具有重大的现实意义。　　本文以怀阳高速公路马咀隧道为工程依托，从剖析隧道施工事故形成原因入手，综合使用了WBS-RBS分析法、加权平均法、改进的专家调查法、层次分析法(AHP)、CRITIC法、博弈论法、状态变权法、改进的和谐度方程评价法和风险矩阵法等方法对怀阳高速公路马咀隧道施工风险评估进行了研究，取得了以下研究成果: 　　（1）系统分析了隧道施工风险事故产生的机制，明确了怀阳高速公路马咀隧道的施工风险评估思路为：首先估计所选评估指标的风险发生概率水平与风险发生后果水平，进而判定总体的隧道施工风险水平。　　（2）分别对怀阳高速公路马咀隧道的施工作业进行了工序分解和风险分解，得到了35个作业工序和24个分解风险，依此进行了第一轮专家调查，从而确定了马咀隧道WBS-RBS耦合矩阵，并根据专家建议选取了22个风险评估指标，完成了怀阳高速公路马咀隧道施工风险评估体系的构建。　　（3）将改进的和谐度方程评价法与状态变权法相结合，建立了隧道施工风险的和谐度方程动态评估模型。模型中，基于专家信心指数及专家的专业能力确定第二轮专家调查的7位专家的权重，并依此通过加权平均法对7位专家的打分进行修正合一；利用AHP和CRITIC法分别计算风险评估指标的主、客观权重，并使用博弈论法求得两者的最佳组合权重，以作为马咀隧道施工风险评估指标的初始权重；使用状态变权法确定了每次风险评估时不同指标状态下的动态权重；对和谐度方程评价法进行了改进，依据隧道施工风险评估的特点与和谐度方程的原理，将专家风险偏爱度引入和谐度方程中，对和谐度方程中不和谐系数j的确定方法进行了优化处理；通过和谐度方程计算与单指标和谐度矩阵的加权计算得到评估对象相对于各风险等级的和谐度，将和谐度判定值改设为“0”，通过对和谐度的比较与分析实现隧道施工风险等级的评定。　　（4）运用本文建立的和谐度方程动态评估模型对马咀隧道连续5周的施工风险进行了动态评估，并将优劣解距离法（TOPSIS）的评估结果与本文评估模型评估结果进行了对比分析，证明了本文模型的可靠性。使用本文模型确定了怀阳高速公路马咀隧道5周时间每周的施工风险等级，第1周到第5周分别为高度、中度、高度、极高和极高，所选5周的隧道施工风险等级排序由高到低为第4周＞第5周＞第3周＞第1周＞第2周。与TOPSIS变权法、和谐度方程常权法的评估结果进行了对比分析，结果表明本文建立的和谐度方程隧道施工风险动态评估模型可靠实用，可用于指导实际工程的实施。最后，根据马咀隧道施工风险评估结果，对有可能发生的风险事故提出管控措施以及事故救援预案。
作者：	林泳良
专业：	土木工程
导师：	杨文东
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2022