考慮多因素相互作用的基坑施工風(fēng)險評價模型研究-本科畢業(yè)論文

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，多數(shù)城市正在修建或者即將修建地成本風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險、失效風(fēng)險等各方面展開系統(tǒng)的分析和研施工中對于基坑而言，對其影響最大的因素是什么,哪一類因素組beingbuiltorwillbuildthesubway.Butbecausethesmethod,analysisandStudyontheprocessofsystemofsubwaytunnelinfoundationpitconstructioncostrisk,environmentalrisk,theriskofoftheriskfactorsandpreventivefexcavation,firstofallriskfactorsintorisk,constructiontechnology,ontology,eachcategoryhassixtosevenriskfactors,onthebasbecauseofthemutualeaccordingtothedetermined,weighteffectrelationship.Weightscanthencalculatedresultsofdata.Theresultsweightedsuper-matrixandultimatesupermawholesystemofunifr-matrixareconsideredtfAnalysisoftheresults,wecandrawthecorrespondingcimpactontheeffectofwhatThuswecanputforwardpreventionandcontrolmeasures. 1.1選題背景 1 7 第二章ANP的理論基礎(chǔ)與研究 2.2.2優(yōu)勢度 2.2.5ANP決策步驟 2.3ANP的基本步驟及與AHP的比較研究 26 29 3.3.1施工工藝風(fēng)險 3.3.3施工環(huán)境風(fēng)險 3.3.4基坑本體風(fēng)險 第四章基坑風(fēng)險因素相互影響分析 4.1相互影響分析 4.1.3施工環(huán)境風(fēng)險 4.1.4基坑本體風(fēng)險 第五章基于ANP理論的地鐵基坑施工風(fēng)險模型計算 4.4測算及評價 4.4.2加權(quán)超矩陣 4.5最終權(quán)重比較 致謝 1第一章緒論隨著城市人口的不斷增加和城市建筑物的密集，城市交通網(wǎng)世界上首條地下鐵路系統(tǒng)是在1863年英國開通的“倫敦大都會鐵路”,其是為了解決當(dāng)時倫敦的交通堵塞問題而建?，F(xiàn)存最早的鉆挖式地下鐵路則在1890年開通，亦位于倫敦，連接市內(nèi)開通的地下鐵亦于1906年全電氣化1]。近年來，隨著我國城市規(guī)模的迅猛發(fā)展，為了解決城市居民模以及其發(fā)展速度居于世界第一。隨著1965年7月北京地鐵一號線一期工程的開工，我國就此拉開了地鐵建設(shè)的序幕。截止至2010年底，中國已建成城市2到了336公里，上海市更是達到了426公里，其他城市的軌道運營里程最多的也達到了222公里。金融危機爆發(fā)后，我國擬定投入將近4萬億的資金到城市軌市軌道系統(tǒng)建設(shè)將在較長的時間里成為我國基礎(chǔ)建設(shè)投資的重點之一。目前，我國已經(jīng)上報城市軌道交通計劃的33個城市中，28個城市已獲審批。按照現(xiàn)在的規(guī)劃，我國2015年地鐵建設(shè)投資規(guī)劃額將達到1.1568萬億人民幣，總里程達到2400公里。而到了2020年，地鐵建設(shè)投資規(guī)劃額會達到3.8萬億人民幣，總武漢市是湖北省的省會，是中國中部地區(qū)最大都市及唯一的通衢”的美稱，常住人口978萬，如果包括81所高校及暫居人口的話，武漢市總?cè)丝谝淹黄?250萬大關(guān)。在如此多的人口下，相比于國內(nèi)其他一線城市的軌道交通，北京地鐵歷史悠3水位過高，水量豐富，不適合修建地鐵。因此在武漢地鐵2號線開通運營之前，武漢城市軌道交通系統(tǒng)只有一條1號線輕軌在運緩解長江一、二橋的交通壓力。承擔(dān)50%公交過江交通客運量2號線一期工程于2006年8月28日正式開建，起于漢口金銀潭，止于武昌光谷廣場。預(yù)計到2015年，軌道交通每天輸送126萬人次，其中地鐵二號線占去一半。2012年12月11日，地鐵2號線隧道工程通過評審，于2012年12月28日通車試運營。由于武漢特殊的地質(zhì)條件，在施工過程中需要解決巖溶地面施工的需要，武漢地鐵2號線選擇了礦山法施工，因此在一些區(qū)4地購回一臺小巧的氣體檢測報警器，可檢測瓦斯等14種氣體。2隧道是武漢地鐵2號線的控制性工程，位于武漢長江大橋和武漢長江隧道之間，隧道長約3100m,其中過江段長1300m,為雙洞雙線，建成后預(yù)計使用100年，可抗6級地震，能抵御300年一基坑工程的安全應(yīng)包括基坑本體安全、主體結(jié)構(gòu)地基及樁基安全、環(huán)境安全(包括相鄰地面道路和建筑物、地下管線等設(shè)施的安全)1)分層開挖這是應(yīng)用最廣泛的一種方法，即從岸坡頂部起分梯段逐層下降開挖。主要優(yōu)點是施工簡單，用一般機械設(shè)備可以進行施工。技術(shù)較簡單，岸坡防護和加固(例如錨噴等)也易于進行。岸坡開挖時，如果山坡較陡，修建道路很不經(jīng)濟或根本不可可滿足高強度開挖的要求。當(dāng)岸坡陡峭無法修建道路，而航運、52)分條開挖以前開挖基坑的分條方式為土條的中線與地鐵隧道基本平種分條方式相當(dāng)于土條中只有一部分土體開挖會對隧道回彈產(chǎn)地鐵對于雪災(zāi)和冰雹等的抵御能力較強。但對地震、水災(zāi)、運營期地鐵若出現(xiàn)事故，造成的影響將是無法挽回的巨大損6風(fēng)險管理的理論研究，源于我國的共同海損制度。但是知道上個世紀的70年代以后，才真正將風(fēng)險分析應(yīng)用于隧道及地下早在上個世紀30年代，Terzaghi等人已經(jīng)開始研究基坑工程泛的研究是始于上世紀70年代末，那時我國的改革開放方興未斷增加，開挖深度也就隨之不斷發(fā)展；特別是到了90年代，大環(huán)境效應(yīng)問題，從而進一步促進了深基坑開挖技術(shù)的研究與發(fā)基坑施工的早起開挖通常采用放坡形式，可是隨著開挖深度7基坑工程不僅需要巖土工程的知識，也需要結(jié)構(gòu)工程的知該設(shè)計主要研究深基坑工程的支護結(jié)構(gòu)，故主要列出了深基1)建筑傾向高層化，基坑向大深度方向發(fā)展；2)基坑開挖面建筑物、市政建設(shè)和地下管線造成影響；4)深基坑施工工期長，故障樹分析法、實地調(diào)查法以及層次分析法(AHP)。故障樹分析(FTA)技術(shù)是美國貝爾電報公司的電話實驗室于1962年開發(fā)的，它采用邏輯的方法，形象地進行危險的分析工8總的說來，故障樹分析法具有以下一些特點：它是一種從系障樹的構(gòu)成和分析，也只有在應(yīng)用計算機的條件下才能實現(xiàn)。顯然，故障樹分析法也存在一些缺點。其中主要是構(gòu)造故障實地調(diào)查是應(yīng)用客觀的態(tài)度和科學(xué)的方法，對某種社會現(xiàn)9現(xiàn)事實，還在于將調(diào)查經(jīng)過系統(tǒng)設(shè)計和理論探討，并形成假設(shè)，1)現(xiàn)場觀察法是調(diào)查人員憑借自己的眼睛或借助攝像器材，調(diào)查現(xiàn)場直接記錄正在發(fā)生的市場行為或狀況的一種有效的收a、直接觀察法，就是在現(xiàn)場憑借自己的眼睛觀察市場行為b、環(huán)境觀察法，就是以普通人的身份對調(diào)查對象的所有環(huán)2)詢問方法，是指將所調(diào)查的是想，以當(dāng)面電話或書面的形式向被調(diào)查者提出詢問，以獲得所需的調(diào)查資料的調(diào)查方法。詢問法包括直接訪問法、堵截訪問法、電話訪問法、CATI法(計算機輔助電話調(diào)查)、郵案方法、固定樣本調(diào)查法。然而，實地調(diào)研發(fā)對于地鐵基坑施工來說并不是很合適，雖層次分析法(AHP)是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、法。該方法是美國運籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授薩蒂于20世紀70年代初，在為美國國防部研究"根據(jù)各個工業(yè)部門對國家福利的貢獻大小而進行電力分配"課題時，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理論和多目標(biāo)綜層次分析法的優(yōu)點在于系統(tǒng)性的分析方法、簡潔實用的決策對我國地鐵進行一個基本的了解，在此基礎(chǔ)上將武漢地鐵現(xiàn)狀與國內(nèi)其他一線城市做比較。對基坑施工的現(xiàn)狀進行簡要分自1973年美國匹茨堡大學(xué)Satty提出具有定型和定量分析功AHP的基礎(chǔ)上提出了網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP),因此在討論ANP方用層次分析法(AHP)分析問題一般經(jīng)過一下四個步驟：1)建立層次結(jié)構(gòu)模型應(yīng)用AHP分析決策問題是，首先要把問題條理化、層次化，與下一層存在完全層次關(guān)系，有時存在不完全層次關(guān)系。如圖準則層準則層2m方案n方案1準則圖2.1層次分析法的結(jié)構(gòu)圖2)構(gòu)造判斷矩陣判斷矩陣是AHP工作的出發(fā)點，構(gòu)造判斷矩陣是AHP的關(guān)鍵一步。架設(shè)在同一層次上有n個因素，對于給定的第i個和第j個因素相互比較判斷，便可得到一個表示相對重要性的數(shù)字u,如此構(gòu)成n階互反矩陣判斷矩陣P。其中按表2-1所示“1~9標(biāo)武漢輕工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文表2-11到9標(biāo)度標(biāo)度定義1兩個子準則同樣重要3一個子準則比另一個子準則略重要5一個子準則比另一個子準則較重要7一個子準則比另一個子準則非常重要9一個子準則比另一個子準則絕對重要8為以上兩判斷之間狀態(tài)對應(yīng)的標(biāo)度值若兩個判斷因素的位置顛倒，則標(biāo)度值互為倒數(shù)判斷矩陣是否合理需要進行一致性檢驗。但判斷矩陣滿足任地獲得我們所需要的權(quán)重。為了衡量判斷矩陣P的一致性，Satty建立了檢驗判斷矩陣的一致性指標(biāo)CI檢查決策者判斷思維的一判斷矩陣完全一致；CI值越大，判斷矩陣的一致性越差。一般決策者判斷一致性的難度隨著判斷矩陣的階數(shù)的增大而增大，為了度量不同判斷矩陣是不是有足夠的一致性，引入判斷矩陣的平均隨機一致性指標(biāo)RI。N階矩陣的平均已執(zhí)行指標(biāo)如表2-2所示9。表2-2平均隨機一致性指標(biāo)RIn12345678900隨后計算一致性比例CR:當(dāng)CR<0.10時，認為判斷矩陣的一致性是可以接受的，否則應(yīng)對判斷矩陣作適當(dāng)修正。4)層次總排序及一致性檢驗得到一組元素對其上一層中某元素的權(quán)重向量后，我們要得到各元素的排序權(quán)重，從而進行方案選擇。當(dāng)CR<0.10時，認為層次總排序結(jié)果具有較滿意的一致性并接受該分析結(jié)果。對于多層次問題其核心步驟如下：(1)構(gòu)造自上而下的層次結(jié)構(gòu)。(2)層次單排序。(3)層次總排序。2.2ANP的介紹Satty教授在層次分析法(AHP)的發(fā)展基礎(chǔ)上，于1996年提出了一種適應(yīng)非獨立遞階層次結(jié)構(gòu)，能夠解決存在內(nèi)部依存和反饋效應(yīng)的復(fù)雜系統(tǒng)的決策模型。由于網(wǎng)絡(luò)層次分析法中考慮了元素間的相互影響與支配，更能準確地描述現(xiàn)實世界中客觀事物之間的聯(lián)系，因而成為一種更加有效的決策方法。ANP是一個解決多準則問題的新工具，是在層次分析法(AHP)的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種定性與定量結(jié)合的系統(tǒng)決策分析方法。AHP與ANP面對的都是非結(jié)構(gòu)化的決策問題，而這種問題的決策又是決策問題的絕大部分。ANP是由AHP發(fā)展而來，所以可以說AHP是ANP的一個特例。使用AHP有三個基本假定：(1)不存在層次間的反饋支配作用；(2)層次內(nèi)部元素之間不存在相互影響或支配作用；(3)只有相鄰層次才有支配關(guān)系，跨層元素只有間接支配而使用ANP時則完全突破了這三個假定ANP將系統(tǒng)內(nèi)各元他考慮了層次內(nèi)部元素的一存和下層元素對上層元素的反饋影準則P?準則Pn表示A影響B(tài)或B受制于A網(wǎng)絡(luò)層C表示C元素集內(nèi)元素是相互依存或非獨立的得判斷矩陣。而由于ANP中被比元素之間可能不是獨立的，而直接優(yōu)勢度，給定一個準則，兩個元素對于該準則的重要程間接優(yōu)勢度，給出一個準則，兩個元素在該準則下對第三個元素(稱為次準則)的影響程度比較。前一種比較適用于元素見相互獨立的情形，第二種比較適用于元素間相互依存的情形。優(yōu)勢度量化可按表2-1所示1~9標(biāo)度2.2.3超矩陣與加權(quán)超矩陣超矩陣(1)超矩陣的建立ee得到式(2-1)所準則P,下的超矩陣W。這樣的超矩陣共有m個，它們都是非負矩陣。得到式(2-2)所示矩陣W。超矩陣的結(jié)構(gòu)特點超矩陣W構(gòu)造有以下幾個特點：①超矩陣每個子塊中的每一列，都是通過兩兩比較的判斷矩陣計算得到的同一層次中元素的排序向量。②無論元素是否可聚合成層次，或元素組，超矩陣W都可以直接通過元素之間的兩兩比較導(dǎo)出，此時矩陣中的每一列就是以某個元素為準則的排序權(quán)重。但聚合成層次或元素組進行比較的方式具有有效性、穩(wěn)定性和系統(tǒng)性等優(yōu)點，且更符合人們的思維特點，因而前述的分組進行比較的方式得到經(jīng)常使用。③超矩陣中(除零子塊外)每一個子塊均由歸一化的列向量組成，但超矩陣的任意一列其和未必歸一化(除非該列中僅有一個武漢輕工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文則的影響，因此超矩陣的每一列并不是歸一化的。要準確反映排序，必須考慮元素組之間的影響作用，也就是要考慮反饋作用的個元素組的相對重要性進行兩兩比較。從而得到該元素組作為子并以“0”表示沒有影響，且CC?Ca由式(2-3)確定。W即為ANP結(jié)構(gòu)的加權(quán)超矩陣。事實上對W的任一列均有因而加權(quán)超矩陣事實上對W的任一列均是歸一化的。2.2.4元素權(quán)重的確定2.2.5ANP決策步驟分析問題對決策問題進行系統(tǒng)分析、組合，形成元素和元素組。主要題的方法基本類似于AHP方法，可用會議討論、專家調(diào)查等方構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)ANP將系統(tǒng)元素劃分為兩大部分，第一部分稱為控制因素層中每個準則的權(quán)重均可用傳統(tǒng)AHP方法獲得。第二部分為網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，圖2-1表示了一個典型的ANP的層次，并將對于目標(biāo)而言，其作用性質(zhì)相似的元素放在一起。(4)對準則層(控制層)所有準則進行元素和元素組之間的影素對另外的元素組和元素的影響以及其受另外的元素組和元素根據(jù)以上建立的結(jié)構(gòu)，按2.3超矩陣與加權(quán)超矩陣小節(jié)方法基于某一準則對同一元素組中每一元素的影響和被影響關(guān)系進不同元素組中的每一元素的影響和被影響關(guān)系進行兩兩比較分析，同樣得到歸一化排序權(quán)重。以此構(gòu)造式(2-1)所示的按式2-4形成加權(quán)超矩陣W。對控制層中的每個準則分別完成上述步驟3到5,并且按控在系統(tǒng)中，我們假設(shè)ANP模型的控制層中有元素上面我們對ANP和AHP進行了介紹以及其理論的探討，下①從理論上看，ANP是在AHP的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，更具體的說ANP的前身是反饋的AHP。他們的相同點是都構(gòu)造比較矩陣確定特征向量，并且進行一致性檢驗。而不同的是AHP在反饋，且同層內(nèi)元素相互獨立。ANP則沒有這些假定，使用ANP時則完全突破了這三個假定ANP將系統(tǒng)內(nèi)各元素的關(guān)系用②從結(jié)構(gòu)上看，AHP的結(jié)構(gòu)層次氛圍三類目標(biāo)層、準則層層存在完全層次關(guān)系，有時存在不完全層次關(guān)系。ANP由控制層和網(wǎng)絡(luò)層兩部分組成，ANP控制層的結(jié)構(gòu)與AHP結(jié)構(gòu)基本相同。而ANP的網(wǎng)絡(luò)層則是由受控于控制層的、所有能反映系③從解決問題的實效性看，AHP的遞階層次結(jié)構(gòu)由于獨立于理想化從而失真，存在實際性的缺陷。ANP的結(jié)構(gòu)具有多樣量也更具有說服力，從而能夠更加客觀的對復(fù)雜系統(tǒng)進行評價。④從運行的復(fù)雜度進行比較，AHP方法相對簡單易行，對可操作性較差。ANP方法雖然在解決超矩陣的過程中是一項非2.4本章小結(jié)網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)是由美國匹茲堡大學(xué)Satty自1973年提出具有定性和定量分析功能的層次分析法(AHP)后，于1996年再次提出的一種新的評價方法，它是在層次分析法(AHP)的基礎(chǔ)分析法(AHP)的結(jié)構(gòu)和確定權(quán)重的步驟進行簡要的概述。然后在此基礎(chǔ)上對網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和基本原理進行詳細的闡述，并對ANP法的結(jié)構(gòu)類型和相對排序向量的存在性以及權(quán)分析法(ANP)和層次分析法(AHP)進行了比較研究，分析它們的優(yōu)劣性，最后認為雖然在解決簡單系統(tǒng)問題是AHP能夠有很好早在20世紀30年代，Terzaghi等人已開始研究基坑工程中基坑工程在我國進行廣泛的研究是始于70年代末，那時我到了90年代，大多數(shù)城市都進入了舊城改造階段，在繁華市區(qū)基坑支護技術(shù)在我國相對較年輕，無論是設(shè)計計算，還是施的特點可以概括為“深、差、密、多、低”5個字，亦即我國的密集或緊靠市政公路，基坑支護方法多，但是支護的成功率基坑工程分類較多，按照施工工藝大體分為放坡開挖及支護今為止，支護開挖型式已經(jīng)發(fā)展至數(shù)十種，主要包括懸臂支1)施工工程設(shè)計的局限性。在施工之前要進行勘察設(shè)計，2)基坑輔助工程的臨時性。這里說的輔助工程主要指基坑工程往往發(fā)揮不了其應(yīng)有的作用，基坑的安全性也就得不到保3)施工環(huán)境的復(fù)雜性。目前的深基坑施工工程，如地鐵工4)施工過程中出現(xiàn)的不確定因素。深基坑工程的施工受許1)混凝土繞流在混凝土中存在較大的顆粒物或者管柱等物體被混凝土包2)注漿不到位3)降水不到位4)機械碰撞5)混凝土澆筑不均勻6)設(shè)計方案選擇失誤這一風(fēng)險主要就是因為勘測數(shù)據(jù)不足或者工作人員大意造施工作業(yè)風(fēng)險是存在于工程施工中各種現(xiàn)場作業(yè)的過程中1)腳手架作業(yè)腳手架指施工現(xiàn)場為工人操作并解決垂直和水平運輸而搭2)模板作業(yè)3)三寶四口作業(yè)4)施工用電作業(yè)顧名思義，施工用電作業(yè)是在施工過程中需要動用電力來進5)動火作業(yè)在建筑行業(yè)是指在廠區(qū)內(nèi)進行焊接、切割、加熱、打磨以及6)起重吊裝作業(yè)起重吊裝是指建筑工程中，采用相應(yīng)的機械設(shè)備和設(shè)施來完7)人工挖孔作業(yè)用人力挖土、現(xiàn)場教主的混凝土樁稱為人工挖孔樁，樁的上施工環(huán)境風(fēng)險是因為施工現(xiàn)場周邊建(構(gòu))筑物、水文地質(zhì)于這一類風(fēng)險因素相對簡單就不一一進行解釋?；颖倔w風(fēng)險是指因為施工中的基坑本身因為人為或其他1)管涌流砂2)坑底突涌3)支撐體系變形失穩(wěn)支撐體系在力的作用下失去了原本的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)而發(fā)生扭曲4)縱坡滑移失穩(wěn)量原子逐步從一個穩(wěn)定位置移動到另一個穩(wěn)定的位置而產(chǎn)生宏5)坡頂堆載開挖的基坑坡頂5m范圍內(nèi)對在了土方及其他材料或者是停6)槽壁坍塌槽內(nèi)用泥漿護壁，借泥漿循環(huán)或機械方法出土。挖成6～8米一3.4本章小結(jié)本文的理論基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)分析法，通過網(wǎng)絡(luò)分析法的理論得知我們首先需要對風(fēng)險因素分類并進行分析以及確定其相互影響上章中講述了基坑中的風(fēng)險因素，在基坑施工過程中，風(fēng)險1)混凝土繞流由于混凝土在澆筑的時候其中存在較大顆粒物或者碰到柱會影響到需要澆筑混凝土的施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，因此其會對模板作均勻，因此會導(dǎo)致坑底突涌和支撐體系變形失穩(wěn)。2)降水不到位降水不到位會使地下水深入到基坑中，若此時正在進行混凝3)機械碰撞這類風(fēng)險因素主要影響到的就是需要運用到大量機械設(shè)備4)混凝土澆筑不均勻混凝土澆筑不均勻雖然與混凝土繞流比較接近，都會影響到勻，只會導(dǎo)致不同區(qū)域的承重不同，影響到建筑物傾斜開裂。4.1.2施工作業(yè)風(fēng)險1)腳手架作業(yè)腳手架是施工現(xiàn)場為工人操作并解決垂直和水平運輸而搭2)三寶四口三寶四口的目的在于保護施工人員的安全，除了人員本身的一些防護措施意外，在施工現(xiàn)場還有一些安全通道之類的。因此這些影響到人員安全的措施會對腳手架作業(yè)、模板作業(yè)施工用電作業(yè)、動火作業(yè)起重吊裝作業(yè)以及人工挖孔作業(yè)產(chǎn)生一定的影1)建筑物傾斜開裂建筑物傾斜開裂嚴重破壞了建筑物的整體結(jié)構(gòu)、改變了建筑物的受力狀態(tài)、影響到了腳手架作業(yè)、起重吊裝作業(yè)和支撐體系2)地下管線斷裂滲漏地下管線斷裂滲漏會使地下施工的難度增大，而且其深入的水會使土性產(chǎn)生一定的改變，同時由于水份較多影響到施工用電。其會影響到施工用電作業(yè)、人工挖孔作業(yè)，也會產(chǎn)生縱坡滑3)地面坍塌隆起地面坍塌隆起會使本已塌實的土壤變得不平整，使一些事先搭建完善的設(shè)備不能夠正常使用，影響到腳手架作業(yè)、人工挖孔作業(yè)；同時，它也會改變土性，承載能力改變，導(dǎo)致建筑物傾斜4)車輛行駛動載正常情況車輛的行駛不會造成什么影響，但若車輛載重較大5)水文與工程地質(zhì)環(huán)境不確定在實際現(xiàn)場勘察的時候如對其勘測不到位，會對地下水的情1)管涌流砂管涌流砂會使土層產(chǎn)生較為明顯的改變，嚴重時可在土體中2)自然災(zāi)害和氣候災(zāi)害3)槽壁坍塌槽壁的目的是防滲、擋土和承重，若其發(fā)生坍塌，破壞其整4)坑底突涌當(dāng)坑底剩余水層厚度不足時，坑底突涌現(xiàn)象的發(fā)生導(dǎo)致大量承壓水涌入基坑破壞其支撐結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致支撐體系變形失穩(wěn)。5)支撐體系變形失穩(wěn)支撐體系在力的作用下失去了原本的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)而發(fā)生扭曲支撐體系產(chǎn)生變形失穩(wěn)的時候，整體受到破壞，從而有可能4.2本章小結(jié)本章將風(fēng)險因素之間的關(guān)系進行分析，根據(jù)其特性推測出因第五章基于ANP理論的地鐵基坑施工風(fēng)險模型計算經(jīng)過上一章節(jié)對風(fēng)險進行了系統(tǒng)的辨識與分析后，得到了運營期地鐵隧道結(jié)構(gòu)性能退化所面臨的風(fēng)險因素，但這些相互關(guān)聯(lián)影響的風(fēng)險因素對整個地鐵結(jié)構(gòu)的影響程度大小還未知，傳統(tǒng)的層次分析法只能夠?qū)Ω鳘毩⒃剡M行判斷量化，卻不能處理相互關(guān)聯(lián)元素的量化問題，因此在此采用網(wǎng)絡(luò)分析法對所提取的風(fēng)險5.1風(fēng)險因素相互影響關(guān)系分析傳統(tǒng)的風(fēng)險分析認為風(fēng)險具有發(fā)生概率和損失兩種屬性，也有學(xué)者認為這種定義不能夠較全面的反映風(fēng)險的本質(zhì)，因此將可預(yù)測性、可控制性、可轉(zhuǎn)移性引入到風(fēng)險屬性中，將風(fēng)險看作是具有這五種屬性的多維特性對象進行描述。由風(fēng)險辨識可知可致使地鐵隧道結(jié)構(gòu)退化的主要幾個部位出現(xiàn)問題的風(fēng)險因素都是互相關(guān)聯(lián)影響的，但在風(fēng)險辨識階段并沒有進行互相影響關(guān)系的判斷，而在運用SuperDecision軟件進行建立風(fēng)險因素結(jié)構(gòu)模型時，必須要對各個風(fēng)險因素的影響關(guān)系進行判斷，才可列出矩陣通過風(fēng)險辨識可得到風(fēng)險因素列表5-1,表中為說明方便對各風(fēng)險因素都進行了編號，對風(fēng)險因素相互影響關(guān)系進行調(diào)查，可得到風(fēng)險因素相互影響關(guān)系表，見表5-2。下面對因素之間相表5-1風(fēng)險因素列表維號施工工藝風(fēng)險施工作業(yè)風(fēng)險區(qū)號1217類另混凝土繞流設(shè)計方案選擇失誤注漿不到位降水不到位機械碰撞混凝土澆筑不均勻三寶四口作業(yè)施工用電作業(yè)動火作業(yè)起重吊裝作業(yè)人工挖孔作業(yè)編號施工環(huán)境風(fēng)險基坑本體風(fēng)險因素因素編號12362際風(fēng)際風(fēng)地下管線滲漏斷地面坍塌隆起車輛行駛動載自然災(zāi)害氣候災(zāi)害管涌流砂槽壁坍塌坑底突涌坡頂堆載裂環(huán)境不確定表5-2風(fēng)險因素相互影響關(guān)系表(a)(表示橫列元素受到縱列元素的影響)1√√234√5√√√6√√123√√√√√√45671√√2√√3√√45√6√√√√√√√7√√√√√√√12√√34√√56表5-2風(fēng)險因素相互影響關(guān)系表(b)素1√√234√√√5√6√1√√2345671√2√3√√√√4√√√5√√6√√√√√7√√√√√1√√√√√2√√56件建立相應(yīng)模型，如圖5.1所示。2.4水不到位26混凝土澆筑不均勻5基坑本體風(fēng)險-口×第二章公式的計算后按1到9的標(biāo)度進行設(shè)定相應(yīng)的權(quán)重，最后表5-3相對權(quán)重矩陣a基坑在施工工藝風(fēng)險中的相對權(quán)重1523114122631423115231表5-4相對權(quán)重矩陣b121352812411213523214613113681基坑在施工環(huán)境風(fēng)險中的相對權(quán)重W114221142222153333216441111表5-5相對權(quán)重矩陣d基坑在基坑本體風(fēng)險中的相對權(quán)重15133115133311311272441三寶四口在施工作業(yè)風(fēng)險中的相對權(quán)重1223316672112112124461表5-7相對權(quán)重矩陣f自然災(zāi)害在施工作業(yè)風(fēng)險中的相對權(quán)重122212331316641111121341表5-8相對權(quán)重矩陣g氣候災(zāi)害在施工作業(yè)風(fēng)險中的相對權(quán)重13252165112121651表5-9相對權(quán)重矩陣h機械碰撞在施工作業(yè)風(fēng)險中的相對權(quán)重管涌流砂在施工環(huán)境風(fēng)險中的相對權(quán)重23W1121321121121斷的情況將作為一個總表列出，如表5-10所示表5-10(a)相對權(quán)重矩陣混凝土繞流在基坑本體風(fēng)險中的相對權(quán)重設(shè)計方案選擇失誤在Alternatives中的相對權(quán)重基坑A基坑BW11基坑A111基坑B21混凝土繞流在Alternatives中的相對權(quán)重混凝土繞流在施工作業(yè)風(fēng)險中的相對權(quán)重基坑A基坑BWW基坑A112基坑B311機械碰撞在Alternatives中注漿不到位在Alternatives中的相對權(quán)重中的相對權(quán)重基坑A基坑BW基坑A12基坑B1降水不到位在基坑本體風(fēng)險中的相對權(quán)重13517混凝土澆筑不均勻在施工作業(yè)風(fēng)險中的相對權(quán)重141的相對權(quán)重基坑A基坑BW基坑A1基坑B31降水不到位在Alternatives中的相對權(quán)重基坑A基坑BW基坑A13基坑B517混凝土澆筑不均勻在Alternatives中的相對權(quán)重基坑A基坑BW基坑A13基坑1支撐體系變形失穩(wěn)在Alternatives中的相對權(quán)重支撐體系變形失穩(wěn)在施工風(fēng)險作業(yè)中的相對權(quán)重基坑A基坑BWW基坑A112基坑B711縱坡滑移失穩(wěn)在Alternatives中的相對權(quán)重坡頂堆載在Alternatives中的相對權(quán)重基坑A基坑BW基坑A基坑BW基坑A13基坑A12基坑B517基坑B1腳手架作業(yè)在Alternatives中的相對權(quán)重模板作業(yè)在Alternatives中的相對權(quán)重基坑A基坑B基坑A基坑BW114611三寶四口在Alternatives中的相對權(quán)重施工用電作業(yè)在Alternatives中的相對權(quán)重基坑AW基坑A基坑BW基坑A12基坑A1151動火作業(yè)在Alternatives中的相對權(quán)重起重吊裝作業(yè)在Alternatives中的相對權(quán)重基坑A基坑BW基坑A基坑BW112131人工挖孔作業(yè)在Alternatives中的相對權(quán)重建筑物傾斜開裂在Alternatives中的相對權(quán)重基坑BW基坑A基坑BW131211建筑物傾斜開裂在施工作業(yè)風(fēng)險中的相對權(quán)重地下管線滲漏斷裂在Alternatives中的相對權(quán)重基坑AW115151地下管線滲漏斷裂在施工作業(yè)風(fēng)險中的相對權(quán)重地面坍塌隆起在Alternatives中的相對權(quán)重W基坑A基坑BW14基坑A1161地面坍塌隆起在施工作業(yè)風(fēng)險中的相對權(quán)重地面坍塌隆起在施工環(huán)境風(fēng)險中的相對權(quán)重111車輛行駛動載在Alternatives中的相對權(quán)重基坑AW141131氣候條件在Alternatives中的相對權(quán)重W基坑A基坑BW121151基坑基坑W13基坑A11基坑B21槽壁坍塌在Alternatives中的相對權(quán)重槽壁坍塌在施工作業(yè)風(fēng)險中的相對權(quán)重基坑A基坑BW基坑A121基坑131槽壁坍塌在基坑本體風(fēng)險中的相對權(quán)重坑底突涌在Alternatives中的相對權(quán)重基坑A基坑BW11基坑A111基坑B41車輛行駛動載在基坑本體水文與地質(zhì)工程環(huán)境不確定在Alternatives中的相對權(quán)重基坑A基坑BW112121基坑A基坑BW1111141將各個判斷矩陣的打分結(jié)果進行數(shù)據(jù)錄入，輸入計算軟件Matrix),加權(quán)超矩陣(WeightedSuperMatrix)和極限超矩陣(Limit(1)表5-11(a)的Alternatives縱列部分描述了施工工藝風(fēng)險、基坑A和基坑B之間的影響關(guān)系，施工工藝風(fēng)險縱列部分描述了其內(nèi)部各因素之間的相互影響關(guān)系以及其他各元素組內(nèi)因素對施工工藝風(fēng)險組內(nèi)各因素之間的影響關(guān)系；表5-11(b)的施工作業(yè)風(fēng)險縱列部分描述了其內(nèi)部各因素之間的相互影響關(guān)系以及其他各元素組內(nèi)因素對施工作業(yè)風(fēng)險組內(nèi)各因素之間的影響關(guān)系；表5-11(c)施工環(huán)境風(fēng)險縱列部分描述了其內(nèi)部各因素之間的相互影響關(guān)系以及其他各元素組內(nèi)因素對施工環(huán)境風(fēng)險組內(nèi)各因素之間的影響關(guān)系；表5-11(d)描述了基坑本體風(fēng)險內(nèi)部各因素之間的相互影響關(guān)系以及其他各元素組內(nèi)因素對基(2)表5-11(a)第一列的第一行與第二行和第二列的第一行與第二行描述的是區(qū)間A與區(qū)間B相互之間沒有影響，這是由中的風(fēng)險因素對基坑A的影響程度大小情況，從中可以看出，混凝土繞流和混凝土澆筑不均勻因素對基坑A的影響最大，其他依第一列的第九行到第十五行描述的是施工作業(yè)風(fēng)險類別中的風(fēng)險因素對基坑A的影響程度的大小情況，從中可以看出，起重吊裝作業(yè)因素對基坑A的影響最大，其次是動火作業(yè)、模板作業(yè)、的第十六行到第二十二行描述的是施工環(huán)境風(fēng)險類別中的因素對基坑A的影響程度的大小情況，從中可以看出，水文與地質(zhì)工程環(huán)境不確定對基坑A的影響最大，其他依次是鋼自然條件、氣槽壁坍塌因素對基坑A的影響最大，其次是支撐體系變形失穩(wěn)、之間的相互影響程度大小關(guān)系同樣也可排出。表5-11(a)未加權(quán)超矩陣元素組、節(jié)點基坑A基坑BS坑基坑A坑基坑100施工作業(yè)風(fēng)險2357境風(fēng)險元素組、節(jié)點施工作業(yè)風(fēng)險ives基坑A43378基坑B67732000000000000000000000000000000000000000000施000000工作業(yè)風(fēng)險60040000000000000800000080000007000000500001000000000000000000000000000000000000000000000000基坑本000000010000000000000表5-11(c)未加權(quán)超矩陣元素組、節(jié)點施工環(huán)境風(fēng)險A33B77施工工藝00000000000111風(fēng)險0施工作業(yè)風(fēng)險300000000000000000000700009000施工環(huán)境風(fēng)險000000000000010000100元素組、節(jié)點基坑本體風(fēng)險基坑A73基坑B37施工工藝風(fēng)險00010000000000(000000000000000施工作業(yè)風(fēng)險0000000300000700000000000000000000000000施工環(huán)境風(fēng)險20000030000000000基坑本體風(fēng)險000000000000000000000000(100000000利用第二章中(2-1)(2-2)(2-3)(2-4)四個公式進行計算加權(quán)超矩陣是把有限于-子系統(tǒng)內(nèi)部指標(biāo)之間的影響作用置(1)表5-12(a)的Alternatives縱列部分描述了施工工藝風(fēng)險、基坑A和基坑B之間的影響關(guān)系，施工工藝風(fēng)險縱列部分描述了該組因素以及其他各元素組內(nèi)因素對施工工藝風(fēng)險組內(nèi)各因素之間的影響關(guān)系；表5-12(b)的施工作業(yè)風(fēng)險縱列部分描述了組因素以及其他各元素組內(nèi)因素對對施工作業(yè)風(fēng)險組內(nèi)各因素之間的影響關(guān)系；表5-12(c)施工環(huán)境風(fēng)險縱列部分描述了組因素以及其他各元素組內(nèi)因素對對施工環(huán)境風(fēng)險組內(nèi)各因素之間的影響關(guān)系；表5-12(d)描述了組因素以及其他各元素組內(nèi)表5-12(a)第一列的第一行與第二行和第二列的第一行與第二行描述的是區(qū)間A與區(qū)間B相互之間沒有影響，這是由于二者對基坑A的影響程度大小情況，對于基坑A影響最大的就是水文表5-12(a)加權(quán)超矩陣元素組、施工工藝風(fēng)險節(jié)點基坑2346表5-12(b)加權(quán)超矩陣元素組、節(jié)施工作業(yè)風(fēng)險坑A275坑B747352施工工藝風(fēng)險000000000000000000000000)00000000000000000施工作業(yè)風(fēng)險00800000050000000000000900000090000000000施工環(huán)境風(fēng)險9000000000000000000000000000000000基坑本體風(fēng)險000000020000000000000000000000000000000000表5-12(c)加權(quán)超矩陣元素組、節(jié)點施工環(huán)境風(fēng)險基坑A7基坑B0000000000000000000000000000000000000000000000000000000700000000000000施工環(huán)境風(fēng)險0000000000000000000000000000000000000000000表5-12(d)加權(quán)超矩陣元素組、節(jié)點基坑本體風(fēng)險基坑A56633基坑B71177施工工藝風(fēng)險0000050000000000)0000000000000)0000施工作業(yè)風(fēng)險080000060100000200o000施工環(huán)境風(fēng)險300040000060000000000000000000000000000基坑本體風(fēng)險000000000000000000050000050900000000表5-13(a)極限超矩陣元素組、節(jié)點基坑基坑施工作業(yè)風(fēng)險表5-13(b)極限超矩陣元素組、節(jié)點施工作業(yè)風(fēng)險基坑A基坑B施工工藝風(fēng)險施工施工環(huán)境風(fēng)險4444444基坑本體風(fēng)險999999933333339999999表5-13(c)極限超矩陣元素組、節(jié)點施工環(huán)境風(fēng)險基坑A基坑B施工工藝風(fēng)險施工作業(yè)風(fēng)險施工環(huán)境風(fēng)險4444444基坑本體風(fēng)險999999933333339999999表5-13(d)極限超矩陣元素組、節(jié)點基坑本體風(fēng)險基坑A111111基坑B666666施工工藝風(fēng)險999999999999666666111111222222222222施工作業(yè)風(fēng)險55555333333888888444444777777111111施工環(huán)境風(fēng)險444444555555666666777777333333基坑本體風(fēng)險4444888888666666極限超矩陣是在加權(quán)超矩陣的基礎(chǔ)上通過第二章公式計算在進行權(quán)重比較之后，還可得到一個關(guān)于各個準則層之間的權(quán)重比較，如圖5-2所示2.施工工藝風(fēng)險3.施工作業(yè)風(fēng)險4.施工環(huán)境風(fēng)險5.基坑本體風(fēng)險2.施工I5.基坑本體風(fēng)險圖5-2各準則權(quán)重比較影響，并對影響程度大小做一個比較。比如，對于Alternatives由此在這些重要度比較的基礎(chǔ)上進行權(quán)重分析能夠得到最了所有列出的風(fēng)險因素的相對重要程度大小比較，如表5-14所表5-14風(fēng)險程度表1.1基坑A1.2基坑B2.1混凝土繞流2.2設(shè)計方案選擇失誤2.3注漿不到位2.4降水不到位2.5機械碰撞2.6混凝土澆筑不均勻3.1腳手架作業(yè)3.2模板作業(yè)3.3三寶四口3.4施工用電作業(yè)3.5動