隧道及地下工程的全壽命風(fēng)險(xiǎn)管理

前言

　　隧道及地下工程涉及眾多的不確定性，其在建設(shè)和運(yùn)營階段無疑都存在很大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。由風(fēng)險(xiǎn)引發(fā)的各種工程事故或?yàn)?zāi)害給國家造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，給社會(huì)帶來嚴(yán)重的不良影響，尤其是在城市地下工程建設(shè)中。近十多年來，國內(nèi)外已發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)害事故不勝枚舉，如1994年9月的上海昌都大廈基坑開挖塌方、2003年7月的上海地鐵4號(hào)線聯(lián)絡(luò)通道事故、2004年廣州地鐵塌方事故、2004年4月新加坡地鐵工作井施工中塌方事故，以及2008年11月發(fā)生在杭州地鐵建設(shè)中的地鐵車站開挖導(dǎo)致周邊塌方事故等。這些觸目驚心的災(zāi)害事故使我們深刻認(rèn)識(shí)到隧道及地下工程建設(shè)中面臨的巨大挑戰(zhàn)，一系列的問題需要我們?nèi)ド钏?、去研究。為什么?huì)發(fā)生這些事故，如何發(fā)生？能否預(yù)先了解事故發(fā)生的可能性？如何在事故發(fā)生前預(yù)測事故發(fā)生后造成的損失？采取哪些措施才能減小事故發(fā)生的可能性以及事故發(fā)生后的損失程度？所有這些問題都?xì)w屬于風(fēng)險(xiǎn)管理學(xué)科涉及的研究內(nèi)容，或只有通過風(fēng)險(xiǎn)管理的研究才能科學(xué)地回答這些問題。為此，我們于2003年開始了針對隧道及地下工程的風(fēng)險(xiǎn)管理研究。本書是我們風(fēng)險(xiǎn)管理研究小組多年來的研究成果的部分匯總，期望本書的出版能在隧道及地下工程建設(shè)及運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)管理中起到拋磚引玉的作用?！　♂槍λ淼兰暗叵鹿こ蹋缘罔F建設(shè)與運(yùn)營為例，本書的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①引入了全壽命風(fēng)險(xiǎn)管理的理念。本書中隧道工程全壽命風(fēng)險(xiǎn)管理的理念貫穿始終。將工程從工程規(guī)劃、可行性研究、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營的各個(gè)階段看成一個(gè)整體，用風(fēng)險(xiǎn)管理的理念和視角，對其進(jìn)行系統(tǒng)的分析，提出了各階段的風(fēng)險(xiǎn)評估和風(fēng)險(xiǎn)管理的理論與方法。②將風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)同力學(xué)變形指標(biāo)相結(jié)合，豐富了隧道及地下工程風(fēng)險(xiǎn)管理的內(nèi)涵。本書將隧道推進(jìn)引起的周圍地層及結(jié)構(gòu)的變形響應(yīng)納入風(fēng)險(xiǎn)評估體系中，使風(fēng)險(xiǎn)管理不再偏“軟”，從而評估指標(biāo)具有可信的理論依據(jù)。另外，在風(fēng)險(xiǎn)管理方法和風(fēng)險(xiǎn)事故分析中，都充分考慮了隧道工程本身所固有的特點(diǎn)，具有很強(qiáng)的針對性和實(shí)用性。③注重理論方法與實(shí)際相結(jié)合。風(fēng)險(xiǎn)管理理論相對比較抽象，往往難以很快理解和應(yīng)用。為便于工程技術(shù)人員理解和具體應(yīng)用于工程中，本書無論是在內(nèi)容的編排上，還是在研究的方法上都注重與工程實(shí)踐相結(jié)合，通過工程實(shí)例、事故圖片、流程網(wǎng)絡(luò)圖等形式，本書內(nèi)容更易于理解和掌握，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

內(nèi)容概要

　　本書是作者近幾年來，針對隧道及地下工程在規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)營不同階段的風(fēng)險(xiǎn)管理科學(xué)研究及應(yīng)用成果的部分總結(jié)。本書共15章，分三部分。第一部分（第1～4章）介紹目前國內(nèi)外在隧道及地下工程風(fēng)險(xiǎn)管理的研究現(xiàn)狀、全壽命風(fēng)險(xiǎn)管理的基本原理和方法，以及地鐵建設(shè)的規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)決策。第二部分（第5～10章）介紹隧道及地下工程在設(shè)計(jì)與施工階段的風(fēng)險(xiǎn)管理方法，包括事故災(zāi)害分析，潛在損失分析，施工對周邊建筑物、管線及路面影響的分析計(jì)算方法。第三部分（第11～15章）介紹隧道工程在運(yùn)營階段的風(fēng)險(xiǎn)管理，包括常見病害與防治、各種病害對隧道結(jié)構(gòu)性態(tài)影響的評估方法。本書的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在引入了全壽命風(fēng)險(xiǎn)管理的理念，將風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)同力學(xué)變形指標(biāo)相結(jié)合，豐富了隧道及地下工程風(fēng)險(xiǎn)管理的內(nèi)涵?！　”緯勺鳛樗淼兰暗叵鹿こ虒I(yè)本科生、研究生的教材，也可供從事隧道及地下工程或土木工程工作的管理和施工人員參考。

書籍目錄

前言 第1章 緒論 　1.1 風(fēng)險(xiǎn)管理在隧道及地下工程中的重要性 　1.2 隧道及地下工程的風(fēng)險(xiǎn)管理及特點(diǎn) 　1.3 風(fēng)險(xiǎn)管理在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 　1.4 本書的內(nèi)容及章節(jié)分配 第2章 工程風(fēng)險(xiǎn)管理的基本理論 　2.1 風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知 　2.2 風(fēng)險(xiǎn)分析的基本方法 　2.3 風(fēng)險(xiǎn)管理與項(xiàng)目管理 　2.4 全壽命風(fēng)險(xiǎn)管理模式 　2.5 工程風(fēng)險(xiǎn)決策與控制 第3章 風(fēng)險(xiǎn)分析與評價(jià)模型 　3.1 風(fēng)險(xiǎn)分析相關(guān)名詞及機(jī)理 　3.2 風(fēng)險(xiǎn)分析與評價(jià)模型 第4章 隧道及地下工程規(guī)劃階段風(fēng)險(xiǎn)管理 　4.1 概述 　4.2 規(guī)劃階段風(fēng)險(xiǎn)管理的主要內(nèi)容 　4.3 地鐵線路規(guī)劃中風(fēng)險(xiǎn)因素研究 　4.4 規(guī)劃階段風(fēng)險(xiǎn)管理的主要措施 第5章 隧道及地下工程設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)管理 　5.1 地鐵項(xiàng)目土建工程設(shè)計(jì)概述 　5.2 地鐵設(shè)計(jì)階段主要風(fēng)險(xiǎn)因素 　5.3 設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)管理主要措施 第6章 隧道及地下工程施工期風(fēng)險(xiǎn)事故分析 　6.1 基坑工程施工期風(fēng)險(xiǎn)事故分析 　6.2 軟土隧道工程風(fēng)險(xiǎn)事故分析 　6.3 環(huán)境影響風(fēng)險(xiǎn)事故分析 　6.4 人員安全風(fēng)險(xiǎn)事故分析 第7章 盾構(gòu)隧道工程施工期潛在風(fēng)險(xiǎn)損失分析 　7.1 風(fēng)險(xiǎn)分析調(diào)研 　7.2 風(fēng)險(xiǎn)概率分析 　7.3 直接費(fèi)用潛在損失分析 　7.4 工期潛在損失分析 　7.5 耐久性潛在損失分析 　7.6 環(huán)境影響潛在損失分析 　7.7 損失分布的一般性規(guī)律分析 　7.8 風(fēng)險(xiǎn)綜合評價(jià) 第8章 盾構(gòu)隧道施工對周邊建筑物影響的風(fēng)險(xiǎn)分析 　8.1 概述 　8.2 建筑物破壞等級劃分 　8.3 大剛度建筑物的破壞評判 　8.4 小剛度建筑物的破壞評判 　8.5 建筑物破壞損失評價(jià) 　8.6 實(shí)例分析 第9章 盾構(gòu)隧道施工對周圍路面影響風(fēng)險(xiǎn)分析 　9.1 概述 　9.2 瀝青路面損壞狀況評價(jià) 　9.3 混凝土路面損壞狀況評價(jià) 　9.4 路面損失計(jì)算 　9.5 實(shí)例計(jì)算 第10章 隧道施工對周邊管線影響風(fēng)險(xiǎn)分析 　10.1 概述 　10.2 隧道施工對地下管線影響計(jì)算 　10.3 剛性管線損壞評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 　10.4 柔性管線損壞評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 　10.5 管線損壞的經(jīng)濟(jì)評價(jià) 　10.6 實(shí)例分析 第11章 城市軌道交通地下空間運(yùn)營階段風(fēng)險(xiǎn)分析 　11.1 風(fēng)險(xiǎn)事故的分類及易損性分析 　11.2 隧道工程運(yùn)營階段風(fēng)險(xiǎn)因素研究 第12章 軟土地鐵隧道常見病害與防治 　12.1 概述 　12.2 滲漏水病害 　12.3 襯砌結(jié)構(gòu)的裂損與腐蝕 　12.4 地鐵隧道的結(jié)構(gòu)變形 　12.5 迷流病害 第13章 軟土地鐵隧道結(jié)構(gòu)性態(tài)評估指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn) 　13.1 概述 　13.2 滲漏水病害的評估指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn) 　13.3 混凝土襯砌管片裂損的評仙指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn) 　13.4 結(jié)構(gòu)變形的評估指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn) 　13.5 其他評估指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn) 第14章 地鐵隧道結(jié)構(gòu)性態(tài)評估模型 　14.1 概述 　14.2 模糊綜合評估模型的建立 　14.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綜合評估模型的建立 　14.4 主成分分析方法在軟土地鐵隧道性態(tài)評估中的應(yīng)用 第15章 軟土地鐵隧道結(jié)構(gòu)性態(tài)評估方法應(yīng)用 　15.1 工程概況 　15.2 模糊綜合評估模型的應(yīng)用 　15.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評估模型的應(yīng)用 　15.4 主成分分析模型的應(yīng)用 　參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　隨著大量新材料、新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用，我國隧道及地下工程建設(shè)取得了長足的進(jìn)展，現(xiàn)有在建或待建的各種地鐵隧道、公路隧道等項(xiàng)目眾多，如北京、上海等十多個(gè)城市在建的地鐵隧道，在建的長距離大直徑的上海、武漢、南京等大型越江隧道，在建的廈門翔安海底隧道、青島膠州灣海底隧道以及大連灣海底隧道?？梢钥吹?，與一般上部建筑工程項(xiàng)目相比，隧道及地下工程項(xiàng)目建設(shè)具有投資大、周期長、工程參與方多、技術(shù)難度大、環(huán)境干擾因素多以及不可預(yù)見性等特點(diǎn)。在工程建設(shè)過程中，建設(shè)參與各方不可避免地面臨著投資、安全、質(zhì)量、環(huán)境、進(jìn)度及技術(shù)等方面的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，在工程竣工后的運(yùn)營管理中，由于各種意外因素或管理失誤，各類風(fēng)險(xiǎn)事故經(jīng)常發(fā)生。如對工程風(fēng)險(xiǎn)不加以管理與控制，一旦發(fā)生工程事故，必將導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失或人員傷亡，造成惡劣的社會(huì)影響?？紤]隧道及地下工程建設(shè)全壽命周期，實(shí)施工程的風(fēng)險(xiǎn)管理已經(jīng)迫在眉睫?！　★L(fēng)險(xiǎn)管理是一門交叉學(xué)科，已廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)以規(guī)避可預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)。與其他行業(yè)相比，隧道及地下工程建設(shè)中面臨著更多的風(fēng)險(xiǎn)及不確定性。近年來，已有較多的工程風(fēng)險(xiǎn)基本理論及風(fēng)險(xiǎn)管理方面的著作及研究成果，然而針對隧道及地下工程風(fēng)險(xiǎn)管理方面的比較少，需要結(jié)合工程建設(shè)需求及發(fā)展趨勢，考慮隧道及地下工程建設(shè)全壽命周期，建立系統(tǒng)的隧道及地下工程風(fēng)險(xiǎn)管理理論及技術(shù)方法，并將其應(yīng)用到具體隧道及地下工程中。本書以研究課題組近五年來研究成果為基礎(chǔ)，較系統(tǒng)地介紹工程風(fēng)險(xiǎn)管理及其應(yīng)用問題，借此以推動(dòng)隧道及地下工程開展全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)管理研究，促進(jìn)我國隧道及地下工程風(fēng)險(xiǎn)管理及應(yīng)用發(fā)展，保障國民經(jīng)濟(jì)和國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展?！　?.1 風(fēng)險(xiǎn)管理在隧道及地下工程中的重要性　　隧道及地下工程的發(fā)展及應(yīng)用已有近千年的歷史，在遠(yuǎn)古時(shí)期，地下工程因其具有防御惡劣氣候、隱蔽性強(qiáng)及修筑方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用；在現(xiàn)代社會(huì)中，伴隨城市文明發(fā)展而產(chǎn)生的一系列問題，如交通擁擠、環(huán)境污染、資源短缺等，迫使人們?nèi)で笮碌陌l(fā)展空間——地下空間。

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