王 莉 繆俊發(fā)

0 引言

隨著地下空間開發(fā)規(guī)模與深度的不斷擴大，承壓水引發(fā)風險的概率日趨增加，探索和建立完善的承壓水減壓降水運營風險分析理論和風險評價體系，已成為亟待解決的重要課題。減壓降水運營涉及風險源多，關系復雜。層次分析法是一種定性與定量相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法，對于其具有適用、簡潔和系統(tǒng)等特點。

1 工程概況

本基坑屬上海市長興島某工作井，尺寸為30m×30m，其開挖深度達39.4m;經(jīng)承壓水抗突涌驗算，需降壓深度大，需降⑦2層承壓水位約25.2m;且由于工程位于長興島，基坑下部承壓含水層滲透性好，平均滲透系數(shù)達24m/d，較上海市常規(guī)的⑦層滲透系數(shù)大約5倍～8倍;除此之外，承壓水水位恢復達1.2m/min。

2 減壓降水運營風險分析及評價

2.1 風險源識別

據(jù)專家調(diào)查評分的方法，將本工程減壓降水運營風險源及風險源的重要度進行分類并排位，得到風險源識別歸類表，見表 1。

表1 風險源識別歸類表

2.2 風險分析及評價

2.2.1 單因子權(quán)重分析

表2 判斷矩陣A—B

首先構(gòu)造將同一層次的各風險源進行兩兩比較，構(gòu)造同一層次風險源對上一層次因子的相對重要度的判斷矩陣，然后計算各個因子的權(quán)值，并在計算過程中進行一致性檢驗得到一致性指標CR，并驗證是否小于0.1。

判斷矩陣A—B見表2。

同理可以計算B—C一致性指標CR見表3。

表3 B—C一致性指標CR

經(jīng)一致性驗證，上述矩陣的一致性指標為 CR，值均小于0.1，則說明上述判斷矩陣的一致性均可以接受。

2.2.2 風險源的概率水平

二級風險源的概率水平是由專家打分得出(Ⅳ級取 0.7;Ⅲ級取0.6;Ⅱ級取0.5;Ⅰ級取 0.3)，而一級風險源的概率水平則是由二級風險源的概率水平和權(quán)重值的乘積計算得出，見表 4。

表4 一級風險源概率水平值

2.2.3 風險概率基本值計算

結(jié)合一級風險源中各個風險源的概率水平和權(quán)重值可以計算風險概率水平基本值P*，見表5。

表5 風險概率水平基本值P*

2.2.4 綜合影響因素的確定

為了確定最終風險概率水平，需要考慮 3個綜合影響系數(shù)的影響。

1)區(qū)域性影響系數(shù)αg。根據(jù)本工程位置及水文地質(zhì)條件，本工程基坑最大深度達 39.4m，⑤3層具有微承壓性，且厚度較大。同時⑦層，⑨層相連，取αg=1.5。

2)從業(yè)單位綜合實力影響系數(shù) αs:我司從事工程降水十余年，參與多項上海市重大基坑工程降水施工與運營管理，具有豐富的設計與施工管理經(jīng)驗，αs取 0.8。

3)環(huán)境影響系數(shù):本工程位于離市區(qū)較偏遠的長興島，周邊環(huán)境較為簡單，無重要建筑物、構(gòu)筑物或地下管線。經(jīng)專家評定環(huán)境影響系數(shù)αe取 1.0。

2.2.5 減壓降水運營綜合風險概率水平P

綜合考慮區(qū)域性影響系數(shù)、從業(yè)單位綜合實力影響系數(shù)和環(huán)境影響系數(shù)后，對基坑工程承壓水風險概率基本值P*進行修正，得到基坑工程承壓水風險概率水平:

查表 6得，該基坑工程的降壓運營風險概率水平為二級，有非常高的風險發(fā)生的可能性。

2.2.6 減壓降水運營風險損失等級

根據(jù)本工程的基坑規(guī)模、工程造價和工程意義等綜合分析，參考表 7，確定該基坑的風險損失等級為一級。

表7 風險損失等級劃分

2.2.7 降壓運營風險等級確定

表8 風險矩陣

根據(jù)風險公式R=P×C，我們可以定義不同的風險等級。為了與國內(nèi)外現(xiàn)行的工程常規(guī)風險等級相協(xié)調(diào)，采取四級分級標準。表中的風險等級體系必須針對每一個具體的項目及特定的風險策略確定，根據(jù)風險事件的概率水平等級和損失水平等級確定風險事件的發(fā)生頻率和損失程度，并用 1～5的整數(shù)分值表示(見表 8)，將風險概率水平分值與風險損失水平分值相乘并進行歸一化后得到風險指標R(見表9)。

表9 風險等級劃分

通過上述風險分析，認為本基坑工程降壓運營過程中存在風險，其風險等級為一級，必須采取嚴格控制措施，避免風險事故的發(fā)生。

3 結(jié)語

風險分析作為一種方法，在工程領域正被廣泛關注著。隨著人們對風險分析和風險控制的重視，使得對該問題的研究不但具有理論上的意義，而且是實際工程的需要。本文通過層次分析法在降壓井運營期間的風險分析中應用，為下一步風險防范和控制提供了依據(jù)。

[1] 郭仲偉.風險分析與對策[M].北京:機械工業(yè)出版社，1987.

[2] 崇明越江通道工程風險分析研究總報告[R].上海:同濟大學，2002.

[3] 許樹柏.層次分析法原理:實用決策方法[M].天津:天津大學出版社，1988.

[4] 劉 軍，潘延平，繆俊發(fā).上海市軌道交通承壓水風險控制實用手冊[M].上海:同濟大學出版社，2008.