安永林， 彭立敏， 李　智

(1.湖南科技大學(xué) 土木工程學(xué)院 巖土工程穩(wěn)定控制與健康監(jiān)測省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 湖南 湘潭　411201；

2.中南大學(xué) 土木工程學(xué)院， 湖南 長沙　410075)

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水底隧道施工安全風(fēng)險評估軟件開發(fā)初步研究

安永林1， 彭立敏2， 李智2

(1.湖南科技大學(xué) 土木工程學(xué)院 巖土工程穩(wěn)定控制與健康監(jiān)測省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 湖南 湘潭411201；

2.中南大學(xué) 土木工程學(xué)院， 湖南 長沙410075)

摘要：隧道風(fēng)險管理是隧道工程項(xiàng)目管理的重要組成部分。在對隧道風(fēng)險管理系統(tǒng)研發(fā)的必要性和可行性分析的基礎(chǔ)上，確定了系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)庫開發(fā)的流程?；贒elphi開發(fā)語言，以營盤路湘江水下隧道為工程背景，初步研發(fā)了水底隧道施工安全風(fēng)險管理軟件，并在工程中得到了應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：隧道工程； 風(fēng)險管理； 軟件開發(fā)

0引言

隧道工程施工具有很大的風(fēng)險，特別是水底隧道，如何實(shí)現(xiàn)風(fēng)險評估的可視化，成為施工單位及業(yè)主很關(guān)注的一個問題[1-3]。本文結(jié)合營盤路湘江隧道風(fēng)險評估的研究項(xiàng)目，基于Delphi開發(fā)語言、ACCESS數(shù)據(jù)庫和SQL查詢語言，分析水底隧道施工安全風(fēng)險管理軟件的研發(fā)。

1系統(tǒng)功能需求分析與功能模塊

本系統(tǒng)的研究目的主要有以下幾個方面：

1) 建立水下隧道施工安全風(fēng)險基本信息系統(tǒng)，將工程概況、地質(zhì)條件、施工方法等基本數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，以便隨時查詢。

2) 建立水下隧道施工安全風(fēng)險評估系統(tǒng)，對現(xiàn)場施工風(fēng)險進(jìn)行預(yù)評估，對風(fēng)險等級較高的采取有關(guān)處理措施。

3) 建立水下隧道施工安全風(fēng)險動態(tài)評估系統(tǒng)，通過對施工過程中的拱頂沉降、周邊收斂、地下水、掌子面等的觀察，對隧道安全風(fēng)險進(jìn)行動態(tài)評估，時刻掌握隧道風(fēng)險等級。

水下隧道施工安全風(fēng)險管理系統(tǒng)由工程概況、風(fēng)險識別、風(fēng)險評估、風(fēng)險應(yīng)對、動態(tài)評估、信息查詢、系統(tǒng)管理及幫助八個功能模塊組成，如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)功能模塊

2數(shù)據(jù)庫開發(fā)流程

水下隧道施工安全風(fēng)險管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫流程圖如圖2所示，其中，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(包括基本情況、隧道施工和支護(hù)方案及風(fēng)險評估)是整個系統(tǒng)最基本的組成部分，是公共子系統(tǒng)；存儲并統(tǒng)一管理整個水下隧道風(fēng)險評估期內(nèi)的所有資料和數(shù)據(jù)，是整個系統(tǒng)的基石；信息查詢模塊可以滿足用戶按照里程查詢方式對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，得到自己需要的資料和數(shù)據(jù)。

圖2　系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫流程圖

3系統(tǒng)主要功能模塊的實(shí)現(xiàn)

3.1主界面模塊

登錄系統(tǒng)和系統(tǒng)主界面如圖3所示。當(dāng)單擊【風(fēng)險應(yīng)對】下拉菜單中的【殘余風(fēng)險評估】時，【殘余風(fēng)險評估】模塊就被打開，部分代碼如下：

procedure Tmain.N20Click(Sender：TObject)；

begin

canyupinggu.visible：=true；

en

3.2風(fēng)險計劃模塊

風(fēng)險管理計劃由風(fēng)險管理機(jī)構(gòu)、風(fēng)險分級標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)險接受準(zhǔn)則、風(fēng)險評估范圍等組成。風(fēng)險管理機(jī)構(gòu)見圖4、圖5所示。

3.3風(fēng)險識別模塊

該模塊主要是供用戶查看風(fēng)險類型信息，對己建立的工程進(jìn)行風(fēng)險識別，如圖6所示。同時在該界面的其他風(fēng)險中，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場情況和工程經(jīng)驗(yàn)，人工進(jìn)行風(fēng)險識別，手動輸入風(fēng)險事件。

分別點(diǎn)擊按鈕【塌方】、【突水】則出現(xiàn)對應(yīng)的風(fēng)險事件對話框，圖7、圖8給出了【塌方】、【突水】風(fēng)險因素識別表。勾選相應(yīng)的風(fēng)險事件，點(diǎn)擊【保存】按鈕。風(fēng)險識別就完成。也可以在其他風(fēng)險事件編輯框中手動輸入風(fēng)險事件。

a) 系統(tǒng)登錄界面

b) 系統(tǒng)主界面

圖4　風(fēng)險管理機(jī)構(gòu)界面

圖5　風(fēng)險各類等級標(biāo)準(zhǔn)界面

圖6　風(fēng)險識別界面

圖7　塌方風(fēng)險識別界面

圖8　突水風(fēng)險識別界面

3.4風(fēng)險評估模塊

隧道施工中，地質(zhì)具有很大的不確定性，定性因素較多；同時隧道施工人員經(jīng)驗(yàn)豐富，根據(jù)PC法評估具有很大的優(yōu)勢。該模塊的主要功能是按里程段應(yīng)用PC法對隧道施工安全風(fēng)險進(jìn)行評估，如圖9所示。

3.5風(fēng)險應(yīng)對措施模塊

在為隧道工程風(fēng)險辨識和風(fēng)險評估后，從風(fēng)險應(yīng)對措施數(shù)據(jù)庫選取或新建一個或多個可行的風(fēng)險處置方案，并進(jìn)行方案比選，然后提出最經(jīng)濟(jì)、最安全合理的風(fēng)險處置方案。該模塊主要是針對風(fēng)險評估得出的結(jié)論，對隧道施工采取相應(yīng)的處理措施，如圖10所示。

3.6數(shù)據(jù)查詢模塊

Delphi通過TADOQuery構(gòu)件向數(shù)據(jù)庫引擎ADO發(fā)送SQL(Structure Query Language，結(jié)構(gòu)化查詢語言)語句。當(dāng)用戶需要選擇里程段及對應(yīng)的風(fēng)險事件，然后點(diǎn)擊【查詢】按鈕就可以了。如圖11所示。

圖9　風(fēng)險評估界面

a) 技術(shù)員根據(jù)情況從風(fēng)險應(yīng)對數(shù)據(jù)庫中選擇風(fēng)險應(yīng)對措施

b) 技術(shù)員根據(jù)情況和經(jīng)驗(yàn)人工填寫風(fēng)險應(yīng)對措施

圖11　信息查詢界面

4結(jié)論

在對隧道施工風(fēng)險管理理論與方法進(jìn)行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，基于Delphi開發(fā)語言、ACCESS數(shù)據(jù)庫和SQL查詢語言，研發(fā)了隧道施工安全風(fēng)險管理軟件，對系統(tǒng)研發(fā)的必要性和可行性進(jìn)行了分析，確定了系統(tǒng)的五個功能模塊，即：工程概況、風(fēng)險識別、風(fēng)險評估、風(fēng)險應(yīng)對、系統(tǒng)管理及幫助等，能夠?qū)こ添?xiàng)目施工風(fēng)險進(jìn)行評估，并隨時保存評估結(jié)果，以供查詢。

參考文獻(xiàn)：

[1] 彭立敏，安永林，施成華.近接建筑物條件下隧道施工安全與風(fēng)險管理的理論與實(shí)踐[M].北京：科學(xué)出版社，2010.

[2] 安永林，彭立敏，吳波，等.隧道坍方突發(fā)性事件風(fēng)險可拓法綜合評估[J].中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2011，42(2)：514-560.

[3] 彭立敏，施成華，安永林，等.復(fù)雜條件淺埋大跨水下隧道修建關(guān)鍵技術(shù)研究[R].中南大學(xué)，2012.

[4] 王春景.人工填土層地段隧道施工的數(shù)值模擬分析[J].采礦技術(shù)，2011，11(4)：70-73.

[5] 余朝陽.袖閥管壓密注漿在淺埋隧道施工中的應(yīng)用[J].采礦技術(shù)，2011，11(4)：74-76.

[6] 張字翔.軟質(zhì)巖體雙連拱隧道施工力學(xué)行為研究[J].公路工程，2014(3)：202-206.

中圖分類號：U 456.3

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-844X(2016)01-0122-04