[摘要]在沿海城市進行工程建設(shè),豐富地下水、軟弱地層等不良地質(zhì)條件和城市既有市政、民用設(shè)施等復(fù)雜環(huán)境的共同影響,給深基坑工程施工帶來極大的風(fēng)險隱患。為解決基坑施工風(fēng)險評價中指標(biāo)不確定性大、結(jié)果模糊性高等難題,提出了基于層次分析法(AHP)-變異系數(shù)法(CVM)和云模型的富水軟土地層深基坑施工風(fēng)險評估方法。以廣東湛江原匯花園基坑工程為例,通過工程風(fēng)險分析(WBS-RBS)識別了典型風(fēng)險因素并建立了二級評價指標(biāo)體系,運用AHP和CVM結(jié)合方法實現(xiàn)了評價指標(biāo)權(quán)重的主-客觀組合賦權(quán),構(gòu)建了基坑施工風(fēng)險評估云模型,計算得到了基坑施工風(fēng)險大小的定量化分級評價及影響程度的精細刻畫,提升了評價結(jié)果的可靠性,可為施工安全及風(fēng)險防范提供理論支撐。
[關(guān)鍵詞]深基坑;施工安全風(fēng)險;AHP-CVM;云模型
城市復(fù)雜地質(zhì)條件、敏感周邊環(huán)境給深基坑施工帶來極大的安全風(fēng)險和控制難度。為準(zhǔn)確評估潛在風(fēng)險隱患,廣大學(xué)者結(jié)合大量工程案例開展了風(fēng)險概率預(yù)測[1]、風(fēng)險因素辨識[2]、風(fēng)險分析控制[3]等研究。為更精準(zhǔn)刻畫其風(fēng)險等級,模糊綜合評判[4]、IOWA算子法[5]、熵權(quán)可拓理論[6]、云模型[7]等模型方法也逐漸得到應(yīng)用。
本文依托典型基坑工程,構(gòu)建了基于層次分析法—熵權(quán)法以及云模型的分級評價模型,開展了施工風(fēng)險綜合評估,提出了風(fēng)險管控及安全施工技術(shù)措施。
1 基于層次分析(AHP)-變異系數(shù)(CVM)和云模型的評估分級理論
1.1 組合評價模型構(gòu)成及分析流程
基于AHP-CVM和云模型的施工風(fēng)險評估模型,首先識別主要風(fēng)險因素及風(fēng)險事件,按其大小和內(nèi)在聯(lián)系篩選建立相應(yīng)的指標(biāo)體系;通過層次分析法(AHP)對風(fēng)險評價指標(biāo)賦予主觀權(quán)重,再通過變異系數(shù)法(CVM)對評價指標(biāo)賦予客觀權(quán)重,后通過拉格朗日乘子法對二者的權(quán)重進行組合,得到各項指標(biāo)的綜合權(quán)重。通過云的數(shù)字特征確定不同評價指標(biāo)對應(yīng)不同施工風(fēng)險等級的隸屬度,最終利用評判指標(biāo)的權(quán)重與各指標(biāo)的隸屬度的乘積得到各分項工程及整體施工的最終隸屬度,從而判定基坑工程項目施工風(fēng)險等級,并提出管控措施。組合評價模型及操作流程如下圖1所示。
1.2 層次分析法(AHP)
首先建立指標(biāo)結(jié)構(gòu)層次模型,將評價的一級指標(biāo)和二級指標(biāo)的相關(guān)信息進行采集,構(gòu)建層次分析圖。然后,構(gòu)造判斷矩陣,用成對比較法和1-9標(biāo)度,構(gòu)造各層對上一層各因素的判斷矩陣。再次計算權(quán)向量并做一致性檢驗,對應(yīng)于判斷矩陣的最大特征值λmax和特征向量,計算的一致性指標(biāo)CI和一致性比率CR,將特征向量經(jīng)歸一化后得到主觀權(quán)重W。其中: