CN104899682A - 临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法，包括步骤：风险识别：采用基于分解结构法的专家函询法，并运用层次分析法建立临海地区深基坑施工的风险评价指标体系；风险估计：运用基于模糊理论的模糊估计法进行风险估计，得到各风险因素的发生概率及风险损失；风险评价：由各风险因素的发生概率及风险损失建立风险评估矩阵，通过多级模糊综合评价模型，确定各风险因素及整体项目的风险等级；风险应对：在风险评价的基础上，利用风险决策法选择风险应对措施，制定风险处置方案。可对那些不确定性因素进行分析，将不可预见的风险因素转化为定量的指标，协助施工决策，降低工期、费用等风险，以达到安全、经济、高效的施工目标。

Description

临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法

技术领域

本发明涉及岩土工程设计与施工领域，尤其涉及一种适合临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险的评价方法。

背景技术

与软土地区深基坑相比，临海地区基坑施工具有如下特点：(1)围护体要求进入基岩，施工方法、设备选择比软土地区的要复杂，施工难度大；(2)临海地区基坑防渗止水系统的施工质量要求较高，而基岩面起伏、上覆土体的不均匀性都会影响防渗止水帷幕的施工质量；(3)临海地区施工常常受到恶劣天气的影响，也会受到潮汐作用的影响，特别是受潮汐作用基坑夜间渗漏情况突出，深基坑排水工作尤其是夜间排水工作难度大。

因此临海地区深基坑工程的设计无法确保在施工前做到万无一失，工程的施工存在着很大的不确定性和高风险性。临海地区入岩深基坑由于地质条件复杂，工程经验较少，施工工艺不尽成熟等因素，与其它地区设计与施工经验丰富的基坑工程项目相比，具有隐蔽性、复杂性和不确定性等突出的特点，施工风险较大。尤其是在地质条件如此复杂的地质情况下，基坑工程施工必然涉及到许多影响进度、成本、环境、健康与安全的因素，如果决策时考虑不周，极有可能产生重大的损失和不良的社会负面影响。

目前基坑工程施工风险分析主要集中在基坑工程施工对周边环境的影响方面，而施工本身风险分析关注不多，尤其是针对临海地区基坑施工更是少见。

发明内容

本发明的目的在于提出一种临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法，可以对那些不确定性因素进行分析，将不可预见的风险因素转化为定量的指标，帮助相关单位完成最后的决策，降低各种风险，包括工期风险、费用风险、环境风险等，以达到安全、经济、高效的施工目标。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法，包括步骤：

步骤1，风险识别：采用基于分解结构法的专家函询法，并运用层次分析法建立临海地区深基坑施工的风险评价指标体系；

步骤2，风险估计：运用基于模糊理论的模糊估计法进行风险估计，得到各风险因素的发生概率及风险损失；

步骤3，风险评价：由各风险因素的发生概率及风险损失建立风险评估矩阵，通过多级模糊综合评价模型，确定各风险因素及整体项目的风险等级；

步骤4，风险应对：在风险评价的基础上，利用风险决策法选择风险应对措施，制定风险处置方案。

可选的，在上述的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法中，所述风险识别包括如下步骤：

步骤11，分解结构法：横观项目所涉及的各个方面，纵观项目建设的全过程，运用分解结构法，将施工风险分解为六大类风险因素，分别是地质条件风险、设计风险、施工技术风险、施工管理风险、环境保护风险、自然灾害风险；

步骤12，专家函询法：利用专家的知识及经验，发挥专家的集体智慧，对临海入岩深基坑的防渗止水帷幕体施工存在的风险进行预测，并通过多次信息交换、筛选，使各位专家的意见趋向一致，再将专家的意见运用逻辑推理的方法进行综合、归纳，得到本项目的主要风险因素；

步骤13，层次分析法：在专家函询法得到的主要风险因素基础上，运用层次分析法把复杂的风险问题分解为各个组成因素，将这些因素按支配关系分组形成有序的递阶层次结构，通过两两比较的方式确定层次中诸因素的相对重要性，然后综合人的判断以决定评价诸因素相对重要性总的顺序。

可选的，在上述的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法中，所述专家函询法具体包括如下步骤：

步骤121，成立专家小组，并根据专家的经验及能力分类，并赋予各专家不同的权重；

步骤122，初次信息索取：根据分解结构法得到的六类风险因素，构造调查表，以函询的方式向专家们索取信息；

步骤123，调查结果的初步汇总整理：根据专家反馈的信息进行归纳整理，将各风险因素进行合并解释，计算各风险因素的平均信心指数：

${\mathrm{\χ}}_i^l=\frac{\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_j{\mathrm{\χ}}_{\mathrm{ij}}^l}{\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_j}$

式中：为第一次调查第i个风险因素的平均信心指数；χ_ij为第一次调查第j个专家对第i个风险因素的信心指数；λ_j为第j个专家的权重；

步骤124，再次信息索取：根据初步汇总整理的风险因素，再次构造调查表，再采用函询的方式向专家进行调查，各位专家可以根据初步汇总整理的风险因素的信心指数，做出进一步判断，给出自己第二次的信心指数；

步骤125，调查结果的再次汇总整理，根据专家反馈的信息进行归纳整理，得出各风险因素的平均信心指数则认为该风险因素有效。

可选的，在上述的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法中，所述层次分析法包括如下步骤：

步骤131，建立问题递阶层次结构：把复杂问题分解成称之为元素的各组成部分，把这些元素按属性不同分成若干组，形成不同层次；

步骤132，构造两两比较判断矩阵：在建立递阶层次结构以后，能够确定上下层次之间元素的隶属关系，假定上一层次的元素C_k作为准则，对下一层次的元素A₁、A₂、…、A_n有支配关系，在准则C_k之下按其相对重要性赋予A₁、A₂、…、A_n相应的权重，针对准则C_k，比较两个元素A_i和A_j的相对重要性，采用1～9比例标度法对相对重要性赋值，对于_n各元素来说，得到两两比较判断矩阵A，A＝(a_ij)_n×n；

步骤133，单一准则下元素的相对权重：对于A₁、A₂、…、A_n通过两两比较得到判断矩阵A，解特征值问题，Aw＝λ_maxw，所得到的特征向量w经正规化后作为元素A₁、A₂、…、A_n在准则C_k下排序权重；

步骤134，各层元素的组合权重：假定已经计算出第k-1层元素相对于总目标的组合排序权重向量第k层在第k-1层第j个元素作为准则下元素的排序权重向量为其中不受支配(即与第k-1层第j个元素无关)的元素权重为零，令则第k层n个元素相对于总目标的组合排序权重向量为：a^k＝B^ka^k-1。

可选的，在上述的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法中，所述风险估计包括如下步骤：

步骤21，基本风险概率的模糊估计；

步骤22，风险损失的模糊估计。

可选的，在上述的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法中，所述基本风险概率的模糊估计包括：

步骤211，采用加权平均法对专家经验法得到的数据进行处理，确定风险概率的隶属度；

步骤212，根据国际通用的风险发生概率定性的定级方法，将风险发生概率P分为五级；

步骤213，专家模糊估计，对第i个专家对风险因素j的5个发生概率等级隶属度作出评价；

步骤214，根据n个专家对风险因素j的概率隶属度评价结果，进行加权平均，则得风险因素j发生概率的模糊集。

可选的，在上述的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法中，所述风险损失的模糊估计包括如下步骤：

步骤221，采用加权平均法对专家经验法得到的数据进行处理，确定风险损失的隶属度，临海深基坑工程施工风险损失共有7类损失，包括工期损失、直接经济损失、人员伤亡损失、环境影响损失、社会影响损失和生态环境破坏损失；

步骤222，根据国际通用的风险后果定性的定级方法，将风险损失C分为四级；

步骤223，专家模糊估计，对第i个专家对第j个损失因素的5个发生概率等级隶属度作出评价；

步骤224，根据n个专家对风险因素j的概率隶属度评价结果，进行加权平均，则得各个风险因素j的风险损失模糊集。

可选的，在上述的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法中，所述风险评价包括如下步骤：

步骤31，建立风险评估矩阵：根据R＝P×C，其中R是风险水平级别，P是风险发生概率，C是风险损失，建立风险评估矩阵，并根据二八法则确定4个风险等级区域及风险等级值V；

步骤32，计算风险水平评价指标：由风险评估矩阵可得到风险因素j的评价指标：

$R_j^{\′}=\frac{u_{R1j}^{\′}}{V_1}+\frac{u_{R2j}^{\′}}{V_2}+\frac{u_{R3j}^{\′}}{V_3}+\frac{u_{R4j}^{\′}}{V_4}$

其中：u′_R1j＝u_C1j·u_PAj+u_C1j·u_PBj+u_C1j·u_PCj

u′_R2j＝u_C1j·u_PDj+u_C1j·u_PCj+u_C2j·u_PAj+u_C2j·u_PBj+u_C3j·u_PAj+u_C4j·u_PAj

u′_R3j＝u_C2j·u_PCj+u_C2j·u_PDj+u_C3j·u_PBj+u_C3j·u_PCj+u_C4j·u_PBj

u′_R4j＝u_C2j·u_PEj+u_C3j·u_PDj+u_C3j·u_PEj+u_C4j·u_PCj+u_C4j·u_PDj+u_C4j·u_PEj

式中，V₁～V₄分别为风险等级为一至四级时所取的等级代表值；u_C1j～u_C4j表示j因素风险损失等级为一至四级级时的发生概率；u_PAj～u_PEj表示j因素风险频率为A至E级时的发生概率；

步骤33，确定风险水平等级：采用加权平均法对评判指标进行处理，

$v_j=\underset{k=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{u}_{\mathrm{Rkj}}\·V_k$

式中，u_Rkj表示表示j因素风险等级为k级时的发生概率；V_k表示风险等级为k级时所取的等级代表值；v_j表示j因素的风险等级值；v_j对应的风险等级范围即为风险因素j评判的风险水平等级；v_j对应的风险等级范围即为风险因素j评判的风险水平等级；

步骤34，整体风险评价：将同一层次下的基本因素评价集的评价指标形成评价矩阵

$\tilde{R}=\left[\begin{array}{cccc}{r}_{11}& r_{12}& ...& r_{1n}\\ r_{21}& r_{22}& ...& r_{2n}\\ ...& ...& ...& ...\\ r_{m1}& r_{m2}& ...& r_{\mathrm{mn}}\end{array}\right],$ 式中，r_mn表示单因素风险评价值；

并根据模糊综合评价步骤过程，逐级进行模糊综合评价，得高层次风险因素评价指标及总体风险的评价指标，对评价指标进行处理，得各风险因素及整体风险的评价等级。

由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明通过如下步骤：风险识别：采用基于分解结构法的专家函询法，并运用层次分析法建立临海地区深基坑施工的风险评价指标体系；风险估计：运用基于模糊理论的模糊估计法进行风险估计，得到各风险因素的发生概率及风险损失；风险评价：由各风险因素的发生概率及风险损失建立风险评估矩阵，通过多级模糊综合评价模型，确定各风险因素及整体项目的风险等级；风险应对：在风险评价的基础上，利用风险决策法选择风险应对措施，制定风险处置方案。可对那些不确定性因素进行分析，将不可预见的风险因素转化为定量的指标，协助施工决策，降低工期、费用等风险，以达到安全、经济、高效的施工目标。本发明为设计和施工在确保基坑安全稳定、控制和转移风险以及制定风险防范措施提供重要依据。

(2)本发明有助于决策者进行科学化的风险管理，及时防范和化解工程风险，减少施工风险事故的发生。

(3)本发明首次对临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险进行评价，具有其独特性和示范指导意义。

(4)本发明通过海南省两基坑工程实践证明，通过风险分析可有效提高施工效率与效益，并可确保工程的安全、顺利实施。

附图说明

图1为本发明一实施例的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法的流程图。

图2为本发明一实施例的风险评价指标体系图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本实施例应用于某临海深基坑，基坑围护设计型式为垂向复合防渗止水帷幕加放坡、护坡。防渗止水帷幕上部采用Φ850三轴搅拌桩，并在三轴搅拌桩轴线上施打高压旋喷桩进入基岩，形成垂向复合防渗止水结构。下面以此为例，介绍防渗止水系统施工风险分析、评价与对策。

请参阅图1，本实施例公开了一种临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法，包括如下步骤：

步骤1，风险识别：采用基于分解结构法的专家函询法，并运用层次分析法建立临海地区深基坑施工的风险评价指标体系即施工风险层次分析结构图。具体的，所述风险识别包括如下步骤：

步骤11，分解结构法：横观项目所涉及的各个方面，纵观项目建设的全过程，运用分解结构法，将施工风险分解为六大类风险因素，分别是地质条件风险、设计风险、施工技术风险、施工管理风险、环境保护风险、自然灾害风险。

步骤12，专家函询法：利用专家的知识及经验，发挥专家的集体智慧，对临海入岩深基坑的防渗止水帷幕体施工存在的风险进行预测，并通过多次信息交换、筛选，使各位专家的意见趋向一致，再将专家的意见运用逻辑推理的方法进行综合、归纳，得到本项目的主要风险因素。具体的，所述专家函询法具体包括如下步骤：

步骤121，成立专家小组，并根据专家的经验及能力分为四类，并赋予各专家不同的权重，如表1所示。

表1专家分类及权重

级别	一类	二类	三类	四类
					分级说明	教授级高工	高工	工程师	助工
专家权重(γ)	1.0	08	0.5	0.3
					人数	5	10	10	5

步骤122，初次信息索取：根据分解结构法得到的六类风险因素，构造调查表，以函询的方式向专家们索取信息；

步骤123，调查结果的初步汇总整理：根据专家反馈的信息进行归纳整理，将各风险因素进行合并解释，计算各风险因素的平均信心指数：

${\mathrm{\χ}}_i^l=\frac{\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_j{\mathrm{\χ}}_{\mathrm{ij}}^l}{\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_j}$

式中：为第一次调查第i个风险因素的平均信心指数；χ_ij为第一次调查第j个专家对第i个风险因素的信心指数；λ_j为第j个专家的权重；

步骤124，再次信息索取：根据初步汇总整理的风险因素，再次构造调查表，再采用函询的方式向专家进行调查，各位专家可以根据初步汇总整理的风险因素的信心指数，做出进一步判断，给出自己第二次的信心指数；

步骤125，调查结果的再次汇总整理，根据专家反馈的信息进行归纳整理，得出各风险因素的平均信心指数则认为该风险因素有效。

步骤13，层次分析法：在专家函询法得到的主要风险因素基础上，运用层次分析法把复杂的风险问题分解为各个组成因素，将这些因素按支配关系分组形成有序的递阶层次结构，通过两两比较的方式确定层次中诸因素的相对重要性，然后综合人的判断以决定评价诸因素相对重要性总的顺序。具体的，所述层次分析法包括如下步骤：

步骤131，建立问题递阶层次结构：把复杂问题分解成称之为元素的各组成部分，把这些元素按属性不同分成若干组，形成具有若干同层次的施工风险层次结构，本实施例中即为临海地区深基坑施工的风险评价体系，如图1所示。

步骤132，构造两两比较判断矩阵：在建立递阶层次结构以后，能够确定上下层次之间元素的隶属关系，假定上一层次的元素C_k作为准则，对下一层次的元素A₁、A₂、…、A_n有支配关系，在准则C_k之下按其相对重要性赋予A₁、A₂、…、A_n相应的权重，针对准则C_k，比较两个元素A_i和A_j的相对重要性，采用1～9比例标度法对相对重要性赋值，对于_n各元素来说，得到两两比较判断矩阵A，A＝(a_ij)_n×n。

步骤133，单一准则下元素的相对权重：对于A₁、A₂、…、A_n通过两两比较得到判断矩阵A，解特征值问题，Aw＝λ_maxw，所得到的特征向量w经正规化后作为元素A₁、A₂、…、A_n在准则C_k下排序权重。

步骤134，各层元素的组合权重：假定已经计算出第k-1层元素相对于总目标的组合排序权重向量第k层在第k-1层第j个元素作为准则下元素的排序权重向量为其中不受支配(即与第k-1层第j个元素无关)的元素权重为零，令则第k层n个元素相对于总目标的组合排序权重向量为：a^k＝B^ka^k-1。从而可以得到如下表2所示的施工风险权重表。

表2施工风险权重

二、步骤2，风险估计：运用基于模糊理论的模糊估计法进行风险估计，得到各风险因素的发生概率及风险损失。具体的，所述风险估计包括如下步骤：

步骤21，基本风险概率的模糊估计。具体的，所述基本风险概率的模糊估计包括：

步骤211，确定专家权重，即采用加权平均法对专家经验法得到的数据进行处理，确定风险概率的隶属度；

步骤212，风险概率分级，即根据国际通用的风险发生概率定性的定级方法，将风险发生概率P分为五级；

步骤213，专家模糊估计，第i个专家对第j个风险因素的5个发生概率等级隶属度P_ij作出评价，用下式表示：

$P_{\mathrm{ij}}=\frac{u_{\mathrm{PAij}}}{A}+\frac{u_{\mathrm{PBij}}}{B}+\frac{u_{\mathrm{PCij}}}{C}+\frac{u_{\mathrm{PDij}}}{D}+\frac{u_{\mathrm{PEij}}}{E}$

且 $\underset{K=A}{\overset{E}{\mathrm{\Σ}}}{u}_{\mathrm{PKij}}=1;$

式中，u_PKij表示第i个专家对第j个因素在风险等级为K时的风险发生概率,u_PAij～u_PEij分别表示第i个专家对第j个因素在风险等级为A～E级发生概率，用表示u_PAij～u_PEij，也就是说，分别表示第i个专家对第j个因素在风险等级为A～E级发生概率；

步骤214，根据n个专家对风险因素j的概率隶属度评价结果，进行加权平均，则得风险因素j发生概率P_j的模糊集：

$P_j=\frac{u_{\mathrm{PAj}}}{A}+\frac{u_{\mathrm{PBj}}}{B}+\frac{u_{\mathrm{PCj}}}{C}+\frac{u_{\mathrm{PDj}}}{D}+\frac{u_{\mathrm{PEj}}}{E}$

其中 $u_{\mathrm{PKj}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\γ}}_i{u}_{\mathrm{PKij}}}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\γ}}_i}(K=A,B,C,D,E)$

式中，γ_i表示第i个专家的权；u_PKj表示因素j风险等级为k时的发生概率；u_PAj～u_PEj分别表示因素j风险等级为A～E级的发生概率，通常用分别表示u_PAj～u_PEj，也就是说分别表示因素j风险等级为A～E级的发生概率；

如此，可以如下表3所示的风险因素的概率估计表。

表3风险因素的概率估计表

步骤22，风险损失的模糊估计。临海深基坑工程施工风险损失共有7类损失，包括工期损失、直接经济损失、人员伤亡损失、环境影响损失、社会影响损失和生态环境破坏损失。根据国际通用的风险后果定性的定级方法，将风险损失C分为四级，如表4所示。

表4风险损失分级

级别	后果描述	定义
			1	后果可忽略	基坑变形和渗漏量均较小，环境破坏轻微，不伤人、轻微的职业病害。
2	后果较轻	基坑变形较大、渗漏可控，轻微机械事故或环境破坏，轻度伤人、轻度职业病。
			3	后果严重	基坑局部失稳、渗漏严重，机械事故或环境破坏，重度伤人、重度职业病害。
4	灾难性后果	基坑失稳，严重的机械事故或环境破坏，人员死亡。

所述风险损失的模糊估计的方法的具体过程可参照基本风险概率的模糊估计。

具体的，所述风险损失的模糊估计包括如下步骤：

步骤221，采用加权平均法对专家经验法得到的数据进行处理，确定风险损失的隶属度，临海深基坑工程施工风险损失共有7类损失，包括工期损失、直接经济损失、人员伤亡损失、环境影响损失、社会影响损失和生态环境破坏损失；

步骤222，根据国际通用的风险后果定性的定级方法，将风险损失C分为四级；

步骤223，专家模糊估计，对第i个专家对第j个损失因素的5个发生概率等级隶属度作出评价；

步骤224，根据n个专家对风险因素j的概率隶属度评价结果，进行加权平均，则得各个风险因素的风险损失模糊集。如此可以如下表5所示的风险因素的损失率估计表。

表5风险因素的损失估计表

三、步骤3，风险评价：由各风险因素的发生概率及风险损失建立风险评估矩阵，通过多级模糊综合评价模型，确定各风险因素及整体项目的风险等级。利用R＝P×C模型，综合考虑工程项目风险因素的发生概率和风险损失，从而确定风险因素的风险等级。再运用模糊综合评价法原理建立了一个多层次模糊综合评判的风险评价模型，确定各层次风险因素的风险大小，及整体项目的风险等级。所述风险评价具体包括如下步骤：

步骤31，建立风险评估矩阵：根据R＝P×C，其中R是风险水平级别，P是风险发生概率，C是风险损失，建立风险评估矩阵，如表6所示，并根据二八法则确定4个风险等级区域及风险等级值V，如表7所示。

表6风险评估矩阵

表7风险水平等级

风险水平等级	等级值V	风险等级区域	风险评价决策准则
				一级	20	0～25	可接受，且不必采取特别措施
二级	45	25～50	可接受，但须加强控制和管理
				三级	70	50～75	不希望发生，必须采取措施降低风险或转移风险
四级	95	75～100	不可接受，必须排除或转移风险

步骤32，计算风险水平评价指标：由风险评估矩阵可得到风险因素j的评价指标：

$R_j^{\′}=\frac{u_{R1j}^{\′}}{V_1}+\frac{u_{R2j}^{\′}}{V_2}+\frac{u_{R3j}^{\′}}{V_3}+\frac{u_{R4j}^{\′}}{V_4}$

其中：u′_R1j＝u_C1j·u_PAj+u_C1j·u_PBj+u_C1j·u_PCj

u′_R2j＝u_C1j·u_PDj+u_C1j·u_PCj+u_C2j·u_PAj+u_C2j·u_PBj+u_C3j·u_PAj+u_C4j·u_PAj

u′_R3j＝u_C2j·u_PCj+u_C2j·u_PDj+u_C3j·u_PBj+u_C3j·u_PCj+u_C4j·u_PBj

u′_R4j＝u_C2j·u_PEj+u_C3j·u_PDj+u_C3j·u_PEj+u_C4j·u_PCj+u_C4j·u_PDj+u_C4j·u_PEj

式中，V₁～V₄分别为风险等级为一至四级时所取的等级代表值；u_C1j～u_C4j表示j因素风险损失等级为一至四级级时的发生概率；u_PAj～u_PEj表示j因素风险频率为A至E级时的发生概率；

步骤33，确定风险水平等级：采用加权平均法对评判指标进行处理：

$v_j=\underset{k=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{u}_{\mathrm{Rkj}}\·V_k$

式中，u_Rkj表示表示j因素风险等级为k级时的发生概率；V_k表示风险等级为k级时所取的等级代表值；v_j表示j因素的风险等级值；

则v_j对应的风险等级范围即为风险因素j评判的风险水平等级。

步骤34，整体风险评价：将同一层次下的基本因素评价集的评价指标为行形成评价矩阵

$\tilde{R}=\left[\begin{array}{cccc}{r}_{11}& r_{12}& ...& r_{1n}\\ r_{21}& r_{22}& ...& r_{2n}\\ ...& ...& ...& ...\\ r_{m1}& r_{m2}& ...& r_{\mathrm{mn}}\end{array}\right],$ 式中，r_mn表示单因素风险评价值；

并根据模糊综合评价步骤过程，逐级进行模糊综合评价，即可得高层次风险因素评价指标及总体风险的评价指标，对评价指标通过二八法则进行处理，则得各风险因素及整体风险的评价等级,如表8所示

表8各风险因素及整体风险的评价等级

四、步骤4，风险应对：在风险评价的基础上，利用风险决策法合理选择风险应对措施，制定风险处置方案。对应风险等级高的因素，及时进行应对，以降低风险的影响。

1)地质条件风险

(a)不良地质条件

A基岩面上覆土层厚度：因三轴搅拌桩施工动力和桩机高度有限，当基岩面上覆地层厚度超过30米时，施工难度大，桩体端部施工质量不良。对策：①选用较大功率的电动机，增加设备的搅拌能力；②适当加长桩机机高。

B上覆土层土性不均匀：加强地质勘察资料分析，按区域划分地质分区，设计施工参数。

C上覆土层存在珊瑚礁灰岩：对成层珊瑚礁灰岩采用1.2米口径的冲孔钻机作破碎处理，分层回填夯实后再施打三轴搅拌桩。

D基岩面起伏大：施打三轴搅拌桩前采用探孔的方式确定三轴搅拌桩停打深度，防止基岩面起伏对三轴搅拌桩桩机损坏；在高压旋喷桩施工前引孔，进一步查明基岩面的埋深，根据引孔资料具体确定每根桩的入岩深度。

E强风化层分布不均匀：通过探孔和引孔资料的对比分析，确定强风化层的厚度，以便确定三轴搅拌桩停打深度，高压旋喷桩的施工标高控制。

(b)地质勘探不确定性

A珊瑚礁灰岩的分布范围大大超过预期值：施工前应尽量提前探孔，如发现珊瑚礁灰岩分布范围可能大大超过预期值，应及时分析，提出处理方法，及时施工，尽量缩短处理时间，避免延误三轴搅拌桩施工工期。

B未探明基岩面埋深：严格控制探孔、引孔施工精度，要求误差不得大于0.1米。

C超前地质预报精度低：做好技术交底，制定操作规程，严格检查，要求施工班组认真填写一孔一表，施工技术管理人员要检查取芯情况，并拍照留存。

D高压旋喷桩引孔未人基岩：明确引孔、下管的施工要求，技术人员拍照留存。规范施工、规范施工人员的操作和记录。

2)设计风险

A设计基坑防渗止水帷幕选型不当：要按基坑优化选型程序比选基坑防渗止水帷幕体的设计。以安全为第一要求，满足此条件下，再考虑经济、工期和环境保护。

B设计对施工要求没有针对性：在设计时，应针对工艺，详细提出施工要求，包括提出施工质量检测要求以及加固措施，确保施工质量满足设计要求。

C降、排水设计不当：根据临海地区地质条件，结合基坑开挖深度，合理设计降、排水方案。可以首先考虑集水坑明抽水方式。

D设计变更、修改和审核不及时：加强沟通，建立设计、施工和监理等单位参加的工程例会制度，及时沟通，及时处理施工过程中所遇到的设计修改等问题。

3)施工技术风险

(a)三轴搅拌桩施工

A施工前未试成桩：施工前应安排试成桩，确定施工参数。并在整个工程筹划中要有计划。

B珊瑚礁灰岩处理不到位：用冲孔钻机破碎成层分布的珊瑚礁灰岩不存在施工难度问题，施工时要严格控制，破碎后要及时分层回填，注意回填密实度。

C施工设备安排不当：应根据土体厚度、土体均匀性和珊瑚礁灰岩的分布情况来初步选择三轴搅拌桩设备。再通过试成桩确定。

(b)高压旋喷桩施工

A施工前未试成桩：施工前应试成桩，通过试成桩可以进一步确定施工参数，完善施工工艺。施工单位应做好计划安排。

B引孔、下管不到位：根据要求，引孔、下管都必须做到一孔一表，拍照留存。加强对施工队伍的管理，制定必要的奖罚制定，确保施工质量。

C施工设备安排不当：高压旋喷桩施工不能采用单管法，应采用双管或三管法，再通过试成桩确定设备型号。

D上下搭接不良：严格控制施工质量，规范操作，同时如发现问题及时整改。

(c)放坡、护坡

A放坡坡度不满足设计要求：准确放线，并经复核后施工。开挖四周边坡时应预留一定距离，临边开挖要人工施工，严禁超挖时回填、修理边坡。

B放坡平台不满足设计要求：准确放线，并经复核后施工。按设计要求，控制放坡平台宽度。对于临海深基坑，放坡平台要满足明排水的需要。基坑坑底要留有基础施工空间和排水空间。

C护坡施工质量不良：严格要求护坡施工按设计要求操作；注意护坡厚度均匀情况，控制边坡面的平整度，分二次喷浆，每次厚度要满足要求。

D底腰梁施工质量不良：开挖到基岩面时，要根据开挖揭露的基岩面标高调整底腰梁设计根据基岩面起伏情况调整施工工作量，一定要全周长、全封闭施工。

(d)降、排水施工

A截、排水沟施工不当：严格按图施工，如发现基坑内排水距离设计不当，基坑内排水反流进入基坑、基坑内积水不能及时排出等情况，要及时调整，返工。

B降水效果不良：发现降水不到位时，增加集水坑，增加抽水设备，直至确保降水效果为止。

C排水能力不足：要根据排水要求安排排水设备，并留有余量，特别是预见到暴雨等天气，要检查排水设备和排水系统完好情况，安排好排水施工人员和值班人员，必要时启动应急预案。

(e)检测、监测不到位

A止水帷幕施工质量检测结果有效性不足：通过比较，选择结合钻孔取芯和声波试验优点的声波CT成像技术检测防渗止水帷幕体的施工质量，真实反映施工质量状况，为评价施工质量和提出合理、有效的加固处理方案打下基础。

B基坑位移监测结果有误：严格监控检测操作要求实施基坑位移监测，发现异常情况，及时反馈监测信息，及时采取对策，确保基坑边坡安全。

C基坑渗漏情况监测有误：安排监测人员密切关注基坑渗漏量变化，预测渗漏量的增减变化趋势，对排水设备、人员的投入提出建议，确保基坑积水不影响施工，更不能危及基坑边坡安全稳定性。

4)施工管理风险

A供水供电不稳定：改善供电设施，预备发电机设备，如停电，及时启动预备设备；供水相对较易解决。

B施工组织协调不利：施工前，认真筹划施工组织，合理安排施工工序、工序搭接、工作面等。

C进度安排不合理：施工前，根据人员、设备、材料和场地施工作业条件，合理安排进度。尽量不抢工期，不突击施工。

D安全管理

a.施工用电不规范：施工时，规范用电，按时检查电源的可靠性、高压电源保护措施等，预防施工用电不规范而引发对人员及设备的损害。

b.施工机械风险：要求施工人员，特别是特殊工种的施工人员要严格执行相关操作规范，在设备运输、安装、拆除、吊装等过程中遵守安全防护措施，杜绝发生人体伤害等事故。

E材料设备

a.材科设备供应不足：施工前，对材料、设备供应做好计划，并提前预告、通知，发现问题，及时反馈信息，及时解决。

b.材料设备质量或规格不合格：做好进场材料、设备的检测工作，并提前预告、通知，发现问题，及时反馈信息，及时解决。

c.新材料、新设备：加强技术交底和施工示范，使施工班组熟悉新材料、新设备的性能，保证施工质量。

5)环境保护风险

A职业病风险：按生产保护要求，配备劳动防护用品，严格遵守劳动防护规程，规范操作，预防职业病。

B生态破坏：尽量采用污染轻的水泥等施工材料，施工污水、废渣等排放要符合要求，减少对海水的污染等生态破坏。

6)自然灾害风险

A台风、暴雨：认真收集台风、暴雨等大气预报信息，制定应急预案，按级别启动预案，应对台风、暴雨袭击。

B潮汐作用：查明场地潮汐类型，在基坑开挖期间，有针对性安排抽水设备、人员，并配备备用电源。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (8)

1.一种临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1，风险识别：采用基于分解结构法的专家函询法，并运用层次分析法建立临海地区深基坑施工的风险评价指标体系；

步骤2，风险估计：运用基于模糊理论的模糊估计法进行风险估计，得到各风险因素的发生概率及风险损失；

步骤3，风险评价：由各风险因素的发生概率及风险损失建立风险评估矩阵，通过多级模糊综合评价模型，确定各风险因素及整体项目的风险等级；

步骤4，风险应对：在风险评价的基础上，利用风险决策法选择风险应对措施，制定风险处置方案。

2.如权利要求1所述的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法，其特征在于，所述风险识别包括如下步骤：

步骤11，分解结构法：横观项目所涉及的各个方面，纵观项目建设的全过程，运用分解结构法，将施工风险分解为六大类风险因素，分别是地质条件风险、设计风险、施工技术风险、施工管理风险、环境保护风险、自然灾害风险；

步骤12，专家函询法：利用专家的知识及经验，发挥专家的集体智慧，对临海入岩深基坑的防渗止水帷幕体施工存在的风险进行预测，并通过多次信息交换、筛选，使各位专家的意见趋向一致，再将专家的意见运用逻辑推理的方法进行综合、归纳，得到本项目的主要风险因素；

步骤13，层次分析法：在专家函询法得到的主要风险因素基础上，运用层次分析法把复杂的风险问题分解为各个组成因素，将这些因素按支配关系分组形成有序的递阶层次结构，通过两两比较的方式确定层次中诸因素的相对重要性，然后综合人的判断以决定评价诸因素相对重要性总的顺序。

3.如权利要求2所述的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法，其特征在于，所述专家函询法具体包括如下步骤：

步骤121，成立专家小组，并根据专家的经验及能力分类，并赋予各专家不同的权重；

步骤122，初次信息索取：根据分解结构法得到的六类风险因素，构造调查表，以函询的方式向专家们索取信息；

步骤123，调查结果的初步汇总整理：根据专家反馈的信息进行归纳整理，将各风险因素进行合并解释，计算各风险因素的平均信心指数：

${\mathrm{\χ}}_i^l=\frac{\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_j{\mathrm{\χ}}_{\mathrm{ij}}^l}{\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_j}$

式中：为第一次调查第i个风险因素的平均信心指数；χ_ij为第一次调查第j个专家对第i个风险因素的信心指数；λ_j为第j个专家的权重；

步骤124，再次信息索取：根据初步汇总整理的风险因素，再次构造调查表，再采用函询的方式向专家进行调查，各位专家可以根据初步汇总整理的风险因素的信心指数，做出进一步判断，给出自己第二次的信心指数；

步骤125，调查结果的再次汇总整理，根据专家反馈的信息进行归纳整理，得出各风险因素的平均信心指数则认为该风险因素有效。

4.如权利要求2所述的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法，其特征在于，所述层次分析法包括如下步骤：

步骤131，建立问题递阶层次结构：把复杂问题分解成称之为元素的各组成部分，把这些元素按属性不同分成若干组，形成不同层次；

步骤132，构造两两比较判断矩阵：在建立递阶层次结构以后，能够确定上下层次之间元素的隶属关系，假定上一层次的元素C_k作为准则，对下一层次的元素A₁、A₂、…、A_n有支配关系，在准则C_k之下按其相对重要性赋予A₁、A₂、…、A_n相应的权重，针对准则C_k，比较两个元素A_i和A_j的相对重要性，采用1～9比例标度法对相对重要性赋值，对于n各元素来说，得到两两比较判断矩阵A， $A={\left(a_{\mathrm{ij}}\right)}_{n\×n};$

步骤133，单一准则下元素的相对权重：对于A₁、A₂、…、A_n通过两两比较得到判断矩阵A，解特征值问题，Aw＝λ_maxw，所得到的特征向量w经正规化后作为元素A₁、A₂、…、A_n在准则C_k下排序权重；

步骤134，各层元素的组合权重：假定已经计算出第k-1层元素相对于总目标的组合排序权重向量第k层在第k-1层第j个元素作为准则下元素的排序权重向量为其中不受支配(即与第k-1层第j个元素无关)的元素权重为零，令则第k层n个元素相对于总目标的组合排序权重向量为：a^k＝B^ka^k-1。

5.如权利要求1所述的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法，其特征在于，所述风险估计包括如下步骤：

步骤21，基本风险概率的模糊估计；

步骤22，风险损失的模糊估计。

6.如权利要求5所述的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法，其特征在于，所述基本风险概率的模糊估计包括：

步骤211，采用加权平均法对专家经验法得到的数据进行处理，确定风险概率的隶属度；

步骤212，根据国际通用的风险发生概率定性的定级方法，将风险发生概率P分为五级；

步骤213，专家模糊估计，对第i个专家对风险因素j的5个发生概率等级隶属度作出评价；

步骤214，根据n个专家对风险因素j的概率隶属度评价结果，进行加权平均，则得风险因素j发生概率的模糊集。

7.如权利要求5所述的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法，其特征在于，所述风险损失的模糊估计包括如下步骤：

步骤221，采用加权平均法对专家经验法得到的数据进行处理，确定风险损失的隶属度，临海深基坑工程施工风险损失共有7类损失，包括工期损失、直接经济损失、人员伤亡损失、环境影响损失、社会影响损失和生态环境破坏损失；

步骤222，根据国际通用的风险后果定性的定级方法，将风险损失C分为四级；

步骤223，专家模糊估计，对第i个专家对第j个损失因素的5个发生概率等级隶属度作出评价；

步骤224，根据n个专家对风险因素j的概率隶属度评价结果，进行加权平均，则得各个风险因素j的风险损失模糊集。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的临海地区深基坑防渗止水帷幕体施工风险评价方法，其特征在于，所述风险评价包括如下步骤：

步骤31，建立风险评估矩阵：根据R＝P×C，其中R是风险水平级别，P是风险发生概率，C是风险损失，建立风险评估矩阵，并根据二八法则确定4个风险等级区域及风险等级值V；

步骤32，计算风险水平评价指标：由风险评估矩阵可得到风险因素j的评价指标R'_j：

$R_j^{\′}=\frac{U_{R1j}^{\′}}{V_1}+\frac{U_{R2j}^{\′}}{V_2}+\frac{U_{R3j}^{\′}}{V_3}+\frac{u_{R4j}^{\′}}{V_4}$

其中：

u′_R1j＝u_C1j·u_PAj+u_C1j·u_PBj+u_C1j·u_PCj

u′_R2j＝u_C1j·u_PDj+u_C1j·u_PCj+u_C2j·u_PAj+u_C2j·u_PBj+u_C3j·u_PAj+u_C4j·u_PAj

u′_R3j＝u_C2j·u_PCj+u_C2j·u_PDj+u_C3j·u_PBj+u_C3j·u_PCj+u_C4j·u_PBj

u′_R4j＝u_C2j·u_PEj+u_C3j·u_PDj+u_C3j·u_PEj+u_C4j·u_PCj+u_C4j·u_PDj+u_C4j·u_PEj

式中，V₁～V₄分别为风险等级为一至四级时所取的等级代表值；u_C1j～u_C4j表示j因素风险损失等级为一至四级级时的发生概率；u_PAj～u_PEj表示j因素风险频率为A至E级时的发生概率；

步骤33，确定风险水平等级：采用加权平均法对评判指标进行处理，

$v_j=\underset{k=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{u}_{\mathrm{Rkj}}\·V_k$

式中，u_Rkj表示表示j因素风险等级为k级时的发生概率；V_k表示风险等级为k级时所取的等级代表值；v_j表示j因素的风险等级值；v_j对应的风险等级范围即为风险因素j评判的风险水平等级；

步骤34，整体风险评价：将同一层次下的基本因素评价集的评价指标形成评价矩阵

$\tilde{R}=\left[\begin{array}{cccc}{r}_{11}& r_{12}& ...& r_{1n}\\ r_{21}& r_{22}& ...& r_{2n}\\ ...& ...& ...& ...\\ r_{m1}& r_{m2}& ...& r_{\mathrm{mn}}\end{array}\right],$ 式中，r_mn表示单因素风险评价值；

并根据模糊综合评价步骤过程，逐级进行模糊综合评价，得高层次风险因素评价指标及总体风险的评价指标，对评价指标进行处理，得各风险因素及整体风险的评价等级。