渤海海峡隧道tbm施工风险评估及关键风险对策探讨

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1、渤海海峡隧道TBM施工风险评估及关键风险对策探讨李达，洪开荣，谭忠盛(1．中国中铁隧道集团有限公司技术中心，河南洛阳471009；2．中国中铁隧道集团有限公司，河南洛阳471009；3．北京交通大学土木建筑T程学院，北京100044)【摘要】本文以渤海海峡隧道设想方案的施工风险为评估对象，采用层次分析法(AHP)一模糊综合评价法对渤海海峡隧道的施工风险进行了识别和评价，认为渤海海峡隧道施工风险等级为三级，为高风险隧道。分析了影响风险等级的关键风险为隧道掘进机(TBM)主轴承制造风险、突水突泥风险和施工

2、通风风险，并根据这些风险的特征提出了风险对策建议和尚需解决的关键问题，为渤海海峡隧道的决策提供参考，同时也为跨海隧道的规划、设计以及施工方案的制定提供参考。【关键词】渤海海峡隧道；层次分析法；模糊评价；风险评估；风险对策【中图分类号】U455．1【文献标识码】A【文章编号】1009—1742(2013)12—0095—06渤海是我国内海，海峡两端最短距离约为1前言106km，平均水深为25m，最大水深老铁山水道为自20世纪7O年代以来，Einstein曾撰写多篇有85m，既是外海进入渤海的必经海上通道

3、，又是我价值的文献，指出隧道工程风险研究的特点和应遵国南北陆路交通的天堑。渤海海峡通道的建设对循的理念⋯。20世纪90年代起，惊人的隧道塌陷事军事、政治、经济、技术以及开发开拓海洋工程均有故引起了公众和业主对地下工程施工中潜在风险积极意义。魏礼群等总结了20世纪90年代以来针的特别关注。在水底隧道风险研究方面，Nilsen等对渤海海峡隧道建设相关的区域经济效应、技术经对复杂地层条件地区海底隧道的风险进行了相对济效果、海洋地质、生态环境等进行了深入探讨。深入的研究口1。国际隧道协会委员HeinzDudd

4、eck2006-2007年，王梦恕等论述了修建渤海海峡隧道则在其论文中对穿越海峡的隧道和穿越阿尔卑斯的必要性，研究了海峡通道“南桥北隧”方案，比较山的隧道如何进行风险评估进行了探讨p。随着我了海底隧道的不同方案及施工方法。以我国目前国近几年水底隧道的修建，水底隧道的风险评估研的隧道技术水平和经济实力为依据，认为在近几十究及应用逐渐被用于指导工程实践。2000年，以年内修建渤海海峡隧道是可行的】。2012年，王梦同济大学为主进行的沪崇(上海一崇明岛)通道的恕等通过研究提出了该隧道横纵断面，并认为该隧风险

5、评估项目为我国在越江跨海隧道的风险研究道宜采用以隧道掘进机(TBM)为主、以钻爆法为辅做出了突破性贡献。2007-2008年，马小峰和洪的施工方法n。当前的研究是从经济、技术层面对选华分别针对浏阳河水下隧道和厦门翔安海底隧渤海海峡隧道进行研究的，而从施工角度针对渤海道施工进行了风险评估，提出了风险对策。海峡隧道进行风险评估的文献尚未见报道。【收稿日期】2013—10—08【基金项目】中铁隧道集团有限公司重大课题(隧研合2012—15)【作者简介】李达(1983一)，男，河南洛阳市人，博士，工程师，主要

6、从事地下工程研究工作；E—mail：49620364@qq．com2013年第15卷第12期95表1风险权重3渤海海峡隧道风险评估Table1Weightcoeficientofrisk3．1风险识别与权重分析掘进机法是利用岩石隧道掘进机在岩石地层中暗挖隧道的一种施工方法，施工时所使用的机械通常为TBM。它是利用回转刀盘并借助推进装置的作用力使得刀盘上的滚刀切割岩面以达到开挖隧道的目的。TBM目前已成为世界上长大隧道施工最有效、最先进的施工方法之一。3．1．1风险识别根据TBM在花岗岩地层施工的特点，

7、渤海海峡隧道具有规模大、技术难度大、不可预见因素多、工期长等特点，组建风险识N／l,组，运用层次分析法3．2风险估计与评价(AHP)对渤海海峡主隧道及服务隧道施工风险进利用模糊数学法处理非数字化、模糊难含义的行识别，渤海海峡隧道施工风险包括TBM设备风变量有独到之处，该方法能提供合理的数学规则去险、TBM掘进风险和辅助工序风险。其施工风险结解决模糊变量问题，相应得出的结果又能通过一定构见图4。一一一一一一一一一一一一～一一一一一一一一一一的方法转为语言描述。这一特性适合解决海底施工存在的潜在风险问题。

8、3．2．1风险估计与评价计算模型及计算方法根据渤海海峡隧道施工风险结构模型，首先根TBM设备风险F21据规范nu和国际通用的标准，，并利用专家打分的方式建立各个基本风险集的评价集凡(f，为大于0主、服的整数)，然后根据前述计算的权重系数计算下一务隧道层的风险评价集，即施工TBM掘进风险F22R=w·R(1)风险式(1)中，W为各风险的权重系数组成的l×的矩F2阵。同样的方法可以得出目标评价矩阵R，计算模型见图5。辅助工序风险F23图4渤海海峡隧道施工风险