多种影响因素耦合作用下水下隧道施工进度风险评价

摘要

随着城市建设的高速发展和交通压力的与日俱增，城市可利用空间不断被挤压，水下隧道项目的建设规模以及投资额度也在不断的扩大。与其他跨江方式相比，水下隧道具有节约城市空间、不受气候影响、可靠性高、不影响通航等优势，因此其应用范围越来越广。然而水下隧道建设过程中面临着复杂的施工环境，往往伴随着难度大、技术复杂、超高水压、多变地质等难题，这些不确定的因素都将给水下隧道的施工进度带来风险，从而造成投资的增加以及资源的浪费等问题。与此同时，现有的研究成果中，多种影响因素耦合作用影响情况下水下隧道施工进度风险研究还处于探索阶段，其理论研究相对较为薄弱，尚缺少系统的水下隧道施工进度管理的理论以及实践指导。分析水下隧道施工中风险因素以及各风险因素之间耦合作用，并将风险因素之间耦合关系研究引入到水下隧道施工进度风险评价中，从而进一步完善水下隧道施工进度评价的内容。
　　本文首先基于风险形成及传递的基本理论，研究了水下隧道是施工进度风险形成过程，并以数学量化的形式定义了风险的作用途径，得出风险的形成机理;同时根据风险耦合的一般涵义，对水下隧道施工进度风险因素之间的耦合关系进行了定义并研究了水下隧道施工进度风险耦合的耦合机理及特征。其次，基于文献研究、专家访谈、WBS-RBS目标分解法识别出对水下隧道施工中对进度产生影响的风险因素，并基于ISM解释结构模型基本理论对各风险因素之间的耦合关系进行识别和确认，构建各类风险因素耦合的耦合关系网络图，清晰的表达各类风险因素之间的影响作用的传递关系。接着，根据水下隧道施工进度特性建立了风险耦合作用下水下隧道施工进度评价的空间层次结构模型，该模型中包含了风险因素耦合关系分析、风险耦合作用途径排序以及基于GERT网络的风险耦合链度量分析，并将风险耦合作用引入施工进度评价体系中结合施工进度网络运用蒙特卡罗模拟出总进度的风险分布以及完工概率，为决策者提供更多的信息。最后，结合南京纬三路过江通道项目进行实证研究，应用本文提出的方法对纬三路过江通道施工进度风险进行分析和验证。通过建立关键的风险链，确定了关键的风险耦合作用路径，最后进行模拟，得到该项目施工进度风险概率分布图以及完工概率曲线，并与传统的工程施工进度分析包括进度计划的风险分析方案进行对比分析，验证了本文提出进度风险评价技术的优越性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究目的及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 水下隧道风险研究现状

1．2．2 水下隧道施工进度风险研究现状

1．2．3 水下隧道施工风险耦合研究现状

1．3 研究内容及方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．3．3 研究技术路线

1．3．4 研究的难点及创新点

第2章 水下隧道施工进度风险及其特性研究

2．1 水下隧道施工进度风险概念及特征

2．1．1 水下隧道的施工概述

2．2．1 水下隧道施工进度风险定义

2．2．2 水下隧道施工进度风险特点

2．2 水下隧道施工进度风险形成过程

2．2．1 水下隧道施工进度风险作用途径

2．2．2 水下隧道施工进度风险因素

2．2．3 水下隧道施工进度风险形成机理

2．3 水下隧道施工进度风险因素的耦合作用

2．3．1 水下隧道施工进度风险耦合涵义

2．3．2 水下隧道施工进度风险耦合机理

2．3．3 水下隧道施工进度风险耦合分类

2．3．4 水下隧道施工进度风险耦合特性

2．4 本章小结

第3章 水下隧道施工进度风险耦合关系分析

3．1．1 水下隧道施工进度风险因素识别程序

3．1．2 水下隧道施工的WBS工作分解结构

3．1．3 水下隧道施工进度RBS风险结构

3．1．4 水下隧道WBS-RBS风险矩阵

3．2 基于ISM施工进度风险耦合关系分析

3．2．1 水下隧道施工进度风险耦合关系识别

3．2．2 水下隧道施工进度风险因素耦合关系分析

3．3 本章小结

第4章 风险耦合作用下水下隧道施工进度风险评价

4．1 风险耦合作用下水下隧道施工进度风险评价框架

4．2 水下隧道施工进度风险因素耦合强度

4．2．1 常用水下隧道施工进度风险衡量方法

4．2．2 基于信心指数专家调查法

4．2．3 水下隧道施工进度风险因素耦合强度计算

4．3 风险耦合作用下水下隧道施工进度风险链评价模型

4．3．1 水下隧道施工进度耦合关系网络分割

4．3．2 水下隧道施工工序进度变化对总进度的影响分析

4．3．3 水下隧道施工进度关键风险链排序

4．4 风险耦合作用下水下隧道施工总进度风险评价

4．4．1 风险耦合关系GERT分析度量研究

4．4．2 风险耦合作用下各工序风险定量分析

4．4．3 风险耦合作用下水下隧道施工总进度MC模拟

4．5 本章小结

第5章 应用研究

5．1 项目简介

5．2 项目风险因素耦合关系分析

5．2．1 施工进度风险因素识别

5．2．2 水下隧道施工进度风险因素耦合关系网络建立

5．3 风险耦合作用下水下隧道施工进度风险评价

5．3．1 水下隧道施工进度风险因素耦合强度

5．3．2 风险耦合作用下水下隧道施工进度风险链排序

5．3．3 基于GERT网络的各工序风险耦合影响分析度量

5．3．4 风险耦合作用下施工总进度的MC模拟

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

致谢

参考文献

附录

攻读硕士期间发表的论文和取得的学术成果