南水北调东线穿黄隧洞风险管理模型研究

摘要

南水北调东线穿黄隧洞工程（以下简称“穿黄隧洞”）是东线调水工程不可或缺的组成部分，具有十分重要的地位。本文依托“南水北调东线穿黄河工程建设综合技术研究项目”（以下简称“东线综合研究项目”），对东线隧洞工程风险管理模型进行了研究。
　　针对水工隧洞工程，基于对水工隧洞基本力学问题的分析，从风险管理的总目标出发，基于PDCA风险管理环，建立了水工隧洞全寿命周期动态风险管理体系。参考公路隧洞相关规范给出了水工隧洞安全风险接受准则，详细介绍了隧洞风险评估的主要流程。
　　建立了穿黄隧洞基本力学问题与风险管理总目标模型，对穿黄隧洞全寿命周期风险分析与控制，对穿黄隧洞全寿命的六个阶段（包括规划立项阶段、勘测设计阶段、招标投标阶段、施工阶段、运营维护阶段和报废处置阶段）进行整体的风险管理，介绍了穿黄隧洞全寿命周期的风险分析、风险控制和风险管理。
　　参考穿黄隧洞工程资料，针对穿黄隧洞可能出现的部分工程风险进行了分析，主要包括设计风险，施工期间隧洞开挖涌水风险、隧洞围岩稳定风险、隧洞外水压力风险和隧洞出口连接段边坡稳定风险等。
　　采用模糊层次分析法对穿黄隧洞的设计阶段、施工阶段和运营维护阶段进行了详细的风险分析和风险评估，借助于MATLAB程序简化了计算步骤，得到各层风险源的风险水平和风险等级，并给出了工程各阶段参与方的风险水平和风险等级，最后给出了穿黄隧洞在各阶段的风险水平和风险等级，并给出了风险评价。
　　最后，介绍了工程风险处理的几种对策。对于穿黄隧洞设计阶段风险、施工阶段风险和运营维护阶段风险的分配，对穿黄隧洞项目，从整体全面把握，采取按照风险承担方的方式分类，给出业主方风险对策、设计方风险对策、施工方风险对策和运营维护方风险对策。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 背景及问题的提出

1．2 研究综述

1．2．1 国外隧洞风险研究现状

1．2．2 国内隧洞风险研究现状

1．2．3 国内外工程全寿命周期风险管理和研究现状

1．2．4 国内外研究中存在的问题

1．3 本文主要研究内容

2 隧洞工程风险管理模型

2．1 水工隧洞工程的特点

2．2 隧洞安全风险研究基础理论

2．3 水工隧洞风险的特点

2．4 风险评估指标的构建

2．5 风险评估方法的选择

2．6 全寿命周期动态风险管理体系

2．6．1 面向“全寿命周期”的风险特征

2．6．2 全寿命周期风险形成机制

2．6．3 PDCA风险管理环及模块化设计

2．6．4 穿黄隧洞各阶段风险源数据库

2．6．5 面向全寿命周期的动态风险管理体系

2．7 改进的模糊层次分析法风险模型

2．7．1 改进的模糊层次分析法的原理

2．7．2 模糊层次综合评价法的一般步骤

2．7．3 确定水工隧洞工程全过程风险分析层次结构及各因素

2．7．4 建立风险评价因素集及评价集

2．7．5 风险因素权重计算及排序

2．7．6 工程总风险模糊评价

2．8 本章小结

3 穿黄隧洞全寿命周期风险管理

3．1 概述

3．2 穿黄隧洞基本力学问题与风险管理总目标

3．3 穿黄隧洞全寿命周期风险分析及控制

3．4 全寿命阶段部分风险有限元分析

3．4．1 隧洞平洞段全寿命阶段围岩位移

3．4．2 斜井段全寿命阶段围岩位移

3．5 本章小结

4 改进的穿黄隧洞模糊层次风险模型及风险评价

4．1 穿黄隧洞可能出现的部分工程风险分析

4．2 穿黄隧洞风险评估

4．3 穿黄隧洞风险评价

4．4 本章小结

5 穿黄隧洞工程风险对策

5．1 工程风险对策

5．2 穿黄隧洞风险对策

5．2．1 业主方风险对策

5．2．2 设计方风险对策

5．2．3 施工方风险对策

5．2．4 运营维护方风险对策

5．3 本章小结

6 结论

6．1 本文主要成果

6．2 本文存在的问题及展望

附录

参考文献

致谢

在读期间发表的论文和参加的科研项目