（采矿工程专业论文）地下工程施工安全风险管理系统研究.pdf

摘要 地下工程项目在施工的过程中 存在多种风险 而且有些风险是潜在的 不易识别的 在施工过程中 由于工程安全管理不善而引起的安全事故层出不 穷 事故的产生必然导致重大的经济损失和社会影响 地下工程的安全风险管 理是地下空间发展以及轨道交通建设所面临的核心技术难题 在地下工程施工 中 实施有效的风险管理 对施工过程进行风险评估 从而构建安全风险管理 系统显得尤为重要 将风险管理应用于地下工程施工建设中 认清地下工程有 关的风险要素 从而构建安全管理指标体系 并在此基础上构建地下工程施工 安全风险管理系统 有利于提高建设参与方的风险管理意识和风险管理能力 减少或避免施工阶段可能产生的安全隐患和损失 本文在对风险管理理论与风险分析方法研究的基础上 针对地下工程的特 点 从地下工程施工风险发生的机理出发 结合风险核对表 故障树法等多种 风险识别方法 从而建立地下工程施工安全风险指标体系 指标的建立以地下 工程施工作业阶段为重点 从地下工程安全风险管理的不同角度构建 鉴于国 内目前还没有足够的施工安全灾害数据的情况 选用层次分析法与模糊理论综 合评估地下工程施工安全风险发生的概率 构建基于层次模糊综合评判的地下 工程施工安全风险评估模型 在以上工作的基础上 构建地下工程施工安全风险管理系统 系统以e s r i 的a r c g i se n g i n e 为开发平台 与地理信息系统有机结合 利用m i c r o s o f t a c c e s s 数据库进行后台管理 设计并实现系统 系统包括风险识别 风险评估 指标 体系更新和施工动态监控四大模块 并对汉阳港区铁路隧道工程施工安全风险 管理进行应用研究 在施工前建立相应的动态前瞻性系统 可以对各个施工过程潜在风险源进 行科学的分析 并在施工过程中结合监测信息 完善指标体系 继而辅助安全 预测 及早识别风险源和不确定因素 以便于采取相应的安全措施 有效地降 低风险带来的损失 预防 预测和控制事故的发生 从而实现动态管理和信息 化施工 关键词 地下工程 风险管理 指标体系 评估模型 管理系统 a b s t r a c t t h e r ei sav a r i e t yo fr i s k si nt h ep r o c e s so fu n d e r g r o u n dp r o j e c tc o n s t r u c t m n a n ds o n l ep o t e n t i a lr i s ki sn o te a s i l yi d e n t i f i a b l e d u r i n gt h ep r o c e s so fc o n s t r u c t i o n d r o c e s s a c c i d e n t sa r eh a p p e n i n ga sar e s u l t o ft h ep o o re n g m e e n n gs a t e t y m a n a g e m e n to fs e c u r i t y a n dt h ea c c i d e n t si n e v i t a b l y c a u s es i g n i f i c a n te c o n o 删c l o s s e sa n ds o c i a li m p a c t t h es e c u r i t yr i s km a n a g e m e n to fu n d e r g r o u n d i st h ec o r e t e c h n i c a lp r o b l e m s w h i c ht h ed e v e l o p m e n to fu n d e r g r o u n ds p a c ea n d c o n s t r u c t i o no f r a i lt r a n s p o r t a t i o nf a c e i no r d e rt ob u i l ds e c u r i t yr i s km a n a g e m e n ts y s t e m t l a e i m p l e m e n t a t i o n o fe f f e c t i v er i s km a n a g e m e n ti nt h ep r o c e s s o fu n d e r g r o u n d c o n s t i u c t i o na n dc a r r y i n go u tr i s ka s s e s s m e n ti nt h ep r o c e s so fc o n s t r u c u o na r ev c r y i m p o r t a n t o nt h e b a s i so ft h ea p p l i c a t i o no fr i s km a n a g e m e n tt o t h ep r o c e s so 士 u n d e r g r o u n dp r o j e c tc o n s t r u c t i o na n di d e n t i f y i n gr i s kf a c t o r sr e l a t e dt ou n d e r g r o u n d w o r k s as a f e t ym a n a g e m e n ti n d e xs y s t e mw i l lb eb u i l t t h eb u i l d i n go ft h es a f e t y r i s km a n a g e m e n ts y s t e mi sp r o p i t i o u st oi n c r e a s et h ea w a r e n e s so fr i s km 觚a g e m e n t a n dt h ec a p a b i l i t i e so fr i s km a n a g e m e n to f t h ep a r t i c i p a n t s s oa st or e d u c eo ra v o l d t h ep o s s i b l es e c u r i t yr i s k sa n d l o s s e si nt h es t a g eo fc o n s t r u c t i o n i nt h i sp a p e r t h ee s t a b l i s h m e n to fu n d e r g r o u n dc o n s t r u c t i o ns a f e t yr i s ki n d e x s v s t e mi sb a s e do nt h er e s e a r c ho ft h e o r yo f r i s km a n a g e m e n ta n da n a l y s i sm e t h o d so f r i s k t a k i n gi n t oa c c o u n to ft h ec h a r a c t e r i s t i c so fu n d e r g r o u n de n g i n e e r i n g t h ei n d e x s v s t e mc o n s i d e r st h em e c h a n i s mo ft h eo c c u r r e n c e o ft h er i s k so fu n d e r g r o u n d c o n s t r u c t i o n a n dc o m b i n i n gm e t h o d so fr i s ki d e n t i f i c a t i o ns u c ha sf a u l tt r e ea n a l y s i s r i s kc h e c k l i s t sm e t h o d t h es t a g eo fu n d e r g r o u n dc o n s t r u c t i o nw o r k i st h ee m p h a s l s o ft h ee s t a b l i s l l r l l e n to ft h ei n d e xs y s t e m a n dt h ee s t a b l i s h m e n to fi n d e xs y s t e mh a s c o n s i d e r e dd i f f e r e n tr e s p e c t so ft h er i s km a n a g e m e n to fu n d e r g r o u n dp r o j e c t o w i n g t 0t l l el a c ko fe n o u g hd a t ao nt h es a f e t ys i t u a t i o no fd i s a s t e r t h ea h p a n df u z z y c o i i p r e h e n s i v ea s s e s s m e n tm e t h o dc a nb eu s e dt o a s s e s st h ep r o b a b i l i t yo ft h e p r o b a b i l i t yo ft h er i s k a n dt h e nc o n s t r u c tt h es a f e t yr i s ka s s e s s m e n tm o d e lo f t h e u n d e r g r o u n dc o n s t r u c t i o nb a s e do nf u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n t h es e c u r i t yr i s km a n a g e m e n ts y s t e mo ft h eu n d e r g r o u n d c o n s t r u c t i o ni s e s t a b l i s h e db a s e d0 nt h ew o r ka b o v e b a s e d o nt h ee s r i sa r c g i se n g i n e d e v e l o p m e n tp l a t f o r m t h es y s t e m u s e st h em i c r o s o f ta c c e s sd a t a b a s em a n a g e m e n ta s t h eb a c k s t a g em a n a g e m e n t a n dc o m b i n i n go fg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m t h e s y s t e mi n c l u d e sf o u rm o d u l e s t h a ta r er i s ki d e n t i f i c a t i o n r i s ka s s e s s m e n t i n d e x s y s t e mu p d a t e da n dd y n a m i cm o n i t o r i n go fc o n s t r u c t i o n w i t ht h ea d o p t i o no ft h e r e s e a r c ha c h i e v e m e n tf o rt h es a f e t yr i s km a n a g e m e n ti nu n d e r g r o u n de n g i n e e r i n g c o n s t m c f i o ni nm i sd i s s e r t a t i o n aa p p l i c a t i o nr e s e a r c hh a st a k e ni n t ot h es a f e t yr i s k m a n a g e m e n t i nt h eh a r ty a n g p o r tr a i l w a yt u n n e lc o n s t r u c t i o n t oe s t a b l i s ht h e c o r r e s p o n d i n gd y n a m i cf o r w a r d l o o k i n gs y s t e mb e f o r e c o n s t r u c t i o n w ec a nt a k et h es c i e n t i f i ca n a l y s i st oa l lt h ep o t e n t i a lr i s k so ft h ep r o c e s s o fc o n s t r u c t i o n i nt h ep r o c e s so fc o n s t r u c t i o n i no r d e rt o c o m p l e t ei n d e xs y s t e ma n d a s s i s tt op r e d i c t i n g t h em o n i t o r i n gi n f o r m a t i o ns h o u l dt ob ec o n s i d e r e d t h e r e f o r e w ec a l li d e n t i f yt h er i s ks o u r c e sa n du n c e r t a i n t i e se a r l y t h e nt a k ea p p r o p r i a t e s e c u r i t y m e a s u r e si ne f f e c t i v e l yt or e d u c et h er i s ko fl o s sc a u s e d a n di m p l e m e n tt h ed y n a m i c m a n a g e m e n ta n di n f o r m a t i o nc o n s t r u c t i o n k e yw o r d s u n d e r g r o u n de n g i n e e r i n g r i s km a n a g e m e n t i n d e xs y s t e m e v a l u a t i o n m o d e l m a n a g e m e n ts y s t e m i i i 独创性声明 本人声明 所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果 尽我所知 除了文中特别加以标注和致谢的地方外 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果 也不包含为获得 武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料 与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意 签名 拉堡盔日期 垫f 逸圭旦 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留 使用学位论文的规定 即 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版 允许论文被查阅和借阅 本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的 全部内容编入有关数据库进行检索 可以采用影印 缩印或其他复制 手段保存或汇编本学位论文 同时授权经武汉理工大学认可的国家有 关机构或论文数据库使用或收录本学位论文 并向社会公众提供信息 服务 保密的论文在解密后应遵守此规定 研究生 蜊砌毋新c 签鼽肚文日期孙身r 同 武汉理工大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 研究背景 目的及意义 1 1 1 研究背景 随着经济建设的高速发展 快速的工业化以及人口的高度城市集中化 人 类面临日益突出的居住 交通 环境等与有限土地资源之间的矛盾 地下工程 建设进入蓬勃发展阶段 在国家水利水电 交通和城市市政建设等大型项目中 修建各类地下工程呈现急剧增长的趋势 2 0 世纪8 0 年代 国际隧道协会便提出 了 大力开发地下空间 开始人类新的穴居时代 的倡议 得到了广泛的响应 世界各国都日益重视地下空间的开发利用 各国政府都把地下空间的利用作为 一项国策来推进其发展 利用地下空间扩大国土 解决城市化进程加快所引起 的人1 2 1 爆炸 破坏性建设 资源短缺 以及越来越严重的交通问题 1 l 地下空间 的利用 已扩展到各个领域 发挥着重要的社会和经济效益 地下空间的开发利用主要是依托地下工程建设进行的 但是由于地下工程 项目的特点及其内在的不确定性 在施工过程中由于安全管理不善 对各种安 全风险认识的不足而引发各种重大安全事故层出不穷 而这些事故的产生必然 导致重大的经济损失和社会影响 2 0 0 3 年7 月 上海地铁4 号线浦西联络通道 发生特大涌水事故 造成周围地区地面沉降严重 周围建筑物倾斜 倒塌 事 故造成直接经济损失约1 5 亿元人民币 2 2 0 0 4 年4 月的新加坡地铁车站基坑塌 方事故 造成4 人死亡 紧邻大道下陷以及周围一些城市生命管道严重损毁 2 0 0 6 年1 月 北京东三环路京广桥东南角辅路污水管线发生漏水断裂事故 污 水灌入地铁1 0 号线正在施工的隧道区间 导致京广桥附近部分主辅路坍塌 造 成了重大经济损失和恶劣的社会影响 2 0 0 7 年3 月的北京地铁l o 号线工程塌方 事故 此事故导致地面发生塌陷 并造成数名工人死亡 2 0 0 7 年1 1 月的北京西 大望路地下通道塌方事故 导致附近主路4 条车道全部塌陷 部分主辅路隔离 带和辅路也发生塌陷 坍塌面积约1 0 0 m 2 造成交通严重拥堵 2 0 0 8 年1 1 月杭 州地铁1 号线湘湖站基坑坍塌事故 被称为我国地铁建设史上伤亡最为严重的 事故 从这些事故中 我们可以清晰地认识到地下工程建设中面临的巨大风 险 而通过风险管理 可以了解事故发生的因由 事故发生的可能性 还可以 武汉理工大学硕士学位论文 在事故发生前把握事故发生可能造成的损失 以及采取各种措施以减少事故发 生的可能性和事故发生后的损失程度 我国正处于经济发展的重要时期 基础设施建设在国民经济结构中占有举 足轻重的地位 近些年来 地下工程技术有着越来越多的广泛运用和夺目诱人 的商业前景 在工程建设的众多技术领域中显得十分突出 然而地下工程项目 具有隐蔽性大 技术复杂 作业循环性强 建设工期长 作业空间有限等特点 而且动态施工过程中的力学状态是变化的 围岩的力学物理性质也在变化 在 实施过程中存在着许多不确定的不安全因素 使得地下工程成为一项具有高风 险的工程项引3 1 而对于这些不确定性的风险因素 如果掉以轻心就可能酿成重 大灾害事故 造成重大的损失 为了确保工程建设目标的实现 地下工程项目 实施过程中迫切需要安全风险管理的有效实施 1 1 2 研究目的及意义 经济的快速增长和城市化进程的加快为地铁 地下通道 地下管线等各种地 下工程的发展带来了空前的机遇和挑战 国际上一种普遍流行的观点就是 1 9 世纪是桥梁的世纪 2 0 世纪是高层建筑的世纪 2 1 世纪则是地下空间的世纪 地下工程建设随着经济的快速发展 已进入蓬勃发展阶段 目前我国隧道 地 铁建设正处于高速发展时期 而我国的地下工程领域作为传统产业 受技术手 段和管理水平的限制 一直沿用传统的管理和作业方式 因此其工作效率和经 济效益都不甚理想 4 虽然很多工程技术研究人员一直致力于提高地下工程建设 的技术含量和管理水平 但在多数情况下都不能形成一个整体解决方案以针对 工程全过程 这必将严重制约工程水平的提高以及行业的发展 地下工程施工安全事故频发 原因十分复杂 如工程地质及水文地质条件 异常复杂 工程结构自身复杂 设计理论不完善 工程建设周边环境复杂 工 程建设决策及管理难度大 施工设备及操作技术水平参差不齐等 5 若要有效地 减少事故的发生 可采取有关控制对策 建立地下工程建设的安全风险管理系 统 制定科学合理的安全控制标准 采用信息化施工及动态控制等措施 运用 风险管理方法 结合施工期监测信息 进行全面的危险源辨识 正确的风险评 估 有效的风险控制 可以系统 动态 深刻地认识和控制各种隐患 降低风 险 从而实现事故预防 保障施工安全 通过科学的安全管理指标体系 有利 于指导地下工程施工 减少或避免安全隐患和损失 本文以风险管理理论为指 武汉理工大学硕士学位论文 导 结合地下工程施工历史经验资料 分析地下工程施工中以潜在的方式显现 的对安全施工有重大影响的风险因素 识别 评价危险源 从而建立地下工程 施工安全管理指标体系 并利用地理信息系统 g i s 强大的数据综合 地理模 拟和空间分析功能 在地理信息系统平台下 构建地下工程施工安全风险管理 系统 基于地理信息系统的安全风险管理系统 结合了地理信息系统在图形管 理 可视化定位查询以及统计分析等方面的功能优势 可以为地下工程施工的 安全管理 决策分析应用提供服务 从而对实现地下工程数据的科学化 信息 化管理和分析有重大意义 为地下工程施工的安全风险管理提供有力支持 1 2 国内外发展现状 1 2 1 风险管理研究现状 1 国外风险管理研究的发展 据有关文献记载 近代的风险管理最先起源于第一次世界大战后的德国 真正的风险管理源于2 0 世纪3 0 年代的美国 普遍认为 对风险管理术语的现 代应用始于2 0 世纪5 0 年代初 自2 0 世纪6 0 年代后期起 风险管理的概念 原理和实践逐渐从其发源地传遍到加拿大和欧洲 亚洲的一些国家和地区 自 7 0 年代以后 风险管理逐渐发展成为在全球范围内广受认可的一门新兴管理学 科 1 9 7 5 年 风险和保险管理协会在美国成立 各国专业学者在1 9 8 3 年的协会 年会上讨论并通过了 1 0 1 条风险管理准则 6 包括有风险管理一般原则 风 险控制 风险识别与衡量等内容 这些一般准则的诞生和运用 标志着风险管 理的实际操作规范体系已经形成 促进了风险管理的科学化和规范化 标志着 风险管理的发展进入了一个新阶段d 1 9 8 6 年 欧洲1 1 个国家共同成立了 欧洲风险研究会 进一步将风险研 究扩大到国际交流范围 同年1 0 月在新加坡召开的风险管理国际学术讨论会表 明 风险管理运动已经走向全球 成为全球范围的国际性运动 j 7 1 随着项目管理 技术的发展 风险管理被列入项目管理中 从而形成项目风险管理 美国项目 管理协会 p m i 颁布了项目管理知识体系 p m o k 2 0 0 0 版 扩展了风险管 理的内容 提出风险管理的6 个过程 风险管理计j z u r i s km a n a g e m e n tp l a n n i n g 风险识别 r i s ki d e n t i f i c a t i o n 风险定性分析 q u a l i m t i v er i s k a n a l y s i s 风险 定量分析 q u a n t i t a t i v er i s k a n a l y s i s 风险应对计划 r i s kr e s p o n s ep l a n n i n g 3 武汉理工大学硕士学位论文 风险管理和控制 r i s km o n i t o r i n ga n dc o n t r 0 1 8 1 在亚洲地区 日本的风险管理工作开展得较早 2 0 世纪7 0 年代初期风险管 理的理念便传入日本 1 9 7 8 年日本成立了风险管理协会 但是风险管理实务的 发展则比较缓慢 1 9 8 6 年 1 9 8 7 年 新加坡和菲律宾两国先后成立了风险管理 学会 两国都是先有风险管理实务才有风险管理的学术研究的 1 9 9 8 年 亚太 风险与保险学会 在新加坡成立 国外风险管理的有关理论研究已经比较深入 而且风险管理已经在一些大 型工程项目中得以实施 并且取得了良好了效果 有效地指导了项目风险管理 的科学化和规范化 2 国内风险管理研究的发展 风险管理研究在我国起步较晚 自改革开放实行了市场经济体制以后才被 逐渐认识到其重要性 段开龄教授自2 0 世纪8 0 年代中期起 便着手努力推动 风险管理在国内的研究与应用 1 9 8 8 年段教授在上海财经大学系统讲授风险管 理及保险学课程 开创了将这门新兴学科引入中国大学教育之先河 1 9 8 7 年清 华大学郭仲伟教授的 风险分析与决策 一书的出版 标志着我国风险研究的 开始嘲 随着我国对风险管理的深入研究 风险管理已陆续在许多大型工程项目中 开展了应用研究 并取得了显著的成果 如三峡工程 京九铁路工程等 这类 大型工程往往对经济和社会发展具有重要的影响 因此对其开展风险管理研究 辅助指导施工管理 必将有助于其产生良好的经济效益和社会影响 天津大学 管理学院 三峡工程风险研究 课题组在国内首次对大型工程项目进行风险分 析与评价 该课题组结合实例 全面 系统地研究了风险的理论与方法 并在 总结研究三峡工程风险分析的基础上 编写了 投资项目风险分析 对国内风 险管理的应用研究有积极的指导意义 9 2 0 0 2 年7 月 亚太风险与保险学会 在我国上海举行年会 会议对风险问题进行了较为集中的探讨 与发达国家相比 我国风险管理在工程方面的应用尚处于起步阶段 风险 管理水平有待提高 但是目前我国已有众多高校开设风险管理课程 不少高校 还设立了风险管理研究机构 投入了大量的人力进行研究 政府也加大了重视 程度 大型建设项目也逐步开始采用风险管理模式开展风险管理工作 4 武汉理工大学硕士学位论文 1 2 2 地下工程风险管理研究现状 1 国外研究现状 自上个世纪7 0 年代以后 风险分析的应用研究取得了 定的成果 而风险 管理真正应用到地下工程领域 是近十年逐步发展起来的 美国m 1 1 r 的 e i n s t e i n h h 教授是较早从事隧道工程风险分析的代表人物之一 他指出了隧道 工程风险分析的特点和应遵循的理念 曾撰写多篇有价值的文献 l o 并提出了 一种适用于硬岩隧道的基于计算机模拟的隧道成本模型 该模型是隧道工程行 业最早的一个将不确定性引入工程估计中的模型 并在之后的研究中得到了改 进且在实际工程中得到大量应用 e i n s t e i n 1 9 9 4 1 1 1 运用风险分析的手段 在考虑了长期风险和施工风险的 基础上 对a d l e r 隧道的3 种施工方案进行了比较 得到了3 种施工方案总成本 的比较 满足了业主在同一基础上对各方案进行长期性能评价的要求 i s t u r k 1 9 9 6 1 2 针对地下工程 提出了一个以概率方法和有效的统计及风 险分析为工具的决策和风险分析系统 并且将该系统应用于斯德哥尔摩环形公 路隧道工程几种不同设计方案的选择中 从风险和可靠性角度得到了有关隧道 技术的有价值的结论 k a m p m a n n 1 9 9 8 1 3 运用风险评估技术为哥本哈根地铁工程提出了包括 4 0 多种灾害的1 0 种风险类型 对事件发生的可能性 影响结果提出了具体的分 类体系 并针对风险的具体特征提出了4 8 个风险减轻措施 使用了蒙特卡罗方 法和计算机电子表格来构建风险模型 a j m s n e l 和d r s v a nh a s s e i t 1 9 9 9 1 4 在研究阿姆斯特丹南北地铁线路 设计和施工中的风险管理问题中 在考虑投资 工期和工程质量的前提下提出 了i p b 风险管理模式 即i n v e n t o r yo fc r i t i c a la s p e c t s p r e v e n t i v em e a s u r e s b a c k u p m e a s u r e so c l a r k 2 0 0 2 1 5 采用风险指数的评估方法对美国西雅图地下交通线工程规 划和初步设计阶段进行了地质风险 合同风险 设计和施工风险的分析工作 w o u d es v 2 0 0 3 1 6 对b e t u we r o u t e 盾构隧道进行了风险分析 并且介绍 了风险管理在b e t u we r o u t e 隧道各个阶段的应用过程及各阶段风险管理的任务 和责任的主要承担者 他将风险分析应用到b e t u we r o u t e 盾构隧道的初步设计和 投标阶段 进行了广泛的风险分析 通过详细分析设计和监控隧道工程的施工 来进行风险控制 5 武汉理工大学硕士学位论文 e s k e s e n 2 0 0 4 1 7 1 介绍了哥本哈根地铁风险管理的经验 并列举了几个隧 道工程行业以外已经发展的风险评估技术 为隧道及地下工程提出了从工程规 划阶段到开始运营整个寿命周期内一整套参照的标准 国际隧道与地下空间协会自2 0 0 4 年起 每年年会的主题均为安全 费用与 风险问题 在美国 欧洲等 地下工程安全风险管理在地下工程中的应用研究 已积极开展 有些国家已经编写了地下工程风险管理的规范和法规 用于指导 促进地下工程安全风险管理的标准化 程序化和规范化 目前 美国 加拿大等国家和地区已经拥有并逐步实施基于风险理论的岩 土工程管理的工作程序 英国隧协和保险业协会于2 0 0 3 年9 月联合发布了 英 国隧道工程建设风险管理联合规范 1 1 8 国际隧道及地下空间协会2 0 0 4 年发布 了风险管理的指导方法f l 碉 安全风险管理在实际地下工程应用方面 主要由各 个岩土工程咨询公司进行 如意大利g e o d a t a 公司推出了g d m s g e o d a t a m a s t e rs y s t e m 的信息化管理平台 该系统针对地下工程施工风险管理 具备完 善的风险管理方案 运用了g i s 和w e b 技术 包含了建筑物状态管理系统 建 筑风险评估系统 盾构数据管理系统 监测数据管理系统以及文档管理系统5 个子系统 并在实际工程中得到了较好的应用1 2 0 1 风险管理在地下工程的应用 研究在西方发达国家已经相当普遍 并己经成为地下工程领域必须实施的一项 重要内容 2 国内研究现状 与发达国家相比 我国的工程风险管理尚处于起步阶段 由于工程的研究 和实践时间相对比较短 我国安全风险管理在地下工程中的应用研究起步比较 晚 而且也是一些仅从管理方面进行的初步研究 但是自2 0 世纪末以来 地下 工程安全风险及其相关学科的研究在中国已经陆续展开 2 1 1 2 0 世纪9 0 年代初 同济大学的丁士昭教授对我国地铁工程建设中的风险以 及保险模式进行了研究 其中包括广州地铁首期工程和上海地铁1 号线工程等 地铁工程 上海隧道建设设计研究院的范益群 2 2 等以可靠度理论为基础 并提出了地 下结构的抗风险设计概念 黄宏伟 2 3 重点论述了加强设计风险和施工风险对降低地铁造价的作用 针 对隧道及地下工程进行了动态信息化反馈施工以及风险评估和管理等 并指出 目前实施风险管理存在的问题 为我国风险管理及风险评估的研究提供了一定 的思路 6 武汉理工大学硕士学位论文 陈龙等阱 借鉴了日本等国家有关岩石隧道事故灾害的统计资料 对目前岩 石隧道建设过程中的风险因素进行了归类 并给出了处理措施 同时提出了一 种实用的风险分析方法 并对城市软土盾构隧道施工阶段进行了风险与评估模 型的研究 提出了处理专家调查数据的 信心指数法 毛儒 2 5 在隧道工程风险评估中引入风险指数法 事实证明这一风险评估方 法简单适用 目前在我国隧道工程界得到了广泛应用和推荐 吴贤国等 2 6 1 提出了一种可以对水下隧道工程的施工风险进行定级评估的方 法 即r p c 风险定级法 这一方法是根据工程风险评价的基本原理 主要 是针对水下盾构隧道施工 其主要原理是将定性和定量结合起来 正确定位各 个风险因素 从而指导风险控制和管理 并以具体隧道工程为例 阐述了 r p c 风险定级法的具体应用 贾嘉陵等 2 采用层次分析理论 探讨和分析施工过程的安全风险 运用数 学集合理论和模糊数学理论 建立风险因素集合论域 和分析评判集合论域y 的模糊映射关系和模糊关系 从而确定数学模型 根据北京西单立体交通工程 施工安全风险调查采样分析 统计计算风险权重和建立模糊矩阵 定性 定量 地比较了3 种施工方法的安全风险 李景龙等 2 8 j 结合地下工程的特点 介绍了地下工程风险评估的意义 方法 以及如何在风险评估的基础上进行准确的风险控制 科学合理的风险管理 并 结合实际工程 说明风险分析应用于地下洞室的可行性 孙维丰等 2 9 运用属性集和属性测度理论 在构造地下工程风险单指标 多 指标属性测度函数的基础上 建立完整的地下工程风险评价的数学模型 并提 出较科学的风险因素权重确定方法及属性识别准则 我国政府对地下工程的风险管理日益重视 为有效促进中国地铁以及地下 工程安全风险管理的标准化 程序化和规范化 2 0 0 3 年建设部等九部委联合印 发了 关于进一步加强地铁安全管理工作的意见 随后又编发了 地铁与地下 工程建设技术风险控制导则 地铁及地下工程建设风险管理指南 2 0 0 5 年召开了中国第一次全国范围的地下工程安全风险分析研讨会 这次会议的顺 利召开对推动地下工程安全风险研究的全面开展有积极的促进作用 近几年 我国安全风险管理在实际工程领域的应用得到了迅速发展 特别 是在地铁建设方面 新建地铁项目大都进行了风险分析与评估 如北京地铁5 1 0 号线等项目的风险评估已取得了具体成果 国内安全风险管理在实际地下工 程应用方面 主要由科研单位以及各个岩土工程咨询公司进行 同济大学李元 7 武汉理工大学硕士学位论文 海和朱合华开发了 岩土工程施工监测信息系统 用于辅助岩土工程施工管理 决策 3 1 1 上海同是工程科技有限公司作为一家专业提供地下工程工程安全和风 险管理解决方案的高新技术企业 其自主研发的大型工程远程监控管理系统软 件已广泛应用于地铁工程 越江隧道 建筑工程等领域 并多次在工程建设过 程中发现安全隐患 避免了多起事故的发生 取得了良好的社会效益和经济效 益 上海隧道工程股份有限公司针对盾构法隧道施工开发了盾构法隧道施工智 能管理系统 该系统在掌握施工信息的前提下 通过数据分析 对工程施工进 行有效管理与技术支持 并在实际隧道建设项目中得到良好的应用 近年来 解放军理工大学通过与意大利g e o d a t a 公司合作 借鉴其先进的风险管理经验和 信息系统 在此基础上开展了南京地铁建设安全风险管理的研究与实践 目前我国地下工程安全风险管理研究与实践已经得到了实质性地进展 但 主要侧重的是风险的分析与评估 开展和布置较多的是监测系统 对风险预警 和控制方法没有深入研究 还没有整合统一的安全风险管理系统 2 l 在已开发的 安全风险管理系统中 功能较简单 缺少地理信息系统和基础数据库的支持 而且 国内安全风险管理的信息化水平还很低 还缺乏符合安全风险管理体系 和适合地下工程建设实际的信息化风险管理平台 1 3 主要研究内容 本文采用多种危险源识别方法相结合进行地下工程施工危险源识别 总结 风险识别方法 构建安全管理指标体系 利用适合地下工程安全风险管理的安 全风险评估方法 提出安全风险评估模型 在a r c g i se n g i n e 平台下 以v i s u a l c 舟为开发工具 开发地下工程施工安全风险管理系统 主要包括以下几个方面 内容 1 地下工程施工安全的风险识别 分析地下工程施工安全风险因素 总 结地下工程施工安全风险的类型即危险源 并构建地下工程施工安全风险指标 体系 2 针对地下工程施工项目中的风险进行分析 总结风险分析方法 选取 合适的安全风险评价方法 建立地下工程施工安全风险的评价模型 3 建立地下工程施工监测信息属性数据库 并与地图信息相结合 以便 于在图层中进行操作与分析等 4 根据地下工程施工安全风险管理系统的需求分析 总体结构设计和功 8 武汉理工大学硕士学位论文 能模块设计 利用a r c g i s 的二次开发功能 以a r c g i se n g i n e 作为开发平台 开发实现地下工程施工安全风险管理系统 系统包括以下功能模块 风险识别 模块 风险评估模块 指标体系更新模块和施工动态监控模块等 可为地下工 程的安全管理 决策分析提供支持 系统采用的技术路线如图1 一l 所示 风险界定 风险识别 现场勘察 资料收集 危险 有害性分析 辨识 危险源辨识 单元划分 风险分析卜 叫i评价方法的选择 确定 定性 定量评价 图1 1 系统技术路线图 9 武汉理工大学硕士学位论文 2 1 风险的概念 第2 章风险管理 风险的基本含义是指未来结果的不确定性 在最一般的情况下 可以将风 险看作是实际结果与预期结果之间的偏离 由于各个领域对风险所关注的重点 不同 所以关于风险的定义也各不相同 对于各个领域的学者 还没有适用于 他们各个领域的一致公认的定义 关于风险的含义概括起来主要有以下几种 3 2 风险是损失的可能性 风险是导致损失产生的不确定性 风险是损失的概率 风险是潜在损失 风险是潜在损失的变化范围与幅度 风险是财产损失与人员 伤亡 风险是实际与预期结果的离差等 在风险管理领域 对风险的定义也缺 乏一致性 但是所有的定义都有两个共同点 不确定性和损失 不确定性可以 分为客观的不确定性和主观的不确定性 客观的不确定性是实际结果与预期结 果的离差 主观的不确定性是个人对客观风险的评估 事实上 风险和损失是 完全独立的两个概念 现实中有无风险和有无损失这四种组合都是可以存在的 即有风险有损失 有风险无损失 无风险有损失 无风险无损失 构成风险的主要要素包括风险因素 风险事件和风险损失三个方面 3 3 1 风 险因素又称为风险条件 是风险因素综合作用的结果 是产生风险损失的原因 也就是说 风险事件是指风险的可能变成了现实 以致引起损失的后果 风险 损失包括直接损失和间接损失两种形态 是指非预期的 非计划的 非故意的 利益的减少 可以通过使用货币来衡量这种减少 一般而言 风险为因 损失 为果 风险因素引起风险事件 风险事件导致风险损失 风险因素 风险事件 风险损失三位 体构成了风险存在与否的基本条件 蚓 见图2 1 图2 1 风险要素及其相互关系 风险具有客观性 可变性 可识别性 可控性 可收益性 偶然性和必然 性等特性 风险是客观存在的 是不以人的意志为转移的 单个风险的发生具 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 有偶然性 但是大量风险的发生则具有必然性和规律性 3 5 1 对于某些风险 由 于其存在和发生的规律可以部分或者完全为人们所掌握 因此人们预测风险的 能力有所增强 并可以针对风险的特征而采取相应的措施用以控制和消除风险 减少风险带来的损失 通过对风险的识别 可以通过适当的技术对风险加以回 避 从而降低风险发生造成损失的程度 由于风险自身所存在的不确定性 必 然会带来费用的增加 但是如果能够实旋有效地风险管理 那么这必将转换为 收益 风险的基本分类主要有以下几种冈 1 经济风险和非经济风险 经济风险主要是指个人或组织财产和预期收入的损失和损坏 主要包括三 个要素 即承担后果的个人或组织 财产或收入的损坏和丧失所带来的损失 引起损失的原因 非经济风险即无经济损失后果的风险 2 静态风险和动态风险 动态风险是指由于宏观经济环境的变化而引起的风险 主要来自经济 产 业等外部环境和企业内部两类因素 动态风险缺乏规律性 因此难以预测 静 态风险是指在经济环境未发生变化时可能发生损失的风险 静态风险具有一定 程度的规律性 因此在一般情况下具有可预测性 3 重大风险和特定风险 重大风险所涉及的损失在起因和后果方面都属于团体风险 而不是个人和 单独的 其影响大 范围广 而特定风险所涉及的损失在起因和后果方面都是 个人和单位的 4 纯粹风险和投机风险 纯粹风险是指只有损失机会的风险 其结果只有损失或没有损失 从中不 获利 投机风险与其相反 是一种既有损失可能性也有盈利可能性的风险 2 2 风险管理的基本内容 2 2 1 风险管理的定义 风险管理作为一门新的管理科学 既涉及一些数理观念 又涉及大量非数 理的艺术观念 不同学者在不同的研究角度提出了很多种不同的定义 风险管 理的一般定义如 f t 3 2 1 风险管理是一种应对纯粹风险的科学方法 它通过预测 武汉理工大学硕士学位论文 可能的损失 设计并实施一些流程去最小化这些损失发生的可能 而对确实发 生的损失 最小化这些损失的经济影响 风险管理作为降低纯粹风险的一系列 程序 涉及到对企业风险管理目标的确定 风险的识别与评价 风险管理方法 的选择 风险管理工作的实施 以及对风险管理计划持续不断地检查和修正这 一过程 在科技 经济 社会需要协调发展的今天 不仅存在纯粹风险 还存 在着投机风险 因此 风险管理是风险发生之前的风险防范和风险发生后的风 险处置 其中包含四种含义 3 3 风险管理的对象是风险损失和收益 风险 管理是通过风险识别 衡量和分析的手段 以采取合理的风险控制和转移措施 风险管理的目的是在获取相应最大的安全保障的基础上寻求企业的发展 安全保障要力求以最小的成本来换取 简而言之 风险管理是指对组织运营中 要面临的内部 外部可能危害组织利益的不确定性 进而采取相应的方法进行 预测和分析 并制定 执行相应的控制措施 以获得组织利润最大化的过程 风险管理的目标应该是在损失发生之前保证经济利润的实现 而在损失发 生之后能有较理想的措施使之最大可能的复原 3 5 1 换句话说 就是损失是不可 避免 而风险就是这种损失的不确定性 因此我们应该采取一些科学的方法和 手段将这种不确定的损失尽量转化为确定的 我们所能接受的损失 风险管理 有如下特征 风险管理是融合了各类学科的管理方法 它是整合性的管理方 法和过程 风险管理是全方位的 它的管理面向风险工程 风险财务和风险 人文 管理方法多种多样 不同的管理思维对风险的不同解读可以产生不同 的管理方法 适应范围广 风险管理适用任何的决策位阶 2 2 2 风险管理的过程 风险管理的过程包括若干主要阶段 这些阶段之间是相互作用 相互影响 的 风险管理只要涉及到以下六个方面的工作 确定风险管理目标 风险识别 风险评价 风险管理决策 风险管理实施 风险管理计划的检查与评价 根据 风险管理涉及的内容 可以将风险管理的基本程序概况为 目标