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風(fēng)險接受準(zhǔn)則

在確定風(fēng)險接受準(zhǔn)則之前，首先要確定風(fēng)險概率值以及后果值的打分范圍。由于風(fēng)險概率指數(shù)計算模型中設(shè)計指數(shù)、施工指數(shù)是以系數(shù)的形式考慮，所以風(fēng)險概率指數(shù)的打分范圍主要取決于基本指數(shù)的范圍。基本指數(shù)范圍值定為1～100，后果指數(shù)范圍同樣為1～100。對指數(shù)分值進行等距離劃分，各等級分值范圍如表1和表2所示參考GB50652－2011《城市軌道交通地下工程建設(shè)風(fēng)險管理規(guī)范》中的風(fēng)險接受準(zhǔn)則劃分方法，將風(fēng)險接受準(zhǔn)則分為4個方面：不可接受、不愿接受、可接受、可忽略，根據(jù)指數(shù)法打分規(guī)律和特點，劃定風(fēng)險接受標(biāo)準(zhǔn)。

風(fēng)險評估示例

打分總體原則

打分總體原則包括打分范圍、設(shè)計指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值、施工指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值以及概率指數(shù)計算模型的確定，由上述刀盤刀具磨損相關(guān)分析可以看出，該風(fēng)險發(fā)生的可能性與基本指數(shù)、設(shè)計指數(shù)、施工指數(shù)相關(guān)。由于施工指數(shù)與后果指數(shù)相關(guān)工程數(shù)據(jù)獲取難度較大，文中暫未考慮施工指數(shù)以及后果指數(shù)，主要計算以基本指數(shù)與設(shè)計指數(shù)組合而成的風(fēng)險概率指數(shù)，并在實際工程中驗證模型的可靠度。

基本指數(shù)的打分模型

參考經(jīng)驗公式（1），確定基本指數(shù)的打分模型為地層指數(shù)×掘進距離指數(shù)×盾構(gòu)直徑指數(shù)。1）地層對摩擦系數(shù)的影響刀具磨損形式主要有兩種，一是正常磨損，包括正常切削土體以及渣土流動對土體的磨損，這種磨損主要是由于土體摩擦刀具而引起的，在粉細(xì)砂層一般以正常磨損為主；二是非正常磨損，比如卵石地層中對刀具的沖擊引起刀具崩裂、合金脫落，就屬于非正常磨損，一般礫砂層、卵石層以非正常磨損為主。文獻［7］中對不同地層下（粘性土、淤泥，砂質(zhì)土，礫砂層，卵石）刮刀正常磨損系數(shù)進行統(tǒng)計，對數(shù)據(jù)進行綜合，得到4種地層中磨損系數(shù)比例為5∶16∶31∶50；對于非正常磨損狀態(tài)下，文獻涉及很少，參考工程實例數(shù)據(jù)［8］，考慮刀具的非正常磨損，粘性土、淤泥，砂質(zhì)土，礫砂層，卵石4種地層磨損系數(shù)比值為5∶16∶150∶225。針對上面的分析結(jié)果，制定粘性土、淤泥，砂質(zhì)土，礫砂層，卵石4種地層對應(yīng)的分值為1、3、30、45。2）掘進距離指數(shù)以及盾構(gòu)直徑指數(shù)的確定為了建立合理的打分模型，從文獻中收集了一些刀具磨損比較嚴(yán)重的現(xiàn)場資料［9］（刀具改進前），進行統(tǒng)計（由于刀盤刀具在黏土層和砂層中磨損量比較小，所以磨損事故大都集中于礫石層中）。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，礫砂層換刀距離在100～360m之間，而礫石層換刀距離在60～180m之間，綜合考慮，取礫石層中推進229m作為換刀距離的一般情況，就是說在礫砂層中掘進229m就頻繁換刀，這個掘進距離的風(fēng)險概率指數(shù)分值在頻繁范圍內(nèi)（即分值范圍為80～100，取平均值90），掘進距離指數(shù)采用公式BL＝3L／229，即在礫砂層掘進距離為229m的情況下，掘進距離指數(shù)為3，刀盤磨損的指數(shù)為3×30＝90。國內(nèi)大部分地鐵盾構(gòu)直徑在6～7m范圍，但是有些過江過海盾構(gòu)存在大于10m的大直徑盾構(gòu)，取7m為盾構(gòu)直徑的一般直徑，即在上述地層和距離的情況下，大于7m的盾構(gòu)直徑會增大風(fēng)險。所以BD＝D／7。從而得到基本指數(shù)打分模型為B＝BG×BL×BD＝BG×3L／229×D／7。

設(shè)計指數(shù)的打分模型

指數(shù)分類一節(jié)中提到與刀盤磨損相關(guān)設(shè)計指標(biāo)主要包括：盾構(gòu)機選型，刀盤的設(shè)計，刀具的選擇、布置，刀具合金性能。通過對各設(shè)計指標(biāo)分析，可以得到不同地層下影響刀盤刀具磨損的設(shè)計指標(biāo)，如表3所示。根據(jù)刀盤磨損的特點，設(shè)計指數(shù)打分規(guī)則：設(shè)計指數(shù)＝盾構(gòu)機選型系數(shù)×刀盤設(shè)計系數(shù)×刀具選型指數(shù)。根據(jù)盾構(gòu)機選型、刀盤開口率對于地層中刀具磨損量的改善程度設(shè)定系數(shù)，如表4所示，表中值為1時表明該地層中刀具磨損與盾構(gòu)機選型或刀盤開口率沒有關(guān)系或者該項指標(biāo)不能改善或增加刀具磨損。對于刀具的選型設(shè)計來說，由于因素的復(fù)雜性，難以定量化評價，采用定性分級定量評價的方法進行評價。

模型的驗證

為了對上述模型進行檢驗，選取了幾個實際工程進行評估，刀盤刀具磨損嚴(yán)重以致于換刀主要出現(xiàn)在卵礫石層中，選取的幾個工程刀具磨損實例的工程地質(zhì)限于卵礫石層。工程名稱及介紹如表5所示。從表5中結(jié)果可以看出，對不同的刀具配置，換刀距離有著比較大的區(qū)別，對應(yīng)于工程實際換刀距離的風(fēng)險可能性分值都處于70～100之間，而對于北京地鐵四號線14標(biāo)一個區(qū)間在一次性掘進1100m的情況下，對應(yīng)分值為60，處于可能與偶爾等級的分界線下，也就表明，此時刀具應(yīng)該已經(jīng)有了比較大的磨損，但是還能夠繼續(xù)推進，一般來說若分值達到80，就表明該盾構(gòu)機基本處于即將換刀狀態(tài)。

本文作者：趙蕾1盧浩2王明洋2肖軍華3楊寶懷4作者單位：1后勤學(xué)院軍事物流系2解放軍理工大學(xué)國防工程學(xué)院3南京工業(yè)大學(xué)交通學(xué)院4南京坤拓土木工程科技有限公司