陳 博
(遼寧工程技術(shù)大學(xué)土木與交通學(xué)院,遼寧 阜新123000)
地下工程是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)建設(shè)工程,對(duì)其進(jìn)行正確的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)控制十分必要[1]。實(shí)際工程證明風(fēng)險(xiǎn)分析能夠有效的解決地下工程的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題[2],而風(fēng)險(xiǎn)分析的核心即為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的確定。目前廣發(fā)使用的層次分析法雖然可以通過(guò)MATLAB較為方便的實(shí)現(xiàn)[3],但仍然存在不足。在建立風(fēng)險(xiǎn)分析模型的過(guò)程中不可避免的要對(duì)影響要素進(jìn)行簡(jiǎn)化,忽略其中一些被認(rèn)作次要的因素。隨著工程的開展,這些被忽略的次要因素很可能成為主要因素,這就使得相應(yīng)的評(píng)估準(zhǔn)則可靠度下降。為提高評(píng)判的可靠度,不得不針對(duì)不同情況提出不同的評(píng)判準(zhǔn)則,對(duì)于較大的工程(如北京市城市地下道路系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估準(zhǔn)則[4])的評(píng)判準(zhǔn)則應(yīng)適時(shí)做出調(diào)整。相比上述方法而言,風(fēng)險(xiǎn)分析方法中的專家打分法則考慮了更為全面的風(fēng)險(xiǎn)影響因素,這一點(diǎn)在重慶兩江隧道的建設(shè)中得以證明[5]。同時(shí),專家打分法也比風(fēng)險(xiǎn)分析中的屬性集和屬性測(cè)度理論[6]更容易實(shí)現(xiàn)。
本文以某高層深基坑為研究對(duì)象,采用更為完善的專家打分系統(tǒng)—德爾菲法,對(duì)深基坑工程的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析,得到了較為滿意的效果。
德爾菲法,又稱專家意見(jiàn)法,是指評(píng)估專家采用匿名發(fā)表意見(jiàn)的方式,并通過(guò)多輪次交換調(diào)查專家對(duì)問(wèn)題的看法,最后匯總成專家看法,作為預(yù)測(cè)的結(jié)果。在交換意見(jiàn)過(guò)程中,每位專家只能得到其他專家的意見(jiàn),而并不知道意見(jiàn)歸屬。這種策劃方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠充分利用專家的經(jīng)驗(yàn)和學(xué)識(shí),發(fā)覺(jué)潛在風(fēng)險(xiǎn);而且專家彼此間不發(fā)生橫向聯(lián)系,在沒(méi)有權(quán)威壓力影響的狀態(tài)下對(duì)風(fēng)險(xiǎn)做出較為合理、準(zhǔn)確的判斷。
依據(jù)深基坑工程的地質(zhì)水文、勘察、設(shè)計(jì)等資料咨詢專家,確定了該工程的風(fēng)險(xiǎn)主要可以分為勘察風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、施工風(fēng)險(xiǎn)、監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)、自然風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等,并將每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)劃分為10個(gè)等級(jí)。然后根據(jù)工程的進(jìn)展程度以及遇到的困難組織熟悉深基坑、有豐富經(jīng)驗(yàn)的專家,組成專家小組,共5人。向所有專家提供所有背景材料,由專家對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行多輪次評(píng)判,直到不再修改意見(jiàn)為止。
專家權(quán)威與否對(duì)評(píng)價(jià)的可靠性有相當(dāng)大的影響,為消除專家個(gè)人因素的偏差,提高了評(píng)分精度。在對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行處理時(shí),要考慮專家對(duì)某一指標(biāo)要素的權(quán)威程度。專家權(quán)威程度用Cr表示,其值越大,表明專家權(quán)威程度越高。計(jì)算公式為:
式中:Ca為專家對(duì)指標(biāo)要素作出判斷的依據(jù),文中所用依據(jù)相同,其值取為0;Cs為專家對(duì)指標(biāo)要素的熟悉程度。
加權(quán)算術(shù)平均值Ci指標(biāo)要素的加權(quán)平均值Ci越大,指標(biāo)要素的相對(duì)重要性越高。加權(quán)平均值體現(xiàn)了專家評(píng)分的集中程度。計(jì)算公式為:
式中:Ci為指標(biāo)要素i的加權(quán)平均值;Cij為專家j對(duì)指標(biāo)要素i的評(píng)分值;m為專家人數(shù)。
標(biāo)準(zhǔn)差Si是指標(biāo)要素得分的標(biāo)準(zhǔn)差:
變異系數(shù)Vi是代表評(píng)價(jià)波動(dòng)大小的重要指標(biāo)。Vi表明了專家對(duì)指標(biāo)要素i相對(duì)重要性認(rèn)識(shí)上的差異程度,也就是協(xié)調(diào)程度。Vi越小,專家們的協(xié)調(diào)程度越高。計(jì)算公式為:
歸一化處理得到權(quán)重值:
根據(jù)專家的最終評(píng)判結(jié)果,由公式(2)、(3)、(4)、(5)確定加權(quán)算術(shù)平均值Cˉi、標(biāo)準(zhǔn)差 Si、變異系數(shù) Vi和權(quán)重值 w。
經(jīng)專家評(píng)判后,權(quán)重值小于0.1,可認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)較小。風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性很小,風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生后造成的損失很小,或者風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性較小,發(fā)生后造成的損失較小。當(dāng)權(quán)重值大于0.1小于0.2時(shí),可認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性不大,發(fā)生后造成的損失也不大。當(dāng)權(quán)重值大于0.2時(shí)可認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性較大,發(fā)生后造成的損失也較大,必須采取必要的控制措施和確保一定數(shù)量的風(fēng)險(xiǎn)投入。
德爾菲法是系統(tǒng)分析方法在意見(jiàn)和價(jià)值判斷方面的一種有益延伸,它提供了多方案選擇的可能性,在國(guó)內(nèi)外許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,具有較高可信性和科學(xué)性。本文結(jié)合地下工程施工投入大,安全風(fēng)險(xiǎn)高,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論匱乏等特點(diǎn),采用德爾菲法對(duì)城市地下工程安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,設(shè)計(jì)評(píng)估準(zhǔn)則和風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策。通過(guò)匿名投票的方式,廣泛征集專家的意見(jiàn),利用德爾菲法對(duì)地下空間安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,繼而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析使用。但是由于地下工程安全性涉及的因素很多,問(wèn)題比較復(fù)雜,可借鑒的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不多,本文的研究顯然還不完善,仍需要在今后的工程實(shí)踐和研究中進(jìn)一步改進(jìn)和完善。
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