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北京地铁盾构施工沉降风险机理研究及评价模型构建

作　者: 黄俐
导　师: 刘波
学　校: 中国矿业大学（北京）
专　业: 工程管理
关键词: 地铁盾构施工沉降风险风险机理模糊网络风险评价
分类号: U231.3
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本论文以“北京地铁盾构施工沉降风险机理及评价”为研究对象,在对地铁盾构施工沉降风险发生过程及机理进行深入分析的基础上,建立了基于“扰动-能量转移”地铁盾构施工沉降风险机理模型；研究了地铁盾构施工沉降风险突变特征,对沉降风险事故演化途径的全过程进行了分析。运用WBS-RBS风险辨识方法对地铁盾构施工可能存在的沉降风险因素进行了辨识；设计出“地铁盾构施工沉降风险因素调查表”,运用因子分析方法对调查数据进行分析,识别和提取出诱发地铁盾构施工沉降风险16大关键风险因素。深入研究了三角模糊数理论和模糊网络层次分析方法,对三角模糊数求模糊比较判断矩阵权重向量的运算方法进行了改进,构建了基于模糊网络的地铁盾构施工沉降风险评价模型,用于对北京地铁盾构施工沉降风险进行定量评价。并以北京地铁6号线为实例研究,验证了该风险评价方法和评价模型的科学性与实用性。

全文目录

摘要  5
Abstract  5-6
详细摘要  6-9
Detailed Abstract  9-15
1 绪论  15-23
  1.1 问题的提出与研究意义  15-16
    1.1.1 问题的提出  15-16
    1.1.2 研究意义  16
  1.2 国内外地铁工程风险管理研究现状  16-19
    1.2.1 国外研究现状  17-18
    1.2.2 国内研究现状  18-19
  1.3 主要研究内容  19-20
  1.4 研究方法与技术路线  20-23
    1.4.1 研究方法  20-21
    1.4.2 技术路线  21-23
2 地铁盾构施工安全风险事故统计分析  23-33
  2.1 地铁盾构施工风险定义及特征  23-24
    2.1.1 风险及地铁隧道工程风险的定义  23-24
    2.1.2 工程项目风险的特征  24
  2.2 地铁盾构施工安全风险事故统计分析  24-31
  2.3 本章小结  31-33
3 地铁盾构施工沉降风险机理研究及模型的构建  33-49
  3.1 地铁盾构施工地表沉降的构成  33-34
  3.2 基于扰动-能量转移地铁盾构施工沉降风险机理模型的构建  34-43
    3.2.1 风险发生机制的几种常见模式  34-36
    3.2.2 地铁盾构施工沉降风险机理研究  36-39
    3.2.3 基于扰动-能量转移地铁盾构施工沉降风险机理模型的构建及分析  39-43
  3.3 地铁盾构施工沉降风险突变特征研究  43-47
    3.3.1 突变理论概述及发展  43
    3.3.2 突变理论的基本原理  43-44
    3.3.3 地铁盾构施工沉降风险突变分析  44-46
    3.3.4 地铁盾构施工沉降风险事故演化途径分析  46-47
  3.4 本章小结  47-49
4 基于WBS-RBS的地铁盾构施工沉降风险辨识  49-71
  4.1 风险辨识工作的流程  49-50
  4.2 WBS-RBS分解分析方法  50-52
    4.2.1 工作分解结构识别法  50-51
    4.2.2 风险分解结构识别法  51
    4.2.3 WBS-RBS风险辨识法  51-52
  4.3 地铁盾构施工沉降风险WBS-RBS矩阵的构建  52-61
    4.3.1 地铁盾构施工工作分解WBS树的建立  52-55
    4.3.2 地铁盾构施工沉降风险分解RBS树的建立  55-56
    4.3.3 地铁盾构施工沉降风险WBS-RBS矩阵的构建  56-61
  4.4 地铁盾构施工沉降风险辨识及分析  61-69
    4.4.1 盾构始发与到达阶段风险辨识及分析  61-63
    4.4.2 盾构正常掘进阶段风险辨识及分析  63-67
    4.4.3 特殊节点工程风险辨识及分析  67-69
  4.5 本章小结  69-71
5 地铁盾构施工沉降风险因素因子分析  71-89
  5.1 地铁盾构施工沉降风险因素调查分析  71-75
    5.1.1 调查问卷设计  71
    5.1.2 调查问卷发放与收集  71-72
    5.1.3 调查问卷信度与效度检验  72-75
  5.2 地铁盾构施工沉降风险因素的因子分析  75-88
    5.2.1 因子分析的数学模型  75-76
    5.2.2 因子分析的基本步骤  76-78
    5.2.3 基于因子分析的地铁盾构施工沉降关键风险因素识别  78-88
  5.3 本章小结  88-89
6 地铁盾构施工沉降风险评价模型构建  89-111
  6.1 地铁盾构施工沉降风险评价指标体系的构建  89-91
    6.1.1 风险评价指标体系的构建原则  89-90
    6.1.2 地铁盾构施工沉降风险评价指标体系的构建  90-91
  6.2 地铁盾构施工沉降风险评价方法的选择及其理论基础  91-95
    6.2.1 层次分析法简述  92-93
    6.2.2 模糊综合评判法简述  93
    6.2.3 网络层次分析法的理论研究  93-95
  6.3 模糊网络分析法的研究和改进  95-102
    6.3.1 三角模糊数的理论研究  95-99
    6.3.2 三角模模数求模糊比较判断矩阵权重向量运算方法的改进  99-101
    6.3.3 模糊网络分析方法的分析步骤和流程  101-102
  6.4 基于模糊网络的地铁盾构施工沉降风险评价模型的构建  102-108
    6.4.1 构建地铁盾构施工沉降风险因素集  102-103
    6.4.2 构建地铁盾构施工沉降风险评语集  103
    6.4.3 确定评价指标对应评语集的模糊关系矩阵  103
    6.4.4 F-ANP三角模糊数确定权重  103-108
    6.4.5 得出风险评价结果  108
  6.5 本章小结  108-111
7 北京地铁六号线盾构施工沉降风险评价实例研究  111-133
  7.1 北京地铁六号线青年路～褡裢坡区间工程概况  111-115
    7.1.1 工程简介  111
    7.1.2 沿线工程地质条件  111-115
    7.1.3 沿线水文地质条件  115
    7.1.4 盾构机各项参数  115
  7.2 项目风险指标体系的构建  115-116
  7.3 项目风险评价模型的构建  116-124
    7.3.1 构建项目风险因素集和评语集  116
    7.3.2 确定模糊关系矩阵  116-118
    7.3.3 F-ANP确定权重  118-124
    7.3.4 得出风险评价结果  124
  7.4 风险评价模型与现场巡视情况及现场监测数据的校验  124-131
  7.5 风险控制措施  131-132
  7.6 本章小结  132-133
8 结论与展望  133-137
  8.1 主要结论  133-134
  8.2 主要创新点  134
  8.3 展望  134-137
参考文献  137-143
致谢  143-145
作者简介  145-147
附录A：计算加权矩阵W  147-163
附录B：计算成分权重矩阵A  163-165
附录C：地铁盾构施工沉降风险因素调查问卷  165-167

北京地铁盾构施工沉降风险机理研究及评价模型构建

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