施工风险评估论文

2022-04-11 版权声明 我要投稿

【摘要】目前深基坑施工的风险评估多侧重于理论研究,且缺乏系统性与实时性,对施工的指导意义不大。本文结合工程实践,采用建筑信息模型(BIM)技术、互联网、物联网等技术与传统的风险评估理论相结合,提出了基于BIM技术的深基坑施工风险评估方法,并进行了应用。下面小编整理了一些《施工风险评估论文 (精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

施工风险评估论文 篇1:

探讨道路施工风险评估应用现状研究

摘 要:文章介绍道路施工风险评估的应用现状,从风险评估过程不完善、风险评估结果的准确性受到质疑和风险评估信息化程度不高三方面分析风险评估应重视的问题;提出加强了道路施工风险评估指南的建设工作、建立风险监控与评估一体化的信息化平台和加强施工监测与风险评估融合的建议。

关键词:道路施工;风险评估;风险管理

1 道路施工风险评估应用现状

1.1 对道路应用现状分析

随着风险管理在实际建设中的作用增大,研究也越来越完善,将工程风险分为人员伤亡、经济损失风险,项目成本增加风险,工期延误风险,不能满足设计和使用要求风险;同时建立了识别风险、分析风险、评价风险及管理风险的标准化工程评价方法,并利用基于模糊理论的不确定性模型分析不确定性范围,根据专家主观判断及风险相关数据进行风险评估。随着风险评估理论体系的成熟,实践中取得成果。

为指导道路施工风险管理过程,实现风险管理标准化,有些国家编写了相关指南与规范。国际隧道协会制定了国际隧道风险管理指南,从抽象到实际描述了工程项目风险管理的各阶段,为道路工程风险管理人员提供指导。欧美国家广泛开展道路施工风险评估研究,理论体系趋于成熟,并成功用于道路工程施工,实现了理论成果的实践应用。

1.2 我国应用现状

20世纪末期,项目风险管理应用于我国道路工程项目管理。为了规范道路施工风险管理体系、保障工程施工安全及加强对风险管理的应用研究,与此同时,学者们对道路建设风险评估各个方面开展深入研究,并取得一定进展。

(1)风险评估的理论研究及分析方法:提出处理专家调查数据的"信心指数法";研究出适合道路工程风险评估体系的理论框架。

(2)风险评估的应用研究:对岩溶、地下水、地下空洞等各类地质条件进行风险评估,提出解决方案;统计道路施工事故,建立道路施工分先管理制度的基本框架。

近年来,我国道路风险评估体系取得长足进步,部分成果在实际工程建设中运用。综合分析法和专家研判相结合的评估方法;评估内容包括风险管理体系运行状态的评估、重大风险工程的方案及控制评估、工程实体安全质量状态等;组织资深专家对重大风险工程专项施工方案进行评估,每月一次现场实地调查及每周一次风险预警信息跟踪;采用每季度一次对施工标段现场明查与暗查相结合的方法,利用评估信息系统平台,准确记录现场有关评估信息,通过专家综合分析与研判,形成阶段性评估报告,为政府提供技术支持。

2 道路施工风险评估应重视的问题

(1)风险评估过程不完善。目前,我国风险评估工作主要是列出施工中可能存在的风险,分析风险发生的可能性,根据评估结果给出建议。但风险评估是动态过程,采用评估方法分析风险可能性会产生较大误差,必须采用监控量测等方法及时更新信息,保证评估结果的准确性。风险评估方法多种多样,各自都有适用的领域,选择合适的评估方法尤为重要。目前,对道路工程实施风险评估,专家们多是凭借个人经验或现有资料决定采用何种评估方法,没有达成统一共识。

(2)风险评估结果的准确性受到质疑。风险评估结果可作为后续风险控制的参考,其准确性受到质疑的主要原因:一是采用的风险评估方法过于依赖专家主观判断;二是同一工程采用不同的风险评估方法可能得出不同的结论;三是风险评估采用的数据未能及时更新;四是定量分析方法求解困难和容易算错。

(3)风险评估信息化程度不高。风险管理系统多为监测系统,未与评估系统相结合。该系统可实现施工进度、综合预警、巡视预警及监测预警等信息的及时共享,并通过视屏监控系统对工地实时监控,但其缺少对施工风险信息处理分析能力,只能通过专家会议研究讨论。这种类型的风险管理平台仅是一个数据搜集库,不能有效地利用IT及网络技术对工程进行风险评估。

3 总结与建议

3.1 加强道路施工风险评估指南的建设工作现阶段已有不少道路施工风险管理的规范和指南,但指导评估过程的内容不够完善,亟需加强。

(1)增加参建人员定期评估。一是评估参建人员的学历与职称。业主单位往往只重视工程施工中的风险,忽略了人员风险,基层施工人员的学历、职称与规定不符,工程师挂名现象屡见不鲜,形成隐患。应严格控制,制定惩罚措施,保证参建人员质量。二是定期培训并考核参建人员。参建单位定期组织风险知识培训并考核参建人员,实施合格上岗制。三是定期评估参建人员的身体与心理健康状况。每年对参建人员进行一到两次体检,积极组织体育竞技与文娱活动。

(2)建立标准的风险评价指标体系。列出施工可能产生的风险因素,从施工工法、人员、机械、材料、管理、环境等方面进行细分,提取风险指标,建立道路标准风险评估指标体系并作为风险评估参考。

(3)划定评估方法的适用范围。比较各类风险评估方法的优缺点,明确规定风险评估方法的适用范围,加强风险评估工作标准化,进一步完善风险评估体系。

3.2 建立风险监控与评估一体化的信息化平台

信息化平台包括基础信息数据库、监控量测数据库、专家数据库、风险评估软件、风险应急预案库、风险决策知识库,各数据库在施工过程中需及时更新。基础信息数据库中录入岩土工程勘察及环境调查资料、地下空洞普查资料、设计资料、地理信息系统、参建单位人员配置资料、风险因素信息、机械质量及维护保养状况、材料质量及存储存放状况。监控量测数据库包括实时监控系统、监测数据采集系统、监测预警系统。专家数据库中录入专家职称、工作经验等,建立专家打分系统,实现专家在线打分。风险评估软件包括综合基础信息数据库、监控量测数据库及专家数据库,考虑专家个人主观因素产生的误差,设定误差百分比,对施工中产生的风险实时分析。风险应急预案库及风险决策知识库基于风险评估结果为专家决策提供技术支持。

风险监控与评估一体化平台应预留与政府相关部门的接口,方便政府相关部门关注工程动态,提出指导建议。

3.3 加强施工监测与风险评估融合

监测道路施工全过程,对降低风险、规避风险作用巨大。风险评估以监测数据为基础,通过风险评估方法进行评估。因此,应加强施工监测与风险评估融合。

(1)成立风险监测应急小组,加强专业沟通。应急小组包括业主、施工监测负责人、第三方监测负责人、风险评估专家,负责突发沉降或变形等情况的处理。

(2)当监测值或变形速率超标时,监测人员提供评估报告,分析沉降或变形原因,以及对整体结構产生的影响,直接报送主管单位,提高效率。

施工监测与风险评估相辅相成,两者结合能够最大程度地保障道路建设安全。施工监测是风险评估的基础,风险评估能够体现施工监测的效果。监测体系出现问题应及时检查监测仪器等,风险评估出现问题应考虑采用的风险评估方法是否合适、采取的风险处置方案是否正确;对关键工序、关键时期及关键部位,以及监控量测或巡视出现预警时,应增加巡视和评估频率。

作者:陶绪明

施工风险评估论文 篇2:

BIM技术在深基坑施工风险评估中的研究与应用

【摘要】目前深基坑施工的风险评估多侧重于理论研究,且缺乏系统性与实时性,对施工的指导意义不大。本文结合工程实践,采用建筑信息模型(BIM)技术、互联网、物联网等技术与传统的风险评估理论相结合,提出了基于BIM技术的深基坑施工风险评估方法,并进行了应用。

【关键词】BIM技术 施工 风险评估 研究 应用

近年来,基坑工程逐渐增多,规模不断扩大,其复杂程度和技术难度也逐渐增大。国内外基坑工程呈现“大”(基坑工程作业尺寸过大)、“深”(工程挖掘过深)、“紧”(建筑容积率过高)、“近”(各基坑施工作业地点较近)的发展特点。例如:现正在建设的南昌地铁3号线绳金塔站至六眼井站。2018年4月完成基坑开挖,基坑长85m,最大跨度58m,深度达26m。由于深基坑规模与深度的增加,深基坑工程的施工难度逐渐增大,深基坑施工风险也越来越大,工程事故频发。2017年,全国发生23起较大安全事故,其中危险性较大的分部分项工程事故,如:基坑土方坍塌、起重事故、模板支架坍塌等共17起、死亡64人,在2017年较大事故总数中占比73.91%。

目前在深基坑施工风险管理方面尚无较好的定量化的深基坑安全评价标准及定量化的评判分析模型。BIM技术的出现为我们解决深基坑领域存在的问题提供了新思路和新方法。

本文依托南昌地铁3号线礼庄山站,利用BIM建模软件Revit建立深基坑几何模型和力学模型。通过广联达BIMFACE平台,建立深基坑施工信息系统,对施工进度、工况进行云采集及数据库管理,从而建立及几何、力学、工况一体的深基坑施工信息模型,编写基于BIM数据库的风险评估程序。通过上述深基坑关键部位的BIM模型表达、工况信息、进度信息采集以及风险分析,验证BIM技术应用于深基坑工程风险评估的适用性。

1工程概况

南昌地铁3号线礼庄山站车站总建筑规模12351.52,车站基坑施工采用明挖顺筑法施工。主体规模为,位于南昌市龙兴大街与文汇街交又口处,沿龙兴大街呈东西走向,为地下二层明挖岛式站台车站。车站共设4个出入口,2组风亭。该基坑保护等级为一级。

车站为标准地下两层岛式车站,有效站台长118m,宽11m。车站外包总长210.6m,标准段外包总宽19.7m。车站主体为双层双跨的岛式站台车站。主体围护结构采用中800@1200mm钻孔灌注桩+2道内支撑体系。主体结构基坑沿竖向共设2道支撑,其中第一道为800×1000钢筋混凝土支撑,支撑水平间距约10m;第二道为609(壁厚16mm)钢支撑,支撑水平间距约为5米。基坑深度约1775-1825m,顶板覆土约3.8-40m。车站有效站台中心里程为SK5+938.028,车站起点里程为SK+879.028,车站终点里程为SK5+997.028。车站共设4个出入口,2组风亭,附属围护结构采用中600@100m灌注桩+1道内支撑围护。

车站结构由上至下穿越素填土、全风化泥质粉砂岩、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩,主体结构底部坐落于中风化泥质粉砂岩。围护结构钻孔灌注桩坐落于中风化泥质粉砂岩层内,入岩深度16.2-17.3m不等,车站开挖深度17.75-198.25m。车站东端为盾构接收,西端为盾构始发。

2 Bl M模型建立

本文应用Revit软件,建立“族”的基础上构建深基坑模型。第一步建立围护结构中各类型构件模型,第二步针对不同的构件定义相应的参数,如:构件的尺寸、材料、力学等参数值,这样便形成了的深基坑围护结构构件族库。第三步根据实际项目的情况调整构件的参数。构件深基坑围护结构BIM模型,就是通过调整构件族的参数,形成不同类型的构件,进行拼装的过程。

2.1围护结构族库的构成

本文以钻孔灌注桩围护结构为例,针对钻孔灌注桩围护结构不同位置,对族文件进行分类管理。

2.2围护结构模型创建

(1)建立轴网

新建项目首先需要建立相应的轴网,将地基表面看作是一个平整的场地,根据围护结构构件不同的高程需要,建立相应的高程平面,并创建轴网。

(2)绘制构件轮廓

按照轴网的定位,绘制构件断面轮廓。

(3)定义控制属性参数

首先在属性面板中点击“族类型”,然后选择“添加参数”,便可以进入参数属性设置面板创建尺寸标注的实例参数。

(4)设置实例属性参数

选择创建好的族类型,设置实例参数信息,然后锁定标尺,选择设置参数。

按照以上阐述的创建族的方法,根据深基坑工程围护结构设计和施工的要求,构建了不同类型的围护结构构件族。

(5)構件的拼装

在Revit中建立的建筑信息模型是通过需要的族来进行拼接,完成围护结构模型构建后进一步调整与修改属性参数,最终达成模型的搭建。

图1围护结构组合模型

3 BIM模型的Web显示

BIMFACE是广联达公司开发的一款BIM轻量化引擎。BIMFACE解决了文件格式解析、模型图纸浏览和BIM数据存储的问题。将BIM模型文件上传到BIMFACE平台,平台通过模型文件转换可实现模型轻量化显示,最终呈现在Web端与手机端。如图2所示。

图2 BIMFACE工作流程

本文所用案例为例,将所创建的礼庄山站模型上传至BIMFACE平台后,便可通过链接https:∥api.bimface.com/preview/98187fd7查看BIM模型。

4风险评估系统

在前期建立BIM模型及Web显示的基础上,进行模型的施工信息采集以及数据库的建立和管理,获取深基坑安全评价参数指标后进行风险源识别,采用基于层次分析法的风险评估方法对深基坑施工风险进行风险评估。从而推动深基坑施工的信息化发展及科学化安全管理,达到优化设计、改进施工的目的。

在BIMFACE平台应用风险评估软件,输入项目基本信息、设计参数、及施工信息,如图3所示。

图3输入深基坑信息

4.1识别风险工程、风险单元

通过目录树选取需要进行风险评估的构件,如选取钻孔灌注桩为评估对象,将模型中其他构件隐藏,便于查看,如图4所示。选定评估对象后,选点风险单元。如图5所示。

图4 选取风险评估对象

图5选取风险单元

4.2选择风险单元后,在相应的风险单元选择风险事件

钻孔灌注桩选定后选择孔壁坍塌、钻孔桩垂直度及线形不符合要求、桩身夹泥,出现断桩现象、钢筋笼入槽困难、钢筋笼变形等风险事件,如图6所示。

图6选取风险事件

4.3选择层次分析法作为本项目的风险评估方法,输入風险发生概率即风险发生等级点击风险评测显示风险等级,相应模型中的构件根据风险等级不同显示颜色的区分。

根据国际隧协的风险评估标准,风险评估值为9时,风险等级为Ⅲ级,构件风险显示为黄色,风险评估值为15时,风险等级为Ⅰ级,构件风险显示为红色。如图7所示。

图7不同风险等级的模型显示

作者:卢珊珊 熊燕 熊全涛

施工风险评估论文 篇3:

超前预警技术在隧道施工风险评估系统中的应用

摘要:文章从管理、技术、设备和环境等方面,介绍了隧道施工中常见的风险类别,分析了建立隧道施工风险评估系统的必要性,搭建了基于超前预警机制的隧道施工风险评估系统,阐述了该系统的核心功能,并总结了系统在实际工程应用中的注意事项。

关键词:超前预警;隧道施工;风险;评估

This article introduces the common risk categories in tunnel construction from the aspects of management,technology,equipment and environment,analyzes the necessity of establishing the tunnel construction risk assessment system,builds a tunnel construction risk assessment system based on advance warning mechanism,describes the core functions of this system,and summarize the systems considerations in practical engineering applications.

Advance warning;Tunnel construction;Risk;Assessment

0 引言

作为我国交通领域的重要组成部分,隧道工程的施工具有难度大、周期长、危险因素多等特点,从近年来我国隧道施工发生的一些事故来看,多数是由于施工过程中对安全风险的管控不利所致,没有对隧道施工过程中的全部危险因素进行详细分析。因此,建立隧道施工中的安全风险预警机制显得尤为必要。超前预警机制广泛应用于国民经济的各个领域,如建筑、冶金、地质勘测等方面,这一机制以当前业内领先的传感测量技术、数据处理技术和计算机网络技术为支撑,融合了云计算、大数据等前沿科技,能够根据当前所获取的数据信息来精准评估未来的发展趋势,具有效率高、兼容性好等优势。本文以隧道工程的施工为研究背景,将超前预警机制应用到隧道施工的风险评估系统中,研究内容具有一定的创新性[1]。

1 隧道施工常见风险类别

隧道在施工过程中常见的风险类别如下:

(1)施工管理风险。

施工管理风险主要包括施工企业自身的管理体制和管理机制等问题,也包括施工企业的文化和价值理念等部分。施工管理风险在隧道施工事故中占有很大比重,通过对近年来国内发生的重特大施工事故的分析可以发现,多数是由于施工管理或岗位职责落实不到位所致。

(2)施工技术风险。

施工技术风险一般指施工人员的技能水平。通常情况下施工技术人员应具备特定的施工资质或资格。施工技术风险对工期和工程质量有一定的影响,各施工企业应加大对施工技术人员的培训力度,提升施工队伍整体的技能水平[2]。

(3)施工设备风险。

施工设备风险占隧道施工总风险中的比重较低,但也有发生的概率,例如施工机械设备经过长期的使用后出现老化、故障等情况,如果在这种情况下继续使用,有可能造成因施工设备的故障而引起的伤人事故,对隧道施工的质量也有很大影响。为此,应定期检验施工机械设备,确保其合格后方可使用。

(4)施工环境风险。

施工环境风险一般包括施工现场的作业环境,如地质条件、岩土结构、水文气象因素等。在施工之前应充分做好施工环境的勘测工作,掌握准确的勘测数据,对施工现场的通风、防火情况进行检查,做好相应的措施,杜绝因施工环境而引起的施工事故[3]。

隧道施工常见风险类别及对比如表1所示。

2 建立隧道施工风险评估系统的必要性

隧道施工风险评估系统能够比较直观地反映隧道在实际施工条件下的具体情况,例如施工物料的使用和调配情况、施工人员的分配和部署情况、施工机械设备的运行工况和施工环境的安全情况等。级别较高的隧道施工风险评估系统可通过对历史施工数据进行分析,得出存在安全施工隱患的具体部位和时间点,并对整个隧道工程的工期和质量具有一定的监控作用。此外,隧道施工风险评估系统能为工程技术人员对下一阶段施工方案的制定提供分析依据和决策支持。过去传统的隧道施工现场监测技术对于当前高质量、长周期的大型隧道施工已不适用,这是由于传统意义上的施工监测是通过人为的方式进行的,在这种情况下会很容易发生主观判断上的失误,对整个工程的顺利进行较为不利。隧道施工风险评估系统可以很好地规避因人为因素而引起的各类施工事故,包括施工误报、漏报或其他施工异常情况,在最大程度上保证了隧道工程的施工质量和安全性。因此,建立隧道施工风险评估系统尤为重要[4-5]。

3 基于超前预警机制的隧道施工风险评估系统

3.1 评估系统核心功能分析

基于超前预警机制的隧道施工风险评估系统,在核心功能上应具备以下几方面:

(1)系统运行的稳定性。

系统运行的稳定性是指隧道施工风险评估系统应能保证在施工期间不间断运行,系统应配置UPS电源以持续供电,系统架构应带有排风、冷却装置,使系统CPU等硬件能够维持正常运行,应使用正版的、兼容性较好的应用软件,使系统能够稳定运行[6]。

(2)风险评估的准确性。

风险评估的准确性是基于超前预警机制的隧道施工风险评估系统的基本功能,也是整个系统的核心功能。风险评估的准确性既包括对隧道施工风险部位评估的准确性,也包括隧道施工风险发生时间上的准确性,具体来说是通过系统超前预警机制的特定算法来实现。

(3)决策支持的可行性。

在进行隧道施工风险评估之后,系统会自动生成下一阶段施工的详细方案和计划,为隧道后续的安全、稳定施工提供决策支持。决策支持应以隧道施工的整体进度和工程质量为基本依据,以施工现场的危险点部位及落实情况为根本参考,使决策支持具有可行性[7]。

(4)开发成本的合理性。

基于超前预警机制的隧道施工风险评估系统在开发过程中应充分结合施工企业自身的实际情况,如施工现场的条件和企业的经济状况等,制定出切实可行的开发计划,在系统开发的成本上应通过调研与业内各服务商进行类比,从而合理控制开发成本[8]。

隧道施工风险评估系统核心功能分析如表2所示。

3.2 建立评估系统模型

基于超前预警机制的隧道施工风险评估系统主要包括6个核心部分,分别是现场施工数据获取、施工风险模拟组件、施工风险因素权重、施工危险点生成、超前预警机制算法以及施工计划决策支持等。首先获取隧道现场的施工数据,包括施工进度、人员配置、施工材料使用、施工机械设备调配等情况,还包括施工现场的外部环境等;将获取到的各类施工数据经过施工风险模拟组件扫描,转换成模拟信号后进行施工风险因素的权重分析;将权重分析结果按重要程度进行排列,排列的次序代表隧道工程在实际施工中的危险程度,随后生成施工危险点;使用超前预警机制算法将生成的施工危险点进行分析、核算、筛选、汇总,最终得出下一阶段隧道的施工计划。基于超前预警机制的隧道施工风险评估系统模型如图1所示。

3.3 系统应用注意事项

基于超前预警机制的隧道施工风险评估系统在应用过程中应注意以下几方面问题:

(1)施工数据获取环节。

在现场施工数据获取部分,应注意施工数据的准确性和全面性,各种类型的施工数据应统一进行存储,建议使用支持结构化和非结构化的数据库来实现。

(2)施工风险因素权重。

在分析施工风险因素权重时,应注意只有同一类型的数据才可以进行比对;在对不同类型的施工数据进行权重分析时,应进行风险阈值的过程换算。

(3)超前预警机制算法。

经过风险模拟组件后的部分施工数据会直接流转到超前预警机制算法中,这类数据一般符合施工危险点中关于数据类型的定义。

4 结语

本文以隧道施工的安全风险因素为基本研究内容,对隧道施工风险评估系统进行了深入讨论,搭建了基于超前预警机制的隧道施工风险评估系统,对系统应具备的核心功能进行了详细分析,本文所搭建的隧道施工风险评估系统,可广泛应用于各类型隧道的施工风险评估中。

參考文献:

[1]JTG D70-2004,公路隧道设计规范[S].

[2]GB 50218-94,工程岩体分级标准[S].

[3]徐上进.风险管理方法在隧道施工中的应用[J].山西建筑,2000,29(3):176-177.

[4]路美丽,维 宁,罗富荣,等.隧道与地下工程风险评估方法研究进展[J].工程地质学,2006,14(4):462-469.

[5]中华人民共和国交通运输部.公路隧道建设安全风险评估指南[S].2010.

[6]马 建,孙守增,赵文义,等.中国隧道工程学术研究综述[J].中国公路学报,2015,28(5):1-63.

[7]刘 伟.山岭公路隧道施工安全风险评价及其应用研究[D].西安:长安大学,2011.

[8]黄宏伟,薛亚东.国外隧道工程风险管理研究现状[J].现代隧道技术,2006(增刊):56-60.

作者:段绪彬

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