高地温隧道施工安全风险评价研究

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近些年来随着我国铁路网不断向地热较为集中的西北、西南地区辐射,因此在铁路建设的过程中势必会涌现出大量的高地温隧道,由于其埋深过大且受岩浆活动及地下热水的影响出现高温围岩、高温水汽等现象,导致隧道洞内空气温度超过安全温度警戒线。因此在这样的环境下施工作业,各类风险因素的叠加效应及不确定性将大幅增加,推动事故率的上升。而目前针对高地温隧道施工安全风险的研究甚少,更未形成完整的体系以供参考。所以,对高地温隧道施工安全风险评价进行研究是非常重要且紧迫的。为更有效地对高地温隧道施工安全风险进行管控以达到降低事故的发生率的目的,本文首先根据参考现有的高地温隧道相关文献,将高地温成因、常用的施工方法、施工安全的特殊性、施工安全风险产生机理以及风险特征进行分析总结,并对目前常用的风险识别、风险评价方法从其特点、优劣势等方面进行归纳分析,最终选取WBS-RBS为本文风险识别方法,AHP法、群决策熵模型、变权理论的组合权重作为赋权方法,云模型为评价方法。其次根据高地温隧道施工事故的统计分析结果,运用WBS-RBS法对高地温隧道施工工作结构与风险结构进行分解并构建WBS-RBS耦合矩阵,通过对该矩阵进行0-1标定,得到风险清单。然后通过问卷调查的方式,基于风险因素的贡献率、独立性和敏感度,筛选出22个风险因素,并以此构建了高地温隧道施工安全风险评价指标体系。最后采用AHP法与群决策熵模型分别得到主观权重与专家自身权重,并将其进行融合得到常权矩阵,再通过常权与各指标的状态值,运用变权理论求得各指标的变权权重。然后再运用云模型将各指标变权权重与其状态值进行集成,得到各评价指标的加权云,进而求得其综合隶属度以及模拟出综合评价云滴图,并结合标准评价云对高地温隧道施工安全风险进行综合评价。本文以拉林铁路桑珠岭隧道为工程实例,对该评价模型进行验证分析,最终结果表明:桑珠岭隧道施工安全风险等级为Ⅲ级,即安全状况为中等偏较差,说明对于影响项目成败较大的因素仍处于不可控状态,发生事故的机率较大。经比较,本文评价结果与桑珠岭隧道施工安全实际情况基本吻合,又通过对评价模型效果进行横向、纵向比较分析,进一步验证了该评价模型的客观性、合理性与可行性。最后基于桑珠岭隧道施工安全评价结果,分析并遴选出导致评价结果不理想的主要因素,如:作业人员健康状况、作业人员安全意识、爆破器材耐高温状况、现场人员健康管理、隧道隔热降温、岩爆防控、断层构造及裂隙发育状况等,并为其提供具体管控措施。
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