软土地下工程的风险管理

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文章编号:167320836(2006)0120021207软土地下工程的风险管理Ξ白 云1,汤 竞2(1.上海城建集团,上海 200023;2.同济大学地下建筑与工程系,上海 200092)摘 要:我国的风险管理研究仍然有待于学术界、工程界以及政府部门的共同推动。

在上海市轨道交通四号线发生重大工程事故之后,上海已把重大工程的风险管理提上议程。

文章论述了推广软土地下工程风险管理的重要性,并对风险管理的基本步骤(风险辨识、风险评估、风险决策)以及风险评估的方法进行了简要的介绍。

最后结合上海市轨道交通四号线修复工程以及轨道交通十号线工程的风险评估实例,说明了地下工程风险管理的可行性和重要性。

关键词:风险管理;地下工程;轨道交通;风险评估中图分类号:U459.2;C931 文献标识码:AR isk M anagement for U nderground Project in Soft SoilsBAI Y un1,T ANG Jing2(1.Shanghai Urban Construction Group,Shanghai200023,P.R.China;2.Department o f Underground Engineering,T ongji Univer sity,Shanghai200092,P.R.China)Abstract:Risk management will be m ore widely ad opted in China with strong pushes from the academics,engineers as well as the g overnment.A fter the huge accident inv olving Metro Line N o.4in Shanghai,for all key projects in Shanghai n ow im plementation of risk management is required.T his paper discusses the im portance of risk management for underground projects in s oft s oils,introduces the basic approaches for risk management(risk identification,risk assessment,risk control) and a practical technique for risk assessment.T w o recent cases including the restoration of one section of damaged tunnel at Shanghai Metro Line N o.4and risk assessment for Shanghai Metro Line10are introduced in this paper to illustrate the im por2 tance and usage of risk management in underground projects in Shanghai.K eyw ords:risk management;underground project;metro line;risk assessment1 引言风险管理是一门新兴的学科,已广泛应用在许多行业以规避可预期的风险。

在中国的土木工程领域,人们对风险管理的研究方兴未艾,风险评估模式更是众说纷纭,这就妨碍了工程管理和保险制度的健全发展。

因此,我们必须致力于推进我国的风险管理研究。

本文试图以工程师的观点论述软土地下工程的风险管理,所谓工程师的观点就是在研究风险管理时更追求方法的简明、概念的清晰和考虑问题的全面。

2 加强地下工程风险管理的意义2.1 地下工程风险管理的必要性由于可利用的土地资源有限,而人口的膨胀压力尚未中止,地下空间的开发与利用是时势所趋,必成风潮[1]。

但是由于周边环境的复杂和其不确定性因素太多,使地下工程建设成为工程建设中的高风险项目类型,因此对地下工程实行风险管理是十分重要的。

以上海地区为例,人口密集、交通拥挤、市第2卷 第1期2006年02月 地下空间与工程学报Chinese Journal of Underground S pace and EngineeringV ol.2Feb.2006Ξ收稿日期:2005210214(修改稿)作者简介:白 云(19582),男,上海人,工学博士,上海城建集团总工程师,教授级高级工程师,主要研究方向为地下工程的施工与管理。

区管线密布,地面高楼耸立,再加上困难的地质条件,造成在上海进行地下工程建设,具有施工难度大、工程风险高和难以满足工程耐久性要求的特点。

上海轨道交通4号线发生重大事故之后,上海市政府已把重大工程项目的风险管理提上日程,所以及早建立操作性好的风险管理制度、发展防患于未然的保险机制已成为当务之急。

2.2 地下工程风险管理的重要性对地下工程进行风险管理有如下重要意义[2]: 2.2.1 有利于决策科学化地下工程的一个最大的特点就是投资巨大,就隧道工程而言,从目前国内各个城市发展轨道交通的设计规模来看,平均造价基本上在5亿元Π公里左右,单条线投资一般都超过100亿元,并且在建项目的规模达到上千亿。

而地下工程与其他工程相比,又具有隐蔽性、复杂性和不确定性等特点,投资风险大,无论是设计、施工、运营都会遇到很多困难和障碍。

因此如何进行大型地下工程的决策,如何尽可能合理的使用巨额的建设资金就成为了一个值得深入研究的课题。

而风险评估和决策理论就为建设各阶段和各层次的决策者们提供了一种行之有效的科学方法和途径。

2.2.2 有利于减少工程事故的发生地下工程项目不仅技术构成复杂,具有较多的高、新、尖端技术,而且工程各部位、各阶段、各工种和与外界的衔接内容很多,正是由于这些原因,使得随着这几年城市地下工程项目的不断增多,世界各地的地下工程事故也频频发生,造成的社会影响也越来越大。

例如,2003年8月哈尔滨市正在兴建的“人和世纪广场”地下工程发生的崩塌事故,2003年10月深圳市“世界之窗”附近的地铁工地发生塌方,大量沙土及钢筋跌落20米深的地底。

上海、广州、新加坡等地也接连发生重大地铁建设工程事故,这都造成了周边建筑物以及环境的严重破坏,其中以上海轨道交通4号线事故尤为严重。

2.2.3 有利于制定合理的工程投保费率风险评估还可以为合理制定工程投保费率提供依据。

3 地下工程风险管理的基本步骤地下工程风险管理的基本步骤大致可分为三个方面(如图1):风险辨识、风险评估、风险决策。

3.1 风险辨识风险辨识主要是要回答以下问题:有哪些风险应当考虑;引起这些风险的主要因素是什么;这些风险所引起的后果严重程度如何。

它就是要找出风险之所在和引起风险的主要因素,并对其后果做出定性的估计。

风险辨识是进行风险分析时首要进行的重要工作,它能帮助我们对问题做长远的、全面的考虑。

风险辨识所使用的主要方法包括:分析的方法(分解法、合理预测、故障树);专家调查方法(Brain2 storming、德尔菲)等。

图1 风险管理的组成[3]Fig.1 T he com postion of risk management system按照工程的时间顺序,可将工程风险划分为:开工前、施工中以及完工使用。

如表1所示,各阶段均面临不同性质的风险。

3.2 风险评估风险评估就是对危险发生的概率及其后果作出定量的估计,也就是对风险作出定量的量测。

它有主观估计与客观估计之分。

对客观估计比较容易进行定量计算并容易被人们所接受。

但是由于地下工程资料的缺乏,使得我们对地下工程进行风险评估时不能单纯依靠客观估计,必须引入主观估计。

风险评估所使用的主要方法有:常用的概率分布法、概率树、外推法、蒙特卡罗法等等。

本文将介绍一种针对地下工程的简单实用的评估方法。

3.3 风险决策风险决策是要解决如何对待风险的问题。

在项目风险识别、评估后。

要根据项目总体目标,规划并选择合理的风险管理对策,以尽可能的降低项目风险的潜在损失和提高对项目风险的控制能力。

一般而言,风险管理有四种对策:风险避免、风险缓和、风险转移以及风险自留。

22地下空间与工程学报 第2卷表1 工程风险种类以及责任分担[4]T able1 The category of project risk and risk holders工程进度风险种类风险承担者开工前规划阶段专业顾问的选择不当;工程顾问的指示不当;工址选择不良;地质调查不足;测量与勘察不足;财务计划不当;其他(政治、经济、战争等)业主风险设计阶段疏忽或殆于注意;设计错误;施工规范遗漏或疏失;施工方式不当,如:施工机具、工法选择、不成熟及未经试验的技术;承包商、材料供应商的选择。

设计方风险施工期间环境影响因素自然环境:降雨量、洪水、风速、台风、火山爆发、地震、地下水、地形、地质条件。

人为环境:政治环境、风俗习惯、公共设施工程技术工期延误;新工法的使用;倒塌;材料瑕疵;动力设备或施工机具设备故障;地层下陷;地震。

人为因素疏忽;欺骗或不忠实行为;施工图画错;工地管理不当;碰撞;火;盗窃;罢工、暴动、民众骚扰。

施工方风险使用期间安全性;耐久性;火灾及各项灾害防制。

业主风险4 地下工程风险评估方法简介风险评估就是对工程中的每一个工作环节所可能发生风险的分析及评级。

由于在地下工程中的风险管理处于萌芽状态,风险评估的统一模式尚未建立,因此风险评估的方法根据工程的不同而多种多样。

本文将着重介绍上海市轨道交通10号线风险评估所采用的方法。

该方法在风险辨识的基础上,对可能发生的风险进行分析和评级。

4.1 风险分析在风险识别确定之后,就要分析其可能发生的概率(见表2)及风险影响的严重程度(见表3)。

4.2 风险评级根据风险的频率及影响程度,将二者相乘,得出风险指数(见表4)。

表2 风险发生概率的估算方法[5]T able2 Estim ation of the risk prob ability 概率估值说明罕见的1风险极难出现一次偶见的2风险不大会出现可能的3风险可能会发生预期的4风险会不止一次地发生频繁的5风险会频频发生表3 风险影响的严重程度的估算方法T able3 Estim ation of the risk degree概率估值说明轻微1风险并不导致延误或明显损失中等2风险导致少量损失(十万元以内)及Π或两天内的延误严重3风险导致可补偿的损失(一百万元以内)及Π或二周内的延误重大4风险导致相当大而可补偿损失(一千万元以内)及Π或三个月内的延误灾难性5风险导致不可补偿的损失(死亡,一千万以上)及Π或超过三个月的延误表4 风险指数[5]T able4 R isk index风险指数估值说明低度1-4风险是可容忍的,不必另设措施中等5-9风险处于可容忍的边缘,预防措施可能需要严重10-15明确并执行预防措施以减少风险极高16-25为减少风险的预防措施必须不惜代价实行也可以图形的形式表示风险指数,如图2。