摘要：為了有效評(píng)估基坑工程施工風(fēng)險(xiǎn)，本文在構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，采用有序加權(quán)算子賦權(quán)和物元可拓模型相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法，通過(guò)計(jì)算待評(píng)物元與評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度和等級(jí)特征值，從定量的角度評(píng)估基坑工程施工風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，提高了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的客觀性，實(shí)例分析表明將有序加權(quán)算子與物元分析方法運(yùn)用于基坑施工階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有可行性和實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：實(shí)測(cè)數(shù)據(jù);基坑工程;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;可拓評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào)：U231.3;F224.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2096-6903（2021）10-0117-03

0引言

隨著軌道交通工程的快速發(fā)展，地鐵基坑工程建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量急劇增加，而地鐵基坑工程由于開(kāi)挖深度大、周邊環(huán)境復(fù)雜、建設(shè)周期長(zhǎng)，在施工過(guò)程中容易產(chǎn)生安全事故，因此，需要采用科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法指導(dǎo)基坑工程建設(shè)。近年來(lái)，諸多學(xué)者采用了模糊評(píng)估法[1]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[2]、DMAIC模型[3]等方法進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，產(chǎn)生了一定的積極效果。但在評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取和賦權(quán)方法上仍有需要改進(jìn)的地方，基于此，本文嘗試運(yùn)用有序加權(quán)與物元可拓模型相結(jié)合的方法對(duì)地鐵基坑工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

1基坑工程施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系

為了提高評(píng)估的客觀性，本文在指標(biāo)體系構(gòu)建過(guò)程中，全部采用變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)安全監(jiān)測(cè)報(bào)表的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，共構(gòu)建17個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，如表1 所示。

2基坑工程施工風(fēng)險(xiǎn)可拓評(píng)價(jià)模型

2.1確定經(jīng)典域和值域

基坑工程施工風(fēng)險(xiǎn)可拓評(píng)價(jià)方法把評(píng)價(jià)對(duì)象用“事物、特征、量值”3個(gè)要素來(lái)描述，并組成有序的三元組的基本元，即物元[4]。R表示基坑工程施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)物元，N全體風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，N表示劃分的第j個(gè)等級(jí)，C表示第i個(gè)評(píng)級(jí)指標(biāo)，（V）表示同征物元陣，為N關(guān)于指標(biāo)C的經(jīng)典域范圍，R表示基坑工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)允許的取值范圍，N表示全體風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，V表示N中指標(biāo)C的允許取值范圍，即值域，則：

作者簡(jiǎn)介：光輝（1984—），男，河南三門(mén)峽人，博士，副教授，研究方向：工程管理和地下工程變形理論及工程應(yīng)用。

2.2計(jì)算關(guān)聯(lián)函數(shù)

關(guān)聯(lián)函數(shù)指監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與關(guān)于等級(jí)j的隸屬度。設(shè)<a，b>為指標(biāo)C的值域范圍，則指標(biāo)C關(guān)于評(píng)價(jià)等級(jí)j的隸屬度為K（V）。關(guān)聯(lián)函數(shù)為：

若（2）

若（3）

其中：

2.3計(jì)算評(píng)價(jià)結(jié)果

所有評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)于等級(jí)j的關(guān)聯(lián)度為：

（4）

式中：a—指標(biāo)i的權(quán)重系數(shù)。

若K=maxK（P）（j=1，2，…n）則評(píng)價(jià)對(duì)象的等級(jí)為j;

等級(jí)特征值表示基坑工程風(fēng)險(xiǎn)偏向某一級(jí)別的程度，計(jì)算方法是：

（5）

（6）

3實(shí)證分析

本文以鄭州地鐵五號(hào)線某車(chē)站基坑工程項(xiàng)目變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為例，運(yùn)用有可拓評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法對(duì)其項(xiàng)施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。

3.1確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的經(jīng)典域和值域

參考已有的研究成果[5-7]，將基坑工程施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)劃分為I級(jí)～I(xiàn)II級(jí)，分別對(duì)應(yīng)一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)、二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)、三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)三個(gè)等級(jí)，并以此為基礎(chǔ)，確定經(jīng)典域和值域。為了比較不同施工階段的風(fēng)險(xiǎn)狀況，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的完整性，取第10期、期60期、第110期、第160期、第225期的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，如表2所示。

3.2計(jì)算權(quán)重系數(shù)

運(yùn)用有序加權(quán)算子算法計(jì)算權(quán)重系數(shù)，如表3所示。

3.3評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)物元模型計(jì)算步驟，計(jì)算關(guān)聯(lián)度和評(píng)價(jià)等級(jí)特征值計(jì)算結(jié)果如表4所示。

從表4可以看出，在施工初期，基坑開(kāi)挖深度小，基坑風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)價(jià)等級(jí)特征值為2.50，在施工中期，開(kāi)挖深度大，基坑風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)價(jià)等級(jí)特征值為1.00，風(fēng)險(xiǎn)程度增加，在施工后期，基坑主體結(jié)構(gòu)完成，基坑風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)價(jià)等級(jí)特征值為1.90，風(fēng)險(xiǎn)程度減小。評(píng)價(jià)結(jié)果與工程實(shí)際情況一致。

4結(jié)論

本文以基坑工程施工階段變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，結(jié)合物元可拓模型和有序加權(quán)算子賦權(quán)方法，通過(guò)計(jì)算待評(píng)物元與評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度和等級(jí)特征值，從定量的角度評(píng)估基坑工程施工風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，提高了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的客觀性，評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，運(yùn)用物元可拓模型評(píng)價(jià)結(jié)論與工程實(shí)際情況一致。

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Study on Extension Evaluation of Construction Risk of Metro Foundation Pit Based on Measured Data

GUANG Hui

（Sanmenxia Polytechnic，Sanmenxia Henan 472500）

Abstract：In order to evaluate the construction risk of foundation pit engineering effectively，this paper adopts the evaluation method which combines the weight of ordered weighted operator and matter element extension model on the basis of constructing the risk evaluation index system，by calculating the correlation degree and the grade characteristic value between the matter element to be evaluated and the evaluation grade，the risk grade of foundation pit construction is evaluated quantitatively，which improves the objectivity of the risk evaluation，the example analysis shows that the application of ordered weighted operator and matter element analysis method to the risk assessment of foundation pit construction stage is feasible and practical.

Keywords：measured data;foundation pit engineering;risk assessment;extension assessment