本文是一篇工程管理论文,本文主要对地铁车站施工风险的类型、发生概率、预防措施进行了研究及分析计算，主要分为如下五部分内容：第一部分为绪论部分，主要是介绍研究背景和研究意义，概率风险理论的国内外研究现状及地铁站施工风险的国内外研究现状。第二部分首先介绍了风险识别、风险分析与管理的相关理论，然后对地铁站施工过程中的五类风险进行了概述。第三部分首先通过主逻辑图识别引发风险的初因事件，然后通过事件链建模说明初因事件与风险之间的关系，最后通过建立故障树完成对地铁站施工风险的建模。第四部分通过收集的案例数据对地铁站施工风险从定性及定量两个方面进行分析，找出在各类型风险事故中最重要的基本事件，并对这些基本事件提出预防控制措施，进而确保地铁站施工安全。第五部分通过结合昆明地铁 1 号线 X 地下站的实际案例，分析其主要的风险因素并提出预防控制措施。
第一章 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.1.1 研究背景
随着社会经济的不断发展与进步，推动了包括地铁建设在内的建筑施工行业的快速发展，截止 2018 年底，我国内地共有 32 个城市开通了地铁，总线路 183条，总运营里程超过 4000 公里，随着地铁的加速修建，这些数字还在不断攀升。近年来人们在关注地铁施工质量的同时将目光逐渐集中在了地铁施工的风险管理方面，因为施工风险管理的合格与否直接影响着地铁的使用效率及效果。在我国，建筑施工得到迅猛发展不过数十几年之久，综合性是目前建筑施工最重要的特点之一[1]。在项目的施工过程中，不仅涉及到安全控制、风险控制，还包括项目的进度控制和成本控制等方面，而这种跨专业和跨领域的“大综合”在增加了项目管理上的难度的同时，也对施工人员的专业素养、跨专业技能、综合知识等提出了极高的要求。在此背景下研究地铁行业的施工风险管理，对地铁的施工安全乃至后期的使用安全显得尤为重要[2]。
1.1.2 研究意义
建设工程施工风险通常指工程项目施工过程中产生的、偏离预期目标的结果，这种定义有两层含义，既包括了结果所产生的影响，又包括了其发生的概率。而风险产生的结果又同时具备可能带来收益和可能带来损失两个方面，而且以后者居多，即工程施工风险一旦发生，很可能造成工程建设中的人员、机械、材料及已完工建筑物的损坏或灭失[3-4]。所以研究建设工程施工可能发生的风险类型及其概率很有必要。
地铁建设工程普遍存在投资量大、建设周期长、不确定性因素多、技术要求高等特点，其建设质量不仅关系到地铁本身的使用及运行，更关乎于社会民生及国防战略等重大事项，而地铁项目建设过程中所面临的各种已知和未知的风险因素，就是影响地铁建设质量的直接原因，所以对地铁施工的风险进行研究及管理，就是对地铁的施工质量进行管理的不可或缺的重要环节[5]。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 概率风险评价国外研究现状
Relex software CO 等[6]提出衡量建设工程风险概率有两种方法：相对比较法和概率分布法。一般而言，相对比较法主要是依据主观概率，而概率分布法的结果则接近于客观概率。对建设工程风险量作出相对比较，以确定建设工程风险的相对严重性。可以将风险量的大小分成五个等级：(1)VL(很小)；(2)L(小)；(3)M(中等)；(4)H(大)；(5)VH(很大)，在采用相对比较法时，建设工程风险导致的损失也将相应划分成重大损失、中等损失和轻度损失，从而在风险坐标上对建设工程风险定位，反映出风险量的大小。
J.R.Turner 等[7]表示概率分布法的常见表现形式是建立概率分布表。为此，需参考外界资料和本企业历史资料。在运用时还应当充分考虑资料的背景和拟建建设工程的特点。由此可见，概率分布表中的数字可能是因工程而异的。理论概率分布也是风险衡量中所经常采用的一种估计方法。即根据建设工程风险的性质分析大量的统计数据，当损失值符合一定的理论概率分布或与其近似吻合时，可由特定的几个参数来确定损失值的概率分布。
John Raftery[8]提及概率风险分析中确定边界条件目的在于合理划定故障树范围，建立边界条件时要明确：不允许出现的时间；确定不可能发生的事件(即小概率事件，通常在故障树分析过程中不予考虑)；确定某些时间发生概率；确定必然事件。
Changkun Chen 等[9]指出建立故障树时必须考虑以下几个问题：一是不能将全部小概率事件忽略，因为一些小概率事件可能造成灾难性后果，为了避免这种后果出现，就不能忽略这些小概率事件的发生。二是故障树中不允许出现门与门之间的短路情况，避免出现逻辑错误。三是抓住主要故障，然后在进行细化分解，考虑所有次要故障和次要事件。在依据上述内容的基础上，绘制故障树。
..............................
第二章 相关理论概述
2.1 风险理论
2.1.1 风险的定义
风险，表示的是行为目的和行为结果之间的不确定性关系，一般有两种定义：一种定义主张风险表现为收益的不确定性[25]；另一种定义则主张风险表现为代价或成本的不确定性[26]。若我们将风险视为收益或成本的不确定性，说明风险的发生可能给我们带来损失，也可能带来收益，或者既带来损失又带来收益，最终导致的结果就是既无损失也无收益，这类风险的定义是属于广义上的风险定义。而当我们将风险视为代价或成本的不确定性时，说明风险只可能给我们带来损失，而没有带来收益的可能性，这类风险的定义是属于狭义上的风险定义[27]。
企业在日常的生产运营过程中，会碰到各种各样的突发情况，这些突发情况有的不会对运营生产造成影响，有的会立即对运营生产造成影响，有的又需要达到一定的数量级才可能对生产运营造成影响，这些突发情况就是我们所谓的风险因素，当风险因素的产生影响到企业的正常生产经营时，就成为了风险事件，此时的风险事件一般会给企业带来一定的损失，这种损失就是我们企业生产的实际结果与预期结果之间的一种差异，以上就是一次风险的完整发生过程，我们可以用图 2.1 对其进行表示。简言之，风险所表述的就是在给定的时间和特定情况条件下所产生的现实成果与希冀目的之间的差别水平。
..........................
2.2 风险分析与管理
2.2.1 风险分析
风险分析旨在合理预估风险出现的可能性以及风险的影响效应，并分析规避风险所需的预防和控制措施，通常情况下，风险分析工作包括以下三方面：
（1）风险特征的评估风险特征包括：风险出现的可能程度、风险出现的影响效应、风险可能发生的时间点、风险防控所需采取的措施[32-34]。一般而言，风险等级包括以下几个方面[35]：
第一，风险后果等级。按照风险可能导致的风险大小，风险等级包括：Ⅰ级——灾难性的、Ⅱ级——严重的、Ⅲ级——轻度的、Ⅳ级——可忽略的。
第二，风险发生概率等级。根据风险发生的可能性大小可以将其划分成五个等级：A 等级，风险发生概率在 0.1 以上，即可能会发生；B 等级，风险发生概率在 0.1-0.01 之间，即风险或许会发生；C 等级，风险发生概率在 0.01-0.001 之间，即风险可能发生；D 等级，风险发生概率在 0.001-0.000001 之间，即不太可能发生；E 等级，风险发生概率在 0.000001 以下，即不可能发生。
第三，风险识别后风险可能发生的时间点范围。近期，如果没有对识别风险采取措施，将会在九十天内发生风险；中期，如果没有对识别风险采取措施，将会在 90-180 天发生风险；远期，如果没有采取措施，将会在 180 后发生风险。
（2）风险的分类和排序
根据特征将风险进行分类，对相似风险进行统一分析，旨在探究工程项目的的风险性质，以便采取统一的风险防控手段，解决相同类型问题，意见有效的规避风险或者减轻风险影响。风险分析的最终环节是按照风险的轻重缓急，对风险进行排序，确定最重要的风险，以便对其优先处理。对工程项目而言，可用于风险防控的资源是有限的 ，所以，必须对合理的划分风险等级，将有限资源集中解决最紧急问题，以便实现对风险的逐项处理[36]。
因此，确定主要风险是风险分析的关键一环，主要风险指的是发生可能性大，且影响严重的风险，应该根据以下几方面信息，判断风险是否为主要风险[37]。第一，描述风险，分析风险形成原因和风险影响因素，以便在工程项目实施过程中收集针对性的信息；第二，若风险发生，则可能导致怎样结果或者产生怎样的影响，例如会计费用的变化以及工程进度的变化；第三，估计风险发生概率以及不确定性因素，在评估过程中，还应该充分评估所采取的措施的效应；第四是对比分析风险发生的损失和风险防控的费用；第五是可能的风险减轻补充措施。综上所述，风险分析的过程具有连续性、综合性。
...............................
第三章 地铁施工风险评价模型的建立........................17
3.1 识别初因事件..................................17
3.1.1 主逻辑图的概念.............................17
3.1.2 地铁施工风险识别.............................17
第四章 地铁地下车站施工风险分析与控制...........................29
4.1 风险的定性分析...................................29
4.1.1 最小割集、最小径集和结构重要度的概念......................29
4.1.2 最小割集、最小径集的求解..............................32
第五章 昆明地铁 1 号线 X 地下站施工概率风险案例研究................ 61
5.1 昆明地铁 1 号线 X 地下站项目简介..........................61
5.1.1 工程概况.......................................61
5.1.2 工程地质及水文地质..............................62
第五章 昆明地铁 1 号线 X 地下站施工概率风险案例研究
5.1 昆明地铁 1 号线 X 地下站项目简介
5.1.1 工程概况
本站位于某南路与某融街交叉口，为地下双层侧式车站，共设 4 个直通地面的出入口(A、B、C、D)，A、D 出入口位于车站主体西侧，B、C 出入口位于车站主体东侧，其平面布置图如图 5.1 所示。
本站 A 号出入口一段下穿某商业广场裙楼，最终于某南路西侧绿化带出地面。下穿裙楼部分通道采用矿山法施工，长度为 55.17m，出入口爬升段采用明挖法施工。暗挖段拱顶埋深约 4.3~6.0m；明挖段基坑最大开挖深度约 13.4m。所有出入口施工均采用钻孔桩+内支撑的支护形式。
（1）待暗挖通道部位车站中板、顶板浇筑完成后，从本站基坑内施做跨某商业广场裙楼方向暗挖通道超前大管棚及接口处全断面注浆，破壁开挖跨某商业广场裙楼方向暗挖通道，初支施作完成后浇筑二次衬砌。
（2）A 号出入口围护结构施作完成后进行基坑开挖，打设跨某商业广场裙楼暗挖通道超前大管棚及接口处全断面注浆，完成后破壁开挖跨某商业广场裙楼暗挖通道。
（3）跨某商业广场裙楼暗挖通道开挖至 A 号出入口 A4 断面与 A2 断面接头墙（不含）时暂停开挖，施作 A 号出入口人防段超前大管棚及接口处全断面注浆，完成后继续开挖至 A 号出入口明挖段围护结构处时停止开挖。
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第六章 结论与展望
6.1 结论
本文主要对地铁车站施工风险的类型、发生概率、预防措施进行了研究及分析计算，主要分为如下五部分内容：第一部分为绪论部分，主要是介绍研究背景和研究意义，概率风险理论的国内外研究现状及地铁站施工风险的国内外研究现状。第二部分首先介绍了风险识别、风险分析与管理的相关理论，然后对地铁站施工过程中的五类风险进行了概述。第三部分首先通过主逻辑图识别引发风险的初因事件，然后通过事件链建模说明初因事件与风险之间的关系，最后通过建立故障树完成对地铁站施工风险的建模。第四部分通过收集的案例数据对地铁站施工风险从定性及定量两个方面进行分析，找出在各类型风险事故中最重要的基本事件，并对这些基本事件提出预防控制措施，进而确保地铁站施工安全。第五部分通过结合昆明地铁 1 号线 X 地下站的实际案例，分析其主要的风险因素并提出预防控制措施。通过本文的研究，可以得出如下结论：
（1）明晰了地铁施工风险的类型及引发事故的过程。
本文通过对地铁车站施工风险建立评价模型，可知地铁施工风险的类型和引起这些风险的基本事件，明晰了如何由基本事件引发最终的风险事故。
（2）明确了地铁施工过程中发生概率最大的事故及对其影响最大的风险因素。
本文通过对对地铁车站施工五类风险顶事件概率的计算，可知由施工机械设备引发的事故是地铁车站施工过程发生概率最大的事故，通过计算概率重要度可知引发此类事故的主要原因是机械设备本身的变形，如支护设备、起重设备承重构件的形变。所以做好施工机械设备的日常检查及维护保养，规范使用施工机械是预防事故发生的重要前提。
参考文献(略)
第一章 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.1.1 研究背景
随着社会经济的不断发展与进步，推动了包括地铁建设在内的建筑施工行业的快速发展，截止 2018 年底，我国内地共有 32 个城市开通了地铁，总线路 183条，总运营里程超过 4000 公里，随着地铁的加速修建，这些数字还在不断攀升。近年来人们在关注地铁施工质量的同时将目光逐渐集中在了地铁施工的风险管理方面，因为施工风险管理的合格与否直接影响着地铁的使用效率及效果。在我国，建筑施工得到迅猛发展不过数十几年之久，综合性是目前建筑施工最重要的特点之一[1]。在项目的施工过程中，不仅涉及到安全控制、风险控制，还包括项目的进度控制和成本控制等方面，而这种跨专业和跨领域的“大综合”在增加了项目管理上的难度的同时，也对施工人员的专业素养、跨专业技能、综合知识等提出了极高的要求。在此背景下研究地铁行业的施工风险管理，对地铁的施工安全乃至后期的使用安全显得尤为重要[2]。
1.1.2 研究意义
建设工程施工风险通常指工程项目施工过程中产生的、偏离预期目标的结果，这种定义有两层含义，既包括了结果所产生的影响，又包括了其发生的概率。而风险产生的结果又同时具备可能带来收益和可能带来损失两个方面，而且以后者居多，即工程施工风险一旦发生，很可能造成工程建设中的人员、机械、材料及已完工建筑物的损坏或灭失[3-4]。所以研究建设工程施工可能发生的风险类型及其概率很有必要。
地铁建设工程普遍存在投资量大、建设周期长、不确定性因素多、技术要求高等特点，其建设质量不仅关系到地铁本身的使用及运行，更关乎于社会民生及国防战略等重大事项，而地铁项目建设过程中所面临的各种已知和未知的风险因素，就是影响地铁建设质量的直接原因，所以对地铁施工的风险进行研究及管理，就是对地铁的施工质量进行管理的不可或缺的重要环节[5]。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 概率风险评价国外研究现状
Relex software CO 等[6]提出衡量建设工程风险概率有两种方法：相对比较法和概率分布法。一般而言，相对比较法主要是依据主观概率，而概率分布法的结果则接近于客观概率。对建设工程风险量作出相对比较，以确定建设工程风险的相对严重性。可以将风险量的大小分成五个等级：(1)VL(很小)；(2)L(小)；(3)M(中等)；(4)H(大)；(5)VH(很大)，在采用相对比较法时，建设工程风险导致的损失也将相应划分成重大损失、中等损失和轻度损失，从而在风险坐标上对建设工程风险定位，反映出风险量的大小。
J.R.Turner 等[7]表示概率分布法的常见表现形式是建立概率分布表。为此，需参考外界资料和本企业历史资料。在运用时还应当充分考虑资料的背景和拟建建设工程的特点。由此可见，概率分布表中的数字可能是因工程而异的。理论概率分布也是风险衡量中所经常采用的一种估计方法。即根据建设工程风险的性质分析大量的统计数据，当损失值符合一定的理论概率分布或与其近似吻合时，可由特定的几个参数来确定损失值的概率分布。
John Raftery[8]提及概率风险分析中确定边界条件目的在于合理划定故障树范围，建立边界条件时要明确：不允许出现的时间；确定不可能发生的事件(即小概率事件，通常在故障树分析过程中不予考虑)；确定某些时间发生概率；确定必然事件。
Changkun Chen 等[9]指出建立故障树时必须考虑以下几个问题：一是不能将全部小概率事件忽略，因为一些小概率事件可能造成灾难性后果，为了避免这种后果出现，就不能忽略这些小概率事件的发生。二是故障树中不允许出现门与门之间的短路情况，避免出现逻辑错误。三是抓住主要故障，然后在进行细化分解，考虑所有次要故障和次要事件。在依据上述内容的基础上，绘制故障树。
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第二章 相关理论概述
2.1 风险理论
2.1.1 风险的定义
风险，表示的是行为目的和行为结果之间的不确定性关系，一般有两种定义：一种定义主张风险表现为收益的不确定性[25]；另一种定义则主张风险表现为代价或成本的不确定性[26]。若我们将风险视为收益或成本的不确定性，说明风险的发生可能给我们带来损失，也可能带来收益，或者既带来损失又带来收益，最终导致的结果就是既无损失也无收益，这类风险的定义是属于广义上的风险定义。而当我们将风险视为代价或成本的不确定性时，说明风险只可能给我们带来损失，而没有带来收益的可能性，这类风险的定义是属于狭义上的风险定义[27]。
企业在日常的生产运营过程中，会碰到各种各样的突发情况，这些突发情况有的不会对运营生产造成影响，有的会立即对运营生产造成影响，有的又需要达到一定的数量级才可能对生产运营造成影响，这些突发情况就是我们所谓的风险因素，当风险因素的产生影响到企业的正常生产经营时，就成为了风险事件，此时的风险事件一般会给企业带来一定的损失，这种损失就是我们企业生产的实际结果与预期结果之间的一种差异，以上就是一次风险的完整发生过程，我们可以用图 2.1 对其进行表示。简言之，风险所表述的就是在给定的时间和特定情况条件下所产生的现实成果与希冀目的之间的差别水平。
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2.2 风险分析与管理
2.2.1 风险分析
风险分析旨在合理预估风险出现的可能性以及风险的影响效应，并分析规避风险所需的预防和控制措施，通常情况下，风险分析工作包括以下三方面：
（1）风险特征的评估风险特征包括：风险出现的可能程度、风险出现的影响效应、风险可能发生的时间点、风险防控所需采取的措施[32-34]。一般而言，风险等级包括以下几个方面[35]：
第一，风险后果等级。按照风险可能导致的风险大小，风险等级包括：Ⅰ级——灾难性的、Ⅱ级——严重的、Ⅲ级——轻度的、Ⅳ级——可忽略的。
第二，风险发生概率等级。根据风险发生的可能性大小可以将其划分成五个等级：A 等级，风险发生概率在 0.1 以上，即可能会发生；B 等级，风险发生概率在 0.1-0.01 之间，即风险或许会发生；C 等级，风险发生概率在 0.01-0.001 之间，即风险可能发生；D 等级，风险发生概率在 0.001-0.000001 之间，即不太可能发生；E 等级，风险发生概率在 0.000001 以下，即不可能发生。
第三，风险识别后风险可能发生的时间点范围。近期，如果没有对识别风险采取措施，将会在九十天内发生风险；中期，如果没有对识别风险采取措施，将会在 90-180 天发生风险；远期，如果没有采取措施，将会在 180 后发生风险。
（2）风险的分类和排序
根据特征将风险进行分类，对相似风险进行统一分析，旨在探究工程项目的的风险性质，以便采取统一的风险防控手段，解决相同类型问题，意见有效的规避风险或者减轻风险影响。风险分析的最终环节是按照风险的轻重缓急，对风险进行排序，确定最重要的风险，以便对其优先处理。对工程项目而言，可用于风险防控的资源是有限的 ，所以，必须对合理的划分风险等级，将有限资源集中解决最紧急问题，以便实现对风险的逐项处理[36]。
因此，确定主要风险是风险分析的关键一环，主要风险指的是发生可能性大，且影响严重的风险，应该根据以下几方面信息，判断风险是否为主要风险[37]。第一，描述风险，分析风险形成原因和风险影响因素，以便在工程项目实施过程中收集针对性的信息；第二，若风险发生，则可能导致怎样结果或者产生怎样的影响，例如会计费用的变化以及工程进度的变化；第三，估计风险发生概率以及不确定性因素，在评估过程中，还应该充分评估所采取的措施的效应；第四是对比分析风险发生的损失和风险防控的费用；第五是可能的风险减轻补充措施。综上所述，风险分析的过程具有连续性、综合性。
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第三章 地铁施工风险评价模型的建立........................17
3.1 识别初因事件..................................17
3.1.1 主逻辑图的概念.............................17
3.1.2 地铁施工风险识别.............................17
第四章 地铁地下车站施工风险分析与控制...........................29
4.1 风险的定性分析...................................29
4.1.1 最小割集、最小径集和结构重要度的概念......................29
4.1.2 最小割集、最小径集的求解..............................32
第五章 昆明地铁 1 号线 X 地下站施工概率风险案例研究................ 61
5.1 昆明地铁 1 号线 X 地下站项目简介..........................61
5.1.1 工程概况.......................................61
5.1.2 工程地质及水文地质..............................62
第五章 昆明地铁 1 号线 X 地下站施工概率风险案例研究
5.1 昆明地铁 1 号线 X 地下站项目简介
5.1.1 工程概况
本站位于某南路与某融街交叉口，为地下双层侧式车站，共设 4 个直通地面的出入口(A、B、C、D)，A、D 出入口位于车站主体西侧，B、C 出入口位于车站主体东侧，其平面布置图如图 5.1 所示。
本站 A 号出入口一段下穿某商业广场裙楼，最终于某南路西侧绿化带出地面。下穿裙楼部分通道采用矿山法施工，长度为 55.17m，出入口爬升段采用明挖法施工。暗挖段拱顶埋深约 4.3~6.0m；明挖段基坑最大开挖深度约 13.4m。所有出入口施工均采用钻孔桩+内支撑的支护形式。
（1）待暗挖通道部位车站中板、顶板浇筑完成后，从本站基坑内施做跨某商业广场裙楼方向暗挖通道超前大管棚及接口处全断面注浆，破壁开挖跨某商业广场裙楼方向暗挖通道，初支施作完成后浇筑二次衬砌。
（2）A 号出入口围护结构施作完成后进行基坑开挖，打设跨某商业广场裙楼暗挖通道超前大管棚及接口处全断面注浆，完成后破壁开挖跨某商业广场裙楼暗挖通道。
（3）跨某商业广场裙楼暗挖通道开挖至 A 号出入口 A4 断面与 A2 断面接头墙（不含）时暂停开挖，施作 A 号出入口人防段超前大管棚及接口处全断面注浆，完成后继续开挖至 A 号出入口明挖段围护结构处时停止开挖。
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第六章 结论与展望
6.1 结论
本文主要对地铁车站施工风险的类型、发生概率、预防措施进行了研究及分析计算，主要分为如下五部分内容：第一部分为绪论部分，主要是介绍研究背景和研究意义，概率风险理论的国内外研究现状及地铁站施工风险的国内外研究现状。第二部分首先介绍了风险识别、风险分析与管理的相关理论，然后对地铁站施工过程中的五类风险进行了概述。第三部分首先通过主逻辑图识别引发风险的初因事件，然后通过事件链建模说明初因事件与风险之间的关系，最后通过建立故障树完成对地铁站施工风险的建模。第四部分通过收集的案例数据对地铁站施工风险从定性及定量两个方面进行分析，找出在各类型风险事故中最重要的基本事件，并对这些基本事件提出预防控制措施，进而确保地铁站施工安全。第五部分通过结合昆明地铁 1 号线 X 地下站的实际案例，分析其主要的风险因素并提出预防控制措施。通过本文的研究，可以得出如下结论：
（1）明晰了地铁施工风险的类型及引发事故的过程。
本文通过对地铁车站施工风险建立评价模型，可知地铁施工风险的类型和引起这些风险的基本事件，明晰了如何由基本事件引发最终的风险事故。
（2）明确了地铁施工过程中发生概率最大的事故及对其影响最大的风险因素。
本文通过对对地铁车站施工五类风险顶事件概率的计算，可知由施工机械设备引发的事故是地铁车站施工过程发生概率最大的事故，通过计算概率重要度可知引发此类事故的主要原因是机械设备本身的变形，如支护设备、起重设备承重构件的形变。所以做好施工机械设备的日常检查及维护保养，规范使用施工机械是预防事故发生的重要前提。
参考文献(略)
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