公路隧道工程施工系统韧性评价研究

作     者：钟世炼 

作者单位：重庆交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李红镝

授予年度：2021年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：公路隧道工程 施工系统 韧性 可拓云模型 

摘      要：近年来,我国为推进经济体制的建设,维持经济的高速发展,开始逐步加强基础设施建设。由此,交通基础设施得到大力发展,公路隧道工程建设的规模和数量实现了急速增长,伴随而来的在公路隧道工程建设过程中发生的风险事故也逐年呈现上升趋势。公路隧道工程多为地下作业,存在施工难度大、工艺技术复杂、投入资金量大、建设周期长等问题,因而建设过程中往往会伴随着不可预见的风险因素,一旦发生风险事故,其后果往往不堪设想。因此,在公路隧道工程施工过程中,为保障公路隧道工程的安全建设,实施公路隧道工程施工风险管理具有重大的意义。公路隧道工程施工风险管理往往基于对风险因素进行识别、评估、预警,从而在风险事故发生事前提前做好应对措施,其重点强调事前控制。由于公路隧道工程潜在风险因素种类繁多,存在不确定性,风险事故的发生往往难以避免,因此,对于风险事故发生事中、事后应如何采取措施减少事故损失,保证事故后生产恢复速度、恢复效果,以及如何通过自我学习训练不断提升自身应对风险的能力同样具有重要意义。韧性强调一个系统在风险灾害发生事前、事中、事后全过程应对风险灾害所体现出的抵抗吸收能力、适应学习能力以及恢复能力。为此,在施工风险管理基础上,将韧性的理念融入公路隧道工程施工风险管理,用于描述公路隧道工程在应对风险事故全过程中,所表现出的应对风险的能力,即公路隧道工程施工系统韧性能力。通过对公路隧道工程施工系统韧性进行分析评价,提出韧性优化、提升措施建议,进而实现从风险管理过渡到韧性管理,提高施工系统抗风险能力。通过对学者提出的工程系统定义进行分析研究,将公路隧道工程施工系统划分为施工过程系统、施工组织系统、施工技术系统、施工支持系统、施工管理系统、施工环境系统、施工对象系统等七个子系统,并明确各子系统的概念内涵;基于系统韧性固有的4R属性,总结归纳出公路隧道工程施工系统韧性的三个特征能力,即抵抗吸收能力、适应学习能力以及恢复能力;基于公路隧道工程施工系统韧性三个特征能力以及所划分的施工子系统,通过文献研究法、德尔菲法、结构熵-因子分析法对施工系统韧性评价指标进行提炼筛选,由此构建公路隧道工程施工系统韧性评价指标体系;将熵权法、灰色理论、层次分析法结合形成集成赋权法确定韧性指标权重,并基于可拓云模型构建公路隧道工程施工系统韧性评价模型;以广西都巴路发瑞隧道为例进行案例分析,以验证模型的可行性,评价结果表明,发瑞隧道施工系统韧性等级为4级（中高韧性）;从抵抗吸收能力、适应学习能力、恢复能力三个方面出发,根据公路隧道工程施工系统韧性评价指标的特点,提出公路隧道工程施工系统韧性优化、提升措施建议。