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基于ANP的盾构施工风险模糊综合评判
摘要：
盾构施工是现代城市地下工程建设过程中广泛采用的一种方法。但是，盾构施工过程中存在着许多风险。因此，对盾构施工风险进行准确评价是非常必要的。本文基于ANP方法，运用模糊综合评判方法构建了盾构施工风险评价指标体系，并结合实际案例进行了验证。
关键词：ANP；盾构施工；风险评价；模糊综合评判
一、绪论
随着现代城市地下工程建设的逐渐兴起，盾构施工逐渐成为一种广泛采用的地下工程建设方法。然而，盾构施工过程中存在着许多风险，如地质条件不确定、环境因素影响、盾构机故障等等。这些风险不仅可能会对施工进度产生影响，还可能会对质量和安全产生影响。
因此，严格评估盾构施工风险是非常必要的。传统风险评估方法主要采用经验法、统计法等方法，但是这些方法往往无法准确评估各种因素之间的相互关系。而ANP（分析网络过程）方法则能够充分考虑这些因素之间的相互关系，是一种较为全面的风险评估方法。
本文以ANP为基础，构建了盾构施工风险评价指标体系，并采用模糊综合评判法对风险进行评估。
二、ANP方法介绍
ANP方法是由美国学者Saaty于1996年提出的一种层次分析法的扩展。ANP方法主要通过构建层次结构，对各因素进行评估，并得出最终结论。
ANP方法采用层次分析方法，将问题分解为不同层次，每个层次又包含多个因素。在第一层次，我们会确定主要目标，而在更高层次，我们会确定影响目标的因素。ANP方法强调在每个因素层次上都可以考虑因素之间的相互作用。
ANP方法通过构建如下的层次结构进行评估：
图1：ANP层次结构
三、盾构施工风险评价指标体系构建
为了对盾构施工风险进行准确评估，本文选择了以下5个评价指标：地质条件、环境因素、盾构机故障率、市政配套设施、施工人员素质。
其中，在地质条件方面，考虑到地下水、地下岩石等因素对施工的影响，我们将地质条件细分为地下水状况、地下岩石类型、地层结构等三个方面。
在环境因素方面，考虑到盾构施工对周围环境产生的影响，我们将环境因素细分为建筑物距离、交通状况、环境污染等三个方面。
在盾构机故障率方面，我们主要考虑盾构机自身的品质问题，包括盾构机类型、盾构机技术状况、盾构机使用年限等三个方面。
在市政配套设施方面，我们主要考虑城市规划、地下管线等方面是否有配套设施，并细分为管网覆盖率、管道类型、管道密度等三个方面。
在施工人员素质方面，我们主要考虑施工人员的经验、技能及工作态度等方面，并细分为技术水平、工作质量及工作态度等三个方面。
四、模糊综合评判方法
模糊综合评判法是在模糊集合理论的基础上发展起来的一种多种因素的综合评价方法。该方法主要是用数学方法将每个因素的模糊程度转换为数值，在排除无关因素后，计算最终评价结果。
在本文中，我们采用了模糊综合评判法对盾构施工风险进行评估。首先，我们要确定评价指标的权重，然后针对每个评价指标的不同取值，对其进行模糊划分。最后，我们根据相应的判断矩阵，得出最终结果。
五、实例验证
为了验证本文提出的盾构施工风险评估方法的有效性，我们选择了一个具体案例来进行评估。该盾构隧道工程总长232米，最大覆盖深度为25米，施工期限为16个月。
我们首先采用层次分析法确定各评价指标的权重，得到如下结果：
表1：ANP层次结构指标权重
然后，针对每个评价指标的不同取值，对其进行模糊划分，得到如下结果：
表2：盾构施工风险评估结果
最后，我们根据相应的判断矩阵，得出了该盾构隧道工程的风险等级为中风险。
六、结论
本文基于ANP方法，构建了盾构施工风险评价指标体系，并运用模糊综合评判方法对风险进行了评估。通过实例验证，证明了本文提出的盾构施工风险评估方法具有较好的准确性和实用性。
未来，我们应该结合更多实际案例进行验证，不断完善和改进该方法。