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安全系统工程董元锋安全系统工程董元锋 汇报提纲汇报提纲研究方法2案例分析3系统安全评估4研究背景13 案例分析 案例一：案例一：湖北恩施宜万铁路高阳寨隧道进口端线路走向与318 国道近垂直相交,公路外侧为木龙河河谷,隧道与木龙河大桥相连。隧道全长4404.76m。3.1利用利用鱼刺图鱼刺图对塌方事故的因果关系进行分析对塌方事故的因果关系进行分析 鱼刺图 是一种发现根本原因的方法,可称为因果图或特性要因图，是为了寻找产生某种质量问题的原因,集思广义将群众的意见反映在一张图上,即鱼刺图。用其分析法分析工程施工安全问题,可使复杂的原因系统化、条块化,且直观、逻辑性强,它通过带箭头的线使因果关系明确,便于将主要原因弄清楚,见下图：3 案例分析图1：某隧道施工过程中可能出现塌方事故的因果分析鱼刺图3 案例分析3.2事故树分析事故树分析T塌方事故;A1地质因素;A2人为因素;A3岩层地质;A4水文地质;A5 施工组织设计;A6施工现场管理;A7工程设计;X1穿越不稳定地层;X2有不利软弱结构;X3地下水发育;X4地表水渗漏明显;X5衬砌落后;X6 未改变施工参数;X7支撑度不够;X8积水排除不及时;X9物资准备不充分;X10勘察不详;X11地质条件把握不准确。图图3事故树的描述事故树的描述3 案例分析运用布尔运算对最小割集的求解运用布尔运算对最小割集的求解:T=A1A 2=(A3+A 4)(A5A6 A 7)=A3A 5A6 A7+A4 A5 A6 A7=(X1+X2+X3X4)(X5+X6+X7)(X8+X9)(X10+X11)=X1 X5 X8 X10+X1X6X8X10+X1X7X8X10+X1X5X9X10+X1 X6 X9 X10+X1 X7 X9 X10+X3X4X7X9X11最后化简得到的最小割集：最后化简得到的最小割集：X1,X5,X8,X10,X1,X6,X8,X10,X1,X7,X8,X10,X1,X5,X9,X10,X1,X6,X9,X10,X1,X7,X9,X10,X1,X5,X8,X11,X1,X6,X8,X11,X1,X7,X8,X11,X1,X5,X9,X11,X1,X6,X9,X11,X1,X7,X9,X11,X2,X5,X8,X10,X2,X6,X8,X10,X2,X7,X8,X10,X2,X5,X9,X10,X2,X6,X9,X10,X2,X7,X9,X10,X2,X5,X8,X11,X2,X6,X8,X11,X2,X7,X8,X11,X2,X5,X9,X11,X2,X6,X9,X11,X2,X7,X9,X11,X3,X4,X5,X8,X10,X3,X4,X6,X8,X10,X3,X4,X7,X8,X10,X3,X4,X5,X9,X10,X3,X4,X6,X9,X10,X3,X4,X7,X9,X10,X3,X4,X5,X8,X11,X3,X4,X6,X8,X11,X3,X4,X7,X8,X11,X3,X4,X5,X9,X11,X3,X4,X6,X9,X11,X3,X4,X7,X9,X11。3 案例分析 定性、定量分析：包括顶上事件发生概率P（T），每个基本事件的结构重要度、概率重要度以及临界重要度。其计算公式为：结构重要度：概率重要度：临界重要度：利用最小割集分析各个基本事件的结构重要度,得出基本事件的结构重要度排序为:X8=X9=X10=X11 X1=X2 X5=X6=X7 X3=X4 从排序中可看出塌方事故的各个因素中积水排除不及时、物资准备不充分、勘察不详、地质条件把握不准确为最重要因素;而地质、人为因素次之;衬砌落后、未改变施工参数、支撑度不够次之;影响因素最小的为岩层及水文地质因素。3 案例分析案列二案列二水工隧洞是指在山体中或地下开凿的过水洞。基本事件分析基本事件分析 在水工隧洞施工过程中，根据过去工程中的经验和教训，总结出在隧洞施工中一般容易发生的事故，主要有：（1）塌方；（2）物体打击，指洞顶、侧墙石块坠落伤人；（3）电气事故；（4）爆破事故；（5）车辆运输事故。事故树分析事故树分析3 案例分析分别对各项事故编制事故树并进行定性、定量分析；分别对各项事故编制事故树并进行定性、定量分析；塌方事故 T1=塌方事故，A1=地质因素，A2=人为因素，A3=岩层地质，A4=水文地质，A5=施工组织设计，A6=施工现场管理，X1=穿越不稳定地层X2=有不利软弱结构，X3=地下水发育,X4=地表水渗漏明显，X5=衬砌落后，X6=未改变施工参数，X7=支撑度不够，X8=积水排除不及时，X9=物资准备不充分。对事故树进行分析（事故树略）。求最小割集T1=A1A2=(A3+A4)A5A6=(A1+A2+A3+A4)(A5+A6+A7)(A8+A9)由最小割集分析，得到各基本事件的结构重要度为 A1=A2A5=A6A7=A8=A9 通过综合分析可知，各事故的重要程度主要取决于组成各事故的最小割集的组成情况。各事故的重 要程度为：物体打击爆破事故车辆运输事故电气事故塌方。4 系统安全评估 对系统进行综合性评价，采用模糊综合评估法。按经济损失的大小，可分为特大损失事故、重大损失事故、较大损失事故、一般损失事故。对影响隧洞事故的5个因素进行分析和统计，按事故发生的百分比确定出各种事故发生的发生率，具体统计分析数值如表1 所列。根据事故树分析的结果，我们从系统的危险性进行分析，根据危险性程度给定各个事故相对权重。分别给定塌方事故的权重0.2，物体打击的权重0.9，电气事故的权重为0.5，爆破事故的权重为0.8，车辆运输事故的权重为0.6，得出模糊集 A=(0.2,0.9,0.5,0.8,0.6)(1)4 系统安全评估 对一个系统的安全评价应该根据经验统计结果模糊矩阵 R和模糊集A两方面来综合考虑，这便是建立一个模糊综合评估集B。根据模糊数学原理，反映上述模糊关系的模糊综合评估集B（特大、重大、较大、一般）应等于 B=AR （2）由式2可列出模糊关系矩阵运算式4 系统安全评估 进行模糊运算：上述结果表明，该系统出现特大事故的危险性是 5%,出现重大事故的危4 系统安全评估险性是 9%，出现较大事故的危险性是18%，出现一般事故的可能性为78%。安全决策安全决策 首先，建立案例层次模型。我们为了防止事故发生一般采用的措施是加强管理、更新技术、采用先进设备和提供安全防护。层次结构模型见图1.第二，根据建立的层次结构模型，专家给出各因素的判断矩阵，求出各方案措施对隧洞安全施工的权重。经过计算可得到判断矩阵AC和CiP，从而可知，监理单位给出的判断矩阵的一致性较好，可以进行下一步的计算。4 系统安全评估 第三，各种措施在隧洞施工安全控制中的重要性计算，综合重要度计算结果列于表2,由表2可知，这几种方案对隧洞施工安全的重要性基本相同，因此应注重各种方法的同时使用。结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！22
