7.Поясн записка (1052538), страница 11
Текст из файла (страница 11)
В качестве базисных значений параметров (для мостов - длина пролёта, для зданий - количество этажей) в анкетах, предложенных экспертам на первом этапе опроса, были взяты максимальные значения этих параметров, для которых были рассчитаны вероятности аварий по программам Мюнхенского перестраховочного общества. Эти параметры и соответствующие им вероятности аварий приведены в пояснениях к анкетам и явились необходимым ориентиром для экспертов.
После получения заполненных анкет первого этапа была проведена первичная статистическая обработка экспертных оценок, в результате которой для каждого параметра была графически отображена тенденция изменения степени риска при увеличении параметра, по мнению каждого из экспертов.
На втором этапе экспертного опроса экспертам предлагалось рассмотреть сводные таблицы, соответственно, по мостам и зданиям, содержащие оценки всех экспертов, участвующих в опросе, каждому эксперту были переданы сводная таблица в соответствии с его профилем, а также результаты первичной статистической обработки экспертных оценок.
Каждому эксперту предлагалось проанализировать данную информацию и на основании этого либо изменить свою первоначальную оценку, либо оставить ее без изменения, заполнив последнюю графу сводной таблицы.
На втором этапе экспертизы около 40% экспертов изменили свои оценки, в связи с чем мнения экспертов сблизились (коэффициент вариации для значений параметров рассматриваемых объектов, по мере их возрастания, на первом этапе изменялся в пределах от 5 до 170% , в то время как на втором этапе – от 5 до 40%).
Учитывая специфику проводимой экспертизы, можно сделать вывод, что мнения экспертов на втором этапе опроса сблизились настолько, насколько это возможно. При этом вариация экспертных оценок на втором этапе опроса была вполне приемлемой для данного класса задач.
В связи с этим результаты второго этапа были признаны достаточно корректными и приняты как окончательные результаты экспертизы. Результаты опроса показали, что максимальные значения коэффициентов вариации экспертных оценок на первом этапе в значительной степени обусловлены оценками экспертов, заинтересованных в определении строительных рисков, но не являющихся специалистами в вопросах проектирования и строительства мостов и зданий.
Поскольку коэффициент вариации экспертных оценок является одним из показателей согласованности мнений экспертов, участие в опросе вышеуказанной категории экспертов не целесообразно, так как снижает объективность оценки рисков. В связи с этим, для получения объективных оценок строительных рисков следует привлекать к опросу только специалистов по проектированию и строительству соответствующих объектов. Статистическая обработка результатов экспертизы рассматривалась как задача попадания случайной величины в интервал, являющейся одной из основных задач прикладной математической статистики.
Истинное значение случайной величины равно ее математическому ожиданию и может быть оценено при помощи доверительных интервалов, построенных для математического ожидания Mj.
Статистическая обработка экспертных оценок осуществляется в следующей последовательности:
- проверка эмпирического распределения по каждому значению параметра на нормальность;
- определение доверительных интервалов для математического ожидания вероятностей аварий для каждого значения параметра («d.int-» - нижняя граница доверительного интервала, «d.int+» - верхняя граница).
Оценкой математического ожидания вероятностей аварий при строительстве объектов, в данном случае мостов и зданий, является начальный момент распределения первого порядка.
,
где: Yij – значение экспертной оценки i-го эксперта для j-го значения параметра; Pij – вероятность значения Yij; n – число экспертов, оценивающих вероятность аварии для объекта с j-м значением параметра; j = 1 m; m – число значений параметра.
Доверительный интервал определяется из выражения:
где: α – заданная надежность; t – коэффициент, зависящий от надежности и числа испытаний (определяется по статистическим таблицам); Sj – среднее квадратическое отклонение для j-го исследуемого параметра.
Оценка разброса значений случайной величины по каждому параметру осуществляется с помощью коэффициента вариации Vj:
.
Проверка эмпирического распределения на нормальность осуществляется путем сравнения коэффициентов асимметрии (А) и эксцесса (Е) с их средними квадратическими отклонениями (SА и SЕ). Эмпирическое распределение можно считать нормальным при выполнении следующих условий:
;
.
Средние квадратические отклонения асимметрии и эксцесса рассчитываются по формулам:
;
.
Результатом статистической обработки экспертных оценок является значение оценки математического ожидания, соответствующее верхней границе доверительного интервала. Тем самым, рассматривается «наихудший» случай, поскольку математическое ожидание, а, следовательно, и истинное значение вероятности аварии для данного значения параметра, с заданной надежностью находится в пределах доверительного интервала и, в крайнем случае, может достичь его верхней границы.
Если проверка эмпирического распределения по какому-либо значению параметра показывает, что экспертные значения вероятностей аварий имеют распределение отличное от нормального, то доверительный интервал не определяется, а в качестве результата статистической обработки принимается предельное значение оценки математического ожидания, определяемое по формуле:
,
где: dj и dj+b - верхние границы доверительных интервалов ближайших друг к другу нормально распределенных параметров j и j+b; (b-1) - число параметров с распределением отличным от нормального, расположенных между параметрами j и j+b.
i = 1/(b-1)
Статистическая обработка экспертных оценок вероятностей аварий производилась по 64 значениям параметров: 47 – по мостам и 17 – по зданиям. В общей сложности было получено около 700 экспертных оценок по мостам и около 350 оценок по зданиям.
В результате статистической обработки экспертных оценок были получены тенденции изменения степени риска для расширенного диапазона параметров строящихся мостов и зданий, на основе которых построены математические модели, позволяющие обоснованно определять степень риска, а значит и тарифы страхования в любой точке диапазона параметров.
Математические модели для каждого вида рассматриваемых объектов построены посредством аппроксимации полученных тенденций по методу наименьших квадратов для всего диапазона параметров, включая параметры, входящие в программу Мюнхенского перестраховочного общества. Достоверность аппроксимации определялась по коэффициенту детерминации (R2) и критерию Фишера. Полученные математические модели дают адекватные результаты при Х, принимающем значения ряда натуральных чисел, при этом Х1=2.
В результате экспертного опроса выявлена тенденция к росту вероятности аварий с увеличением значений базисных параметров строящихся мостов и зданий. Анализ зависимостей вероятностей аварий от значений параметров строящихся мостов и зданий показал, что для расширенного диапазона этих параметров математическая модель увеличения степени риска для свайно-эстакадных мостов описывается линейной зависимостью, а математическая модель для мостов рамной конструкции, а также для производственных зданий - пологую вогнутую параболическую кривую (рис. 3.1, 3.2, 3.3, 3.4).
Таким образом, скорость роста вероятности аварий при строительстве свайно-эстакадных мостов с увеличением длины пролета остается постоянной. При строительстве мостов рамной конструкции, а также жилых зданий, с увеличением параметров объектов скорость роста вероятности аварий незначительно возрастает.
Анализ зависимостей вероятностей аварий показал, что отклонение значений, полученных по математическим моделям, от данных Мюнхенского перестраховочного общества (
) на первоначальном диапазоне, для всех видов рассматриваемых объектов не превышает 5%, что, учитывая обоснованность данных Мюнхенского перестраховочного общества, подтверждает объективность полученных математических моделей.
Рис. 3.1. Свайно-эстакадные мосты
Рис. 3.2. Мосты рамной конструкции
Рис. 3.3. Жилые здания
В табл. 3.1. приведены значения вероятностей аварий для мостов рамной конструкции, полученные по методике Мюнхенского перестраховочного общества (YM) и по математическим моделям, построенным на основе предлагаемого в дипломном проекте экспертно-статистического метода (YR).
Таблица 3.1
Значения вероятностей аварий
для мостов рамной конструкции
На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:
1. Экспертные оценки специалистов в области проектирования и строительства железнодорожных мостов и зданий, несмотря на то, что эксперты давали эти оценки независимо друг от друга, уже на первом этапе опроса были вполне сопоставимы, что дает возможность говорить об объективности таких оценок. Значительная вариация экспертных оценок была обусловлена, главным образом, участием в опросе экспертов, не являющихся специалистами в данных областях. В связи с этим, чтобы избежать необъективности в оценке строительных рисков, в процессе реализации экспертно-статистического метода следует привлекать к опросу только специалистов по проектированию и строительству соответствующих объектов.
2. Полученные математические модели зависимости вероятностей аварий от значений параметров риска могут быть использованы для всего расширенного диапазона значений параметров, что обуславливает их практическую значимость для определения динамики строительных рисков.
3. Результаты анализа изменения степени риска, полученные экспертно-статистическим методом при расширении диапазона значений параметров строящихся железнодорожных мостов и зданий, позволяют говорить о возможности развития программ тарификации и не только по мостам и жилым зданиям, но и по другим объектам железнодорожного строительства.
3.2 Возведение гофрированной трубы арочного типа на км 830 автомобильной дороги Невер-Якутск
Основанием для разработки проекта производства работ на строительство трубы арочного типа автомобильной дороги М-56 "Лена" от Невера до Якутска км 825-км 849, Республика Саха (Якутия), является рабочая документация 1948-ДСМ.
Дипломный прект разработан в соответствии с требованиями:
- СП 78.13330.2012 «Автомобильные дороги»;
- СП 48.13330.2011 Организация строительства. Актуализированная редакция от СНиП 12-01-2004.
- СП 126.13330.2012 «Геодезические работы в строительстве»;
- СП 46.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 3.06.04-91
- СП 45.13350.2012 «Земляные сооружения, основания и фундаменты»;
- ЕНиР сб.2 «Земляные работы» вып.1;
- ВНиР сборник В4, выпуск2 «Разработка и перемещение грунтов»;
- РД 102-011-89 «Охрана труда. Организационно-методические документы».
3.2.1 Географическая характеристика района
Участок работ расположен в Республике Саха (Якутия) и приурочен к юго-востоку Приленского плато и северо-востоку Алданского нагорья. Абсолютные отметки Приленского плато постепенно опускаются от 500-600 м на юге до 300 м на севере к долине Лены. Алданское нагорье - сильно расчлененная горная страна, представляющая собой систему плоскогорий, отделенных друг от друга среднегорными хребтами или межгорными впадинами. Абсолютные отметки поверхности плоскогорий 600-1200 м. Высота горных хребтов и отдельных гольцовых возвышенностей 1600-2000 м. Днища межгорных котловин лежат на отметках 700-800 м. С юга Алданское нагорье окаймлено Становым хребтом, являющимся водоразделом между бассейнами рек Лены и Амура.
3.2.2 Общая климатическая характеристика района
Климат рассматриваемой территории резко континентальный, что проявляется в исключительно больших сезонных различиях температуры воздуха, малой облачности, относительно небольших осадках. Преобладает антициклональный режим. Континентальный воздух в условиях малооблачной погоды и слабом ветре сильно выхолаживается и в нижних слоях становится холоднее арктического. Средняя продолжительность безморозного периода составляет 64 дня. Среднее число дней с туманом за год – 102 при наибольшем среднемесячном количестве в декабре – 15; среднее число дней с метелью – 4. С грозой – 30.
Зима холодная и сухая. Температура января на метеостанции Якутска в среднем составляет -42.6 °С при минимуме -64 °С. На метеостанции Буяга в с. Верхняя Амга средне январская температура воздуха составляет -37.6 °С, минимальная -61 °С. Рост снежного покрова отмечается в основном в начале октября, устойчивый снежный покров устанавливается в середине октября, начинает разрушаться в начале мая и окончательно сходит к середине мая.














