李學(xué)華 鄧俊雷 熊飛
1.云南省建設(shè)投資控股集團(tuán)有限公司 云南 昆明 650000 2.云南交投集團(tuán)云嶺建設(shè)有限公司 云南 昆明 650000
隧道工程作為基礎(chǔ)設(shè)施中的生命線工程,本文主要對隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理做了系統(tǒng)性的研究,這對施工過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)作出可靠預(yù)測具有重要意義。我國交通運(yùn)輸部于2010年頒布了《公路橋梁和隧道工程設(shè)計(jì)安全風(fēng)險(xiǎn)評估指南》,并在2011年發(fā)布了《公路橋梁和隧道工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評估指南》,相關(guān)學(xué)者對隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理也做大量的研究,這都有助于減少隧道施工過程中安全事故,然而,由于在實(shí)際施工過程中管理機(jī)制的單一性,缺乏系統(tǒng)性的研究,新的重大安全事故任然無法避免。
決策的科學(xué)化、施工的精細(xì)化和管理的規(guī)范化是保證隧道安全管理的重要因素,本文對公路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,構(gòu)建了隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系。為了對隧道安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估,提出了層次分析法和模糊綜合評價(jià)的方法。并結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測手段,給出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。
為了有效的實(shí)現(xiàn)公路隧道風(fēng)險(xiǎn)管理,必須全面深入了解風(fēng)險(xiǎn)因素。隧道安全風(fēng)險(xiǎn)可以是由技術(shù)條件而引起工程項(xiàng)目目標(biāo)不能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),也可以是由于計(jì)劃、組織、管理、協(xié)調(diào)等原因而造成的非技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。針對隧道工程的風(fēng)險(xiǎn)源和風(fēng)險(xiǎn)事件可按照隧道的建設(shè)條件、隧道特征、施工技術(shù)方案和環(huán)境保護(hù)等方面進(jìn)行分類,具體見表1、表2和表3。
層次分析法(The Analytic Hierarchy Process)是一種把復(fù)雜的多目標(biāo)決策問題作為一個(gè)整體,將目標(biāo)分解為若干層次,用來作為目標(biāo)優(yōu)化決策的方法,它是由美國學(xué)者T.L.Saaty在70年代提出的。
隧道工程是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng),施工過程中存在物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為,對于這些風(fēng)險(xiǎn)因素,無法用函數(shù)去定量評估,目前對這些風(fēng)險(xiǎn)因素主要還是依靠專家的經(jīng)驗(yàn)去分析,具有一定的局限性。把層次分析法的思想引入隧道施工和運(yùn)營期間的風(fēng)險(xiǎn)評估,從而將眾多的風(fēng)險(xiǎn)因素層次化和條理化,構(gòu)建起層次分析評估系統(tǒng),從而獲得風(fēng)險(xiǎn)因素的評估結(jié)果。具體流程如圖1所示。
圖1 層次分析法流程圖
表1 隧道風(fēng)險(xiǎn)事件與危險(xiǎn)源列表一
表2 隧道風(fēng)險(xiǎn)事件與危險(xiǎn)源列表二
模糊綜合評價(jià)法最早是由1983 年荷蘭學(xué)者Van Loarhoven 提出的,該方法是利用模糊判斷矩陣來反應(yīng)指標(biāo)判斷的不確定性和模糊性,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)中的最大隸屬度原則和模糊數(shù)學(xué)中的模糊線性變換原理來反映評估的實(shí)際狀態(tài)。
本文借鑒了各國學(xué)者在隧道風(fēng)險(xiǎn)評估研究的成果,并結(jié)合我國公路隧道建設(shè)的現(xiàn)狀,從研究方法及研究內(nèi)容兩個(gè)大方向?qū)φw風(fēng)險(xiǎn)評估模式進(jìn)行研究并最終得到隧道整體風(fēng)險(xiǎn)等級,如圖2所示。首先對隧道的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行識別,并將風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分類匯總,建立起評估指標(biāo)體系;其次運(yùn)用模糊層次分析法對風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行歸一化處理從而得到風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的重要性排序;再利用模糊綜合評判法得到風(fēng)險(xiǎn)等級,然后用“后果當(dāng)量”的概念確定隧道整體風(fēng)險(xiǎn)損失等級,最后采用R=P*C的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)矩陣得出隧道風(fēng)險(xiǎn)等級,如圖2所示。
圖2 隧道整體風(fēng)險(xiǎn)評估模式
本論文在研究《公路橋梁和隧道工程設(shè)計(jì)安全風(fēng)險(xiǎn)評估指南》[1]和《公路橋梁和隧道工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評估指南》等相關(guān)法律法規(guī)的基礎(chǔ)上,并結(jié)合《公路隧道施工技術(shù)細(xì)則》(JTG/T F60-2009),以及專家會(huì)議、數(shù)值模擬、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、現(xiàn)場監(jiān)控量測,建立了一套具有較強(qiáng)操作性的風(fēng)險(xiǎn)管理流程,如圖3所示。
圖3 公路隧道施工風(fēng)險(xiǎn)管理流程
在施工安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的基礎(chǔ)上,施工單位還應(yīng)該從工程實(shí)際出發(fā),建立安全會(huì)議制度、有效的安全檢查制度,安全考核獎(jiǎng)懲辦法、做好安全教育和技術(shù)交底工作,并建立施工安全應(yīng)急系統(tǒng)。特別是對隧道塌方、大變形、突泥涌水等風(fēng)險(xiǎn),建立相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。通過多角度、多方位做到精細(xì)化管理,從而保證隧道的施工安全。
本文在分析我國公路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)背景的基礎(chǔ)上,以公路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)為討論對象,在查閱大量資料的基礎(chǔ)上,根據(jù)隧道的建設(shè)條件、隧道特征、施工技術(shù)方案和環(huán)境保護(hù)等總結(jié)了隧道的風(fēng)險(xiǎn)源和風(fēng)險(xiǎn)事件,提出兩種評估方法可得到隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級,結(jié)合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)提出一套完整的針對超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、現(xiàn)場監(jiān)控量測風(fēng)險(xiǎn)管理流程,同時(shí)從施工單位現(xiàn)場管理的角度說明了施工的隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理方法。對我國公路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理有一定的參考價(jià)值。