【工程论文】我国大型岩土工程施工安全风险管理研究进展
论文作者:草根论文网 论文来源:www.lw360.net 发布时间:2018年07月11日

随着国家深化改革开放、加快转变经济发展方式,全面建设小康社会战略的全面开展,近年来,国家工程建设,特别是重大工程建设速度加快,以城市轨道交通、高速公路网建设、高速铁路网建设、重大水利工程建设等为代表的大型岩土工程大量上马,呈现“跃进式”发展态势。国家发展改革委与交通运输部联合发布的《交通基础设施重大工程建设三年行动计划》中指出:“十三五”时期是交通基础设施重大工程建设的重要阶段,2016-2018年拟重点推进铁路、公路、水路、机场、城市轨道交通项目3 03项。2016年,国家发改委修编了《中长期铁路规划》,提出到2020年,铁路网规模达到15万km,其中高速铁路3km;到2025年,铁路网规模达到17.5万km,其中高速铁路3.8万km左右,形成广覆盖的全国铁路网与“八纵八横”为主通道的高速铁路网。2016-2018年公路项目重点推进54项,新建公路6000公里以上,涉及投资近6000亿;水路项目重点推进10项,涉及投资650亿;城市轨道交通领域重点推进103个项目前期工作,新建城市轨道交通2000公里以上,涉及投资约1.6万亿元;在水利水电领域,随着雅鲁藏布江、金沙江等多条江河流域的开发以及南水北调等跨流域调水工程的规划,20多个世界级的大型水利水电工程正在建设。如锦屏二级水电站4条引水隧洞,单洞长约17km,最大埋深达2525m。规划中的南水北调西线第一期工程主要由深埋长隧洞组成,总长264km最长洞段为73km,最大埋深1150m0    

在这样的大环境下,量大面广的岩土工程建设需求与国内工程技术力量相对不足、管理滞后的矛盾也凸显出来,表现为岩土工程建设的事故频发,形势日益严峻,状况令人堪忧。近些年来,我国重特大事故形势一直比较严峻,造成的经济损失和人员伤亡居高不下,其中涉及岩土工程领域的比例高达10%以上,风险管理机制体系薄弱是主导原因。以桥梁和地铁为例,对收集的较为典型的20例桥梁事故、30例地铁事故进行了事故原因分析}1],发现人的不安全行为引起的工程事故约占55.6%,物的不安全状态引起的事故约占31.2%,其他因素引起的事故约占13.2%,见图1。以地下工程灾害为例,统计了较为典型的塌方案例61项、突涌水案例86例,发现在隧道、隧洞施工过程中,人的不安全行为引起的塌方事故约占36.1%,物的不安全状态引起的塌方事故约占48.7%,其他因素引起的塌方事故约占15.2%,具体见图2。钱七虎从事故发生的类型和原因等对工程建设事故进行分析,指出责任事故及主观原因是构成地下工程建设安全管理巨大挑战的主因,结合海恩安全金字塔、海因里希安全法则、约翰逊的工程变化一失误理论模型等工程事故管理理论,提出工程事故预防的可行性和工程建设安全管理实施的对策。通过对中国大型岩土工程建设安全的现状及典型安全事故的原因和机理的深入调查分析,总结得到岩土工程施工安全事故具有以下特点:    

1)岩土工程安全事故的发生具有偶然性及必然性。    

岩土工程安全事故事故是一种意外现象,是由人为原因、物和环境的原因、技术原因、管理原因致使生产过程意外中断并造成危害的随机性事件,因此具有偶然性。但是,海恩法则}3]指出:每一起严重事故的背后,必然有29次轻微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隐患。海恩法则告诉我们,事故案件的发生看似偶然,其实是各种因素积累到一定程度的必然结果。也正如墨菲定律描述的一样:如果事情有可能变坏,不管这种可能性多么小,它迟早都会发生。土木工程建设过程中,除了极少数不可预防的事故外(如深地下矿山隧道工程中,由于目前地质勘察的认知水平和技术手段的局限性导致),其他的事故发生都有着必然的条件,即多种不安全因素。   

 2)安全事故的发生具有规律性。    

单一事故发生的时间、地点、事故原因和事故后果的严重性等都是不确定的,这说明事故的预防具有一定的难度。但是,事故这种随机性在一定范畴内也遵循统计规律。对21世纪以来发生的140起典型土木工程事故进行统计,结果表明,大型岩土工程建设的安全事故类型、事故发生部位、事故发生时间等都具有一定的规律性。    

①浅层土质地下工程的主要事故类型是:塌方、涌水涌砂、大变形、以及由此引起的周边建构物破坏;深部岩石地下工程的主要事故类型是:塌方/大变形、突涌水、岩爆、瓦斯。   

②明挖地下工程的事故发生部位以支撑和围护结构居多。矿山地下工程事故发生部位以掌子面、拱顶、进洞口居多。盾构//TBM法主要是盾构机机械事故。房屋建筑工程以脚手架、机械为事故主要发生部位。桥梁工程以支架为事故发生的主要部位。    

③不同类型的土木工程在7月份均有一个事故高发期,这与我国大部分城市降雨季节重合,表明天气是事故的一个重要诱发因素。对于地下工程、桥梁工程等施工周期较长的项目,11-12月份冬季施工也是事故高发的一个季节,表明春节前容易为完成年度任务赶工期,导致事故发生。对于房屋建筑工程,冬季施工的项目不多,因此,事故数量也相对较少。    

3)事故发生具有预兆性。    

海恩安全法则告诉我们另外一个规律,任何事故发生前,有大量的未遂先兆和事故隐患。土木工程建设事故也是如此。如:杭州地铁湘湖站事故发生前,测得地面最大沉降已达316 mm,测斜管最大位移已达65 mm;上海轨道交通4号线事发前,测得旁通道处水压力为2.3kg/(mz,与该层承压水水压接近;广州市海珠广场基坑发生滑坡前,坡顶就已出现开裂;珠海市拱北祖国广场发生特大基坑坍塌前,就出现基坑边工地职工宿舍倾斜,钢支撑爆裂、扭曲等现象;宜万铁路马鹿管隧道特大突水事故前,工人听到掌子面有掉块、坍方响声,并伴随少量流水;广东省韶关市坪乳公路白桥坑大桥因施工支架失稳突然坍塌前,曾多次出现模板和钢筋翘起等事故预兆。1969年瑟利提出一个事故模型,把事故的发生过程分为危险出现和危险释放两个阶段。因此,可结合土木工程施工特点,通过仪器、经验和观察及时捕捉种种异常或不正常现象,采取应对措施进行预防,将事故或灾害消除在未发生前或将损失降减到最低限度。研究事故与灾害预兆的现象和应用,是防止和减少事故或灾害发生的有效途径之一,应该引起普遍重视。    

4)技术原因对地下工程建设安全影响大。    

由于目前许多工程自身结构和周围环境、以及工程地质水文地质条件等都非常复杂,现有的一些建设规范和标准已不能完全满足工程建设的要求。尤其是在地下工程方面,常出现对工程地质情况认识不足、设计计算和施工参数选取不够合理等,如岩爆、突水等安全事故,实际上,大部分也是由于目前有关技术不成熟、尚不能较好地解决,从而导致事故发生。  

5)需采用动态风险管理的手段实施安全管理。    

根据能量意外释放理论,岩土工程建设安全事故的风险源可分为两大类,即静态风险源和动态风险源。静态风险源是指在安全系统中存在的、可能产生能量、发生意外释放的能量源或拥有能量的能量载体。由于静态风险源是固有存在的,在一定的触发条件下,这类风险源可能导致实际的事故,因此,可从技术的角度,对静态风险源进行防护和安全处理以提高风险源的触发I=}7值(如提高工程设计的安全系数),降低风险源爆发的可能性和爆发后的危险程度,增加系统整体安全性。动态风险源是指造成约束、限制能量措施失效或破坏的各种不安全因素,在工程实施过程中,风险源只有在一定的触发条件下,才会爆发产生事故,因此,应实施工程安全风险的动态控制。    

风险管理是指如何在一个存在风险的环境里把风险减至最低的管理过程,整个过程包含风险辨识、风险评价以及风险处置等的方法和机制。国际上的工程安全管理开展较早,上世纪30年代起,美国、日本和欧洲等国就开始了大型项目的安全风险管理研究。1931年美国管理协会的保险部最早倡导风险管理,并开展风险管理的研究和咨询活动。国际上安全管理的研究正逐步趋向于系统化、专门化,工程安全管理已成为一门独立的学科。我国的工程建设受中国国情的影响,在管理模式、技术方式等方面有自身特点,实践表明,在工程安全管理领域国外的许多成功经验并不能符合国内大规模工程建设的实际,因此不能“照搬照抄”。我国对于工程项目的安全管理从上世纪80年代才开始起步,目前尽管已经取得了一些成果,但是安全管理的专业化程度不高、安全管理的规范性不强、安全风险管理的作用不突出,以至于在不少的大型工程项目中人为的和非人为的因素导致的工程事故不断出现。    

工程安全管理非常必要和紧迫,向科学管理要安全是第一选择,我国大型岩土工程建设的事故频发,形势日益严峻,状况令人堪忧,函待加强工程安全风险管理,遏制事故频发态势,以促进在工程建设领域全面落实科学发展观,保证工程建设又好又快发展。研究我国大型岩土工程施工安全风险管理活动中存在的主要现状和问题,结合中国国情,建立和推广我国特有的安全风险管理制度非常必要和紧迫,具有重要的理论意义和现实意义。


相关推荐
联系我们

代写咨询
 362716231

发表咨询
 958663267


咨询电话

18030199209


查稿电话

18060958908


扫码加微信

weixin.png


支付宝交易

ali.jpg

  • 在线客服
  • 认准本站客服
  • 代写咨询
    362716231
  • 发表咨询
    958663267
  • 咨询电话
  • 18030199209
  • 查稿电话
  • 18060958908
  • 扫描加微信
  • 支付宝交易
  • 返回顶部
    在线客服