游建峰1，曾祥錦1，賀書磊2
（1.福建夏蓉高速漳龍段擴建工程有限公司，福建 龍巖 364000；2.長安大學公路學院，陜西 西安 710064）
摘 要：為指導(dǎo)山區(qū)高速改擴建過程中的路塹高邊坡工程的安全風險評估，有效減少施工安全事故的發(fā)生，采用作業(yè)條件危險性評價法（LEC法）對高邊坡進行安全風險進行評估。然后針對傳統(tǒng)LEC法在實踐中的局限，在明確傳統(tǒng)LEC法三個指標的分值及其相應(yīng)條款的基礎(chǔ)上，引入人員素質(zhì)和安全管理補償系數(shù)R，提出了用于高速公路高邊坡工程安全風險評估的改進的LEC法。通過工程實例驗證結(jié)果表明，該研究成果能夠準確評估高邊坡施工的安全風險，對山區(qū)高速公路高邊坡施工的安全防護具有重要的參考意義。
關(guān)鍵詞：山區(qū)高速；高邊坡；危險源；改進LEC法；安全風險評估
隨著國家對山區(qū)的開發(fā)，山區(qū)高速公路的交通需求日益增長，原公路早已不能滿足地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的交通需求，改擴建工程也逐步開始進行。由于山區(qū)地形復(fù)雜，改擴建工程面臨施工難度大，技術(shù)水平低，實踐經(jīng)驗少等問題，隨之而來的安全問題也成為施工控制的關(guān)鍵。路塹高邊坡作為山區(qū)高速公路的最主要結(jié)構(gòu)物之一，其安全風險評估一直以來都是山區(qū)改擴建工程安全控制的重點之一。為確保山區(qū)高速公路路塹高邊坡施工高質(zhì)穩(wěn)定有效的進行，保障施工人員的安全，需要準確辨別施工過程中可能發(fā)生風險的各種因素，確定施工安全的危險源并進行合理估測，進而確定重大危險源，并提出相應(yīng)的控制措施來降低、分散和化解可能出現(xiàn)的風險，以實現(xiàn)高速公路高邊坡的安全建設(shè)。
隨著安全問題越來越受到重視，風險評估的方法也在不斷的增多，其中LEC方法由于其簡單易行的特點得到了廣泛的應(yīng)用。然而在目前高速公路高邊坡的安全風險評估中，該方法卻很少使用。而且在使用LEC法進行安全風險評估時，過于依賴主觀判斷，在實際應(yīng)用中存在著一定的局限性。因此，文章針對傳統(tǒng)LEC法的局限并根據(jù)高速公路路塹高邊坡的實際特點，對其進行了改進和創(chuàng)新，以確保施工過程中危險源能夠得到有效的控制。
LEC風險評價法，最早由美國安全專家K.J.格雷厄姆和G.F.金尼提出，用影響風險性的三種主要因素指標值的乘積來評價施工人員傷亡風險大小。具體數(shù)學表達公式如下：
D=L×E×C （1）
式中：D為作業(yè)的危險性，D值越大，說明危險性越大；L為事故發(fā)生的可能性；E為作業(yè)人員暴露于危險環(huán)境中的頻率；C為事故可能造成的后果。
在計算危險性分值D的過程中，需憑借評價人員個人的經(jīng)驗來給3項評價指標定值，具有很大的主觀性。相對而言，在結(jié)合實際作業(yè)環(huán)境的基礎(chǔ)上，對E和C的定值還比較客觀，可以真實反映實際情況。而對于L的取值，卻很容易受到評價人員主觀意識的影響，導(dǎo)致判斷失真，對分析評價的結(jié)果造成很大的影響。而且傳統(tǒng)的LEC法并沒有考慮人員素質(zhì)和安全生產(chǎn)管理水平對危險等級的影響，但管理失誤正是構(gòu)成工程事故發(fā)生的主要原因之一。對于同一危險源，安全管理水平的不同，LEC法得出的結(jié)果與實際的危險等級也可能不同。因此，需要對傳統(tǒng)的LEC法進行改進和創(chuàng)新，確保其更加合理有效。
文章所提出改進LEC法，對3項評價指標的評分標準進行了細化，并明確了不同分值所對應(yīng)的條款，同時在此基礎(chǔ)上引入了人員素質(zhì)和安全管理補償系數(shù)R。具體公式為：
3.1 事故發(fā)生的可能性
參考《高速公路路塹高邊坡施工安全風險評估指南》（試行），結(jié)合高邊坡施工現(xiàn)場的實際情況，從建設(shè)規(guī)模、地質(zhì)條件、誘發(fā)因素、施工環(huán)境、資料完整性五個方面考慮，建立高速公路路塹高邊坡工程施工風險評估指標體系，如表1所示。需要注意的是，表中所列出的11個指標只需根據(jù)重要性選出符合實際的指標進行排序，并沒有必要全部參與評估。
事故發(fā)生的可能性采用指標體系法的估測方法，如公式（3）、（4）所示：
式中：
事故發(fā)生的可能性L值的對照表如表2所示。L值最高分值和最低分值分別為10分和3分，在根據(jù)公式（3）、（4）計算出P值后，評價人員可對照表2來選定相對應(yīng)的指標等級。
表1 高邊坡工程施工風險評估指標
3.2 作業(yè)人員暴露于危險環(huán)境的頻率
在高速公路路塹高邊坡施工中，人員傷亡事故的發(fā)生與作業(yè)人員暴露于危險環(huán)境中的頻率有著密切的關(guān)系。作業(yè)人員暴露于評價單元的頻率E值的對照表如表3所示。E值最高分值和最低分值分別為10分和3分，評價人員需根據(jù)作業(yè)人員實際作業(yè)時間來選定相對應(yīng)的指標等級。
表3 作業(yè)人員暴露于評價單元的頻率因素
3.3 事故可能造成的后果
參考《高速公路路塹高邊坡施工安全風險評估指南》（試行），結(jié)合人員傷亡情況和直接經(jīng)濟損失，確定事故可能造成的后果等級，如表4所示。C值最高分值和最低分值分別為10分和3分。評價人員根據(jù)實際工程特點和自身經(jīng)驗，預(yù)判評價單元發(fā)生事故時可能造成的后果，并確定相應(yīng)值的大小。需要注意的當多種后果同時產(chǎn)生時，采用就高原則確定C值的大小。
表4 事故可能造成的后果
注：F=死亡人數(shù)（含失蹤）；SI=重傷人數(shù)；Z=直接經(jīng)濟損失（萬元）
3.4 人員素質(zhì)和安全管理補償系數(shù)R
各評價單元事故發(fā)生可能性和可能造成的后果決定了危險因素的固有危險度。要得到現(xiàn)實危險度，必須考慮安全補償系數(shù)的影響。補償系數(shù)由人員素質(zhì)補償系數(shù)和安全管理補償系數(shù)組成。R值主要參考作業(yè)人員可靠性、安全機構(gòu)、安全生產(chǎn)規(guī)章制度、安全培訓與教育、安全生產(chǎn)檢查、施工組織與目標管理、安全技術(shù)交底、文明施工、事故隱患整改和應(yīng)急預(yù)案等項目根據(jù)實際確定。如表5所示，最高分值和最低分值分別為10分和3分，評價人員可通過查文件、記錄、資料以及現(xiàn)場詢問等方式來確定相對應(yīng)的指標等級。R值的大小確定采用就高原則。
3.5 危險性等級的確定
將危險性D值分為五個等級，分別對應(yīng)極度危險、高度危險、顯著危險、一般危險、輕度危險，如表6所示。在實際工程應(yīng)用中，可根據(jù)不同的危險等級提出相應(yīng)地分級控制措施。當評價單元的危險因素的危險程度為極度危險和高度危險時，可確定為重大危險源。
4.1 工程概況
夏蓉高速漳州至龍巖段A7標段ZK155+948.0-ZK156+122.0左側(cè)高邊坡工點，邊坡長度為174m，最大高度為75.3m，為9級二元結(jié)構(gòu)邊坡。高邊坡場區(qū)屬于剝蝕丘陵地貌，地表植被發(fā)育，地勢較陡，山坡坡度約20～40°，邊坡上部為粉質(zhì)黏土、殘積砂質(zhì)粘性土、全風化花崗巖，下部為砂土狀及碎塊強風化花崗巖，風化層界面產(chǎn)狀順傾路線。邊坡上部自然坡較陡，邊坡上部風化土層較厚，風化界面順傾開挖坡面，坡體開挖卸載較大，邊坡整體穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生滑坡以及雨天局部失穩(wěn)。針對坡體性狀，采用預(yù)應(yīng)力錨索對邊坡進行加固并在坡腳及巖土界面設(shè)計仰斜排水孔以加強地下水引排。
表5 人員素質(zhì)和安全管理補償系數(shù)
R值 人員素質(zhì)和安全管理安全水平10（1）作業(yè)人員資質(zhì)、文化程度與工齡等可靠性很低；（2）沒有制定安全生產(chǎn)檢查制度且未定期進行安全檢查；（3）沒有根據(jù)實際需要，編制相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案；……8（1）作業(yè)人員資質(zhì)、文化程度與工齡等可靠性較低；（2）沒有制定健全的安全生產(chǎn)檢查制度且未定期進行安全檢查；（3）編制相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，但預(yù)案不完善，且從未演練；……7（1）作業(yè)人員資質(zhì)、文化程度與工齡等可靠性一般；（2）制定有健全的安全生產(chǎn)檢查制度，但沒有嚴格執(zhí)行；（3）根據(jù)實際需要，編制相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，但預(yù)案從未演練；……5（1）作業(yè)人員資質(zhì)、文化程度與工齡等可靠性較高；（2）制定有健全的安全生產(chǎn)檢查制度且較嚴格執(zhí)行；（3）根據(jù)實際需要，編制有相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，且偶爾進行演練；……3（1）作業(yè)人員資質(zhì)、文化程度與工齡等可靠性高；（2）制定有健全的安全生產(chǎn)檢查制度且嚴格執(zhí)行；（3）根據(jù)實際需要，編制相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，并定期演練；……
表6 危險性等級標準
D值 危險程度 危險等級D≥7000 極度危險 Ⅴ3000≤D＜7000 高度危險 Ⅳ1500≤D＜3000 顯著危險 Ⅲ500≤D＜1500 一般危險 ⅡD＜500 輕度危險 Ⅰ
4.2 危險源的調(diào)查與評價
結(jié)合實際情況，文章主要選取了初始開挖工程、邊坡開挖、邊坡爆破、邊坡運輸4項作業(yè)單元進行了危險因素分析。在此基礎(chǔ)上，運用改進的LEC法，對該高邊坡工程施工安全進行評價并打分，結(jié)果如表7所示。
4.3 結(jié)果分析
通過改進的LEC法對本高邊坡工程的安全風險評估，可得知本工程各個危險源的等級以及重大危險源。該高邊坡工點邊坡爆破中爆破傷害的風險等級為高度（IV），開挖過程中坍塌風險等級為顯著（III），另外在施工過程中的高空墜落、物體打擊、機械傷害以及車輛傷害的風險等級均為一般（II），因此需采取相應(yīng)的控制措施來預(yù)防邊坡爆破事故的發(fā)生，并進行全面的安全控制。該結(jié)果與通過風險矩陣法和指標體系法進行的安全風險評估所得出的結(jié)果相符，可見在高邊坡工程的安全風險評估中運用改進LEC法確實合理有效。
表7 高邊坡施工評價單元作業(yè)條件危險性評價
評價 危險因素 事故類型D 危險程度 危險分數(shù)值
文章根據(jù)山區(qū)高速公路高邊坡工程的實際，針對傳統(tǒng)LEC方法的缺陷，對LEC方法進行了改進。并以夏蓉高速漳州至龍巖段A7標段ZK155+948.0-ZK156+122.0左側(cè)高邊坡工點為例進行了實踐，得到了以下結(jié)論：①在明確3項評價指標的分值及其相應(yīng)條款和引入安全生產(chǎn)管理補償系數(shù)R后，改進的LEC法可以有效避免人員主觀性所帶來的影響，評價結(jié)果更加客觀，更加準確，可以作為今后高速公路高邊坡安全風險評估的有效方法；②通過改進的LEC法進行安全風險評估，在人員素質(zhì)和安全管理水平較高的情況下，危險源的危險等級顯著降低，因此，可以指導(dǎo)企業(yè)在這方面進行改進和提高；③引入人員素質(zhì)和安全管理補償系數(shù)R后，由于安全生產(chǎn)管理水平不同，危險源危險等級不同，說明企業(yè)的人員素質(zhì)和安全管理在安全風險控制方面有很大的作用，在今后的安全風險控制中，不僅要采取相應(yīng)的技術(shù)措施，還需要重視人員素質(zhì)和安全管理因素。
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中圖分類號：U415.1
文獻標志碼：A
文章編號：2096-2789（2017）11-0022-03
作者簡介：游建峰（1974-），男，高級工程師，研究方向：高速公路建設(shè)管理工作。
曾祥錦（1978-），男，高級工程師，研究方向：高速公路建設(shè)管理工作。
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