張?jiān)聞?/p>

（新疆交通建設(shè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，新疆 烏魯木齊 830016）

0 引言

隨著我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，西部地區(qū)逐漸形成了四通八達(dá)的高速公路網(wǎng)，極大地改善了當(dāng)?shù)亟煌ú⒎奖懔司用竦某鲂泻拓浳镞\(yùn)輸。西部地區(qū)大多處于山區(qū)丘陵地帶，是我國(guó)山洪分布較為廣泛的地區(qū)，而該地區(qū)高速公路的大部分路段由橋梁構(gòu)成。盡管在橋梁施工過(guò)程中山洪爆發(fā)的可能性較小，但一旦發(fā)生必將導(dǎo)致十分嚴(yán)重的后果[1]。

橋梁的風(fēng)險(xiǎn)損失分析起源于20世紀(jì)80年代，目前仍處于研究的初始階段，我國(guó)從2001年才開(kāi)始這方面的相關(guān)研究。目前，橋梁風(fēng)險(xiǎn)損失的相關(guān)研究均為對(duì)設(shè)計(jì)階段的研究，主要面向設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題[2]。本文基于山洪災(zāi)害對(duì)橋梁施工的影響，從風(fēng)險(xiǎn)分析理論及方法出發(fā)，對(duì)橋梁施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，并給出其定義及識(shí)別方法，從經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境損失、社會(huì)損失三方面進(jìn)行研究，建立損失數(shù)學(xué)模型，通過(guò)模型研究得出了應(yīng)對(duì)山洪爆發(fā)時(shí)橋梁施工的措施（包括工程措施、生物措施、非工程措施等），為今后高速公路橋梁施工提供理了論依據(jù)。

1 風(fēng)險(xiǎn)分析理論及方法

高速公路橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)是指所關(guān)注的橋梁系統(tǒng)在施工階段內(nèi)，由于外部原因（洪水）引起的非預(yù)期性結(jié)果或損害的概率和引發(fā)的后果。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估一般包括兩方面內(nèi)容，一是非預(yù)期事件發(fā)生的可能性，二是發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)事件后產(chǎn)生的后果[3]。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是指整個(gè)橋梁施工過(guò)程中，將洪水對(duì)橋梁施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別出來(lái)并加以分析。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是指建立橋梁施工系統(tǒng)的評(píng)價(jià)模型，并且計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率并預(yù)測(cè)出現(xiàn)的后果。高速公路橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)分析流程見(jiàn)圖1。

圖1 高速公路橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)分析流程圖

高速公路橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是指在整個(gè)施工周期中，通過(guò)挖掘可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，將復(fù)雜的風(fēng)險(xiǎn)組織分成獨(dú)立存在的風(fēng)險(xiǎn)源，忽略其中影響較小的風(fēng)險(xiǎn)源，對(duì)其余風(fēng)險(xiǎn)源逐一進(jìn)行分析，進(jìn)而建立數(shù)學(xué)模型并得出結(jié)論。高速公路橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)解決以下問(wèn)題[4-5]：

（1）考慮高速公路橋梁施工過(guò)程中具體存在哪些風(fēng)險(xiǎn)；

（2）引起這些施工風(fēng)險(xiǎn)的原因是什么；

（3）這些風(fēng)險(xiǎn)綜合作用會(huì)產(chǎn)生哪些后果，最嚴(yán)重的后果是什么；

（4）確定風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別研究的主要對(duì)象及其工作量大小；

（5）對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)對(duì)象進(jìn)行具體研究，得出應(yīng)對(duì)措施。

2 洪水作用下施工風(fēng)險(xiǎn)分析

新疆省某高速公路橋梁主橋?yàn)橐蛔B續(xù)剛構(gòu)特大橋梁，其有3個(gè)橋墩分布在山谷和山坡中，其中4號(hào)橋墩高64.7m，5號(hào)橋墩高113.6m，6號(hào)橋墩高66.5m，橋梁所在地段為一個(gè)沖擊河谷，最大橋高為123m。主橋梁上部采用混凝土連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)，下部為空心橋墩和柱式橋墩。橋梁所在地質(zhì)帶地貌起伏明顯，地表破碎，水量季節(jié)分明，海拔在920～1120m之間。該橋梁百年一遇洪水流量設(shè)計(jì)值為141.5m3/s，設(shè)計(jì)沖刷深度為4.5m，設(shè)計(jì)高程為1130m。將洪水作用下高速公路橋梁各項(xiàng)損失序號(hào)列于表1中。

表1 高速公路橋梁各項(xiàng)損失序號(hào)

德?tīng)柗品ㄊ且环N風(fēng)險(xiǎn)層次分析法，其標(biāo)度值介于1～9之間。1號(hào)標(biāo)度值表示兩個(gè)因素具有同等的重要性；3標(biāo)度值表示一個(gè)因素比另一個(gè)稍微重要；5標(biāo)度值表示一個(gè)因素比另一個(gè)明顯重要；7標(biāo)度值表示一個(gè)因素比另一個(gè)重要的多；9標(biāo)度值表示一個(gè)因素比另一個(gè)極端重要；其余標(biāo)度值表示介于上述標(biāo)度值之間的層次程度。

根據(jù)特征向量求出事件2對(duì)事件1的損失權(quán)重，見(jiàn)表2。

表2 事件2對(duì)事件1的損失權(quán)重

經(jīng)數(shù)據(jù)處理，得出的損失從大到小的結(jié)論是：直接經(jīng)濟(jì)損失、間接經(jīng)濟(jì)損失、生命損失、環(huán)境損失、社會(huì)橋梁結(jié)構(gòu)損失大于機(jī)械材料損失，大于工期損失。洪水災(zāi)害后，對(duì)某次特大直接經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行估計(jì)，得出輕微沖刷經(jīng)濟(jì)損失為160萬(wàn)元，嚴(yán)重沖刷損失為54萬(wàn)元，路基挖空損失為10.5萬(wàn)元，雨淋損失為19.2萬(wàn)元，沖走掩埋損失為16.6萬(wàn)元。合計(jì)總直接經(jīng)濟(jì)損失為260.3萬(wàn)元，間接經(jīng)濟(jì)損失為工期延長(zhǎng)37d，間接損失400萬(wàn)，4人輕傷。經(jīng)上述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，此次風(fēng)險(xiǎn)屬于中級(jí)風(fēng)險(xiǎn)。

3 風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施

對(duì)高速公路橋梁施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后，應(yīng)提出應(yīng)對(duì)山洪風(fēng)險(xiǎn)的措施，主要分為工程防治措施、非工程防治措施、生物防治措施三種。

3.1 工程防治措施

工程防治措施主要基于改變地形、洪水流向來(lái)削弱洪災(zāi)，其應(yīng)用十分廣泛，能起到立竿見(jiàn)影的治理效果。但是較高的成本制約了該措施的廣泛應(yīng)用。

按照治理特點(diǎn)工程防治措施可分為治水、治土、疏導(dǎo)三種。治水工程主要是在高速公路橋梁上游修建水庫(kù)等蓄水工程，及時(shí)調(diào)節(jié)洪水流量；治土工程主要有攔砂壩、谷坊、擋土墻、護(hù)坡工程等；疏導(dǎo)工程主要是在斜坡上修筑一條邊溝，將山坡離散化，大大削弱了山體徑流侵蝕。

3.2 非工程防治措施

非工程防治措施的原理為：允許洪水淹沒(méi)一部分工程，用最合理的管理方式進(jìn)行預(yù)防和修復(fù)，最大程度上削弱洪水對(duì)橋梁工程的危害。其具體措施有：加強(qiáng)對(duì)災(zāi)區(qū)防災(zāi)知識(shí)的宣傳培訓(xùn)、開(kāi)展山洪災(zāi)害普查、建立監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、編制山洪災(zāi)害防御預(yù)案、部分地區(qū)搬遷避讓、加強(qiáng)政策法規(guī)建設(shè)、加強(qiáng)防災(zāi)管理。

3.3 生物防治措施

生物防治工程主要體現(xiàn)在減少洪水量和減少泥土量?jī)蓚€(gè)方面。其具體措施有：水源涵養(yǎng)林、水土保持林、溝床保護(hù)林、護(hù)堤固灘林、建立農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、適度放牧、改善牧草。

4 結(jié)語(yǔ)

西部地區(qū)大多處于山區(qū)丘陵地帶，是我國(guó)山洪分布較為廣泛的地區(qū)，而該地區(qū)高速公路的大部分路段由橋梁構(gòu)成?；谏胶闉?zāi)害對(duì)橋梁施工的影響，本文從風(fēng)險(xiǎn)分析理論及方法出發(fā)，研究了橋梁施工的風(fēng)險(xiǎn)分析，給出了其定義以及識(shí)別方法，從經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境損失、社會(huì)損失三方面進(jìn)行研究，建立損失數(shù)學(xué)模型，通過(guò)模型研究得出了應(yīng)對(duì)山洪暴發(fā)時(shí)橋梁施工的措施：工程措施、生物措施、非工程措施等，為今后高速公路橋梁施工提供理論依據(jù)。

[1]張婷婷.靈江大橋風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系、方法及應(yīng)用研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2010.

[2]包龍生，劉克同，于玲，等.基于灰色層次分析法的橋梁施工方案多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)分析及評(píng)價(jià)[J].沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009（4）：663-669.

[3]楊偉軍，王鵬.基于云標(biāo)尺和最不利狀態(tài)的橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究[J].中外公路，2013（1）：89-93.

[4]陸新鑫，徐秀麗，李雪紅，等.基于肯特指數(shù)法的橋梁施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2013（6）：165-171.

[5]張麗.大型橋梁工程施工階段風(fēng)險(xiǎn)控制[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2012（4）：126-129.