李勃

（湖北省電力勘測設(shè)計院有限公司，武漢430000）

1 引言

我國水電工程多處于西南地區(qū)，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，存在大量地下洞室施工情況[1]。地下洞室具有施工跨度大、作業(yè)空間狹小、風(fēng)險因素多、技術(shù)復(fù)雜等特點，給地下洞室施工帶來巨大隱患，嚴(yán)重威脅施工作業(yè)人員安全[2]。因此，研究水電工程地下洞室施工作業(yè)，合理評估地下洞室安全風(fēng)險，對加強地下洞室施工安全風(fēng)險管理具有重要意義。

地下洞室施工安全問題一直是國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的重點。張社榮等[3]基于利貝葉斯理論并綜合考慮評價指標(biāo)的動態(tài)性以降低地下洞室安全風(fēng)險。Choi H.H.等[4]通過評估和管理地下洞室所涉及的風(fēng)險提出了評價地下洞室項目的施工風(fēng)險程序方法。基于此，李景龍等[5]介紹風(fēng)險分析的基本概念、步驟、方法和意義，結(jié)合地下洞室施工安全風(fēng)險不確定的特性對地下洞室施工安全進行風(fēng)險評價研究。

以上研究為地下洞室施工安全風(fēng)險評估提供了重要參考。然而，水電工程地下洞室施工安全因素具有很強的模糊性，各因素之間還具有較大關(guān)聯(lián)性，從整體和局部解析各因素間的內(nèi)在聯(lián)系至關(guān)重要。鑒于此，本文擬針對水電工程地下洞室安全風(fēng)險因素特征，綜合考慮各因素間的聯(lián)系，構(gòu)建基于ANP 理論的風(fēng)險評估模型，以期為水電工程地下洞室施工安全風(fēng)險管理提供依據(jù)。

2 地下洞室施工安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系

2.1 水電工程地下洞室施工風(fēng)險因素識別

地下洞室施工項目多為大型水電站等，地下施工跨度大，整個地下洞室工程施工技術(shù)復(fù)雜、技術(shù)要求高，在多種因素的綜合作用下地下洞室安全風(fēng)險極高[6]。地下洞室施工作業(yè)風(fēng)險受環(huán)境、技術(shù)影響的同時，人的風(fēng)險同樣是不可忽視的重要部分[7]。人的不安全行為主要分為管理風(fēng)險和操作風(fēng)險2 大類。地下洞室施工進場的機械設(shè)備、施工材料種類眾多，不合理的使用同樣會對施工安全產(chǎn)生重大影響。最終按照風(fēng)險來源將風(fēng)險分為4 大類，并從這4 類風(fēng)險中分別建立了二級風(fēng)險指標(biāo)。

1）管理風(fēng)險。因管理人員或管理水平問題對項目造成危害的風(fēng)險，如規(guī)章制度執(zhí)行力度不夠、安全教育不到位、安全檢查落實力度不足、管理人員自身能力不足帶來的風(fēng)險。

2）設(shè)備及材料風(fēng)險。因施工設(shè)備、材料問題對項目造成危害的風(fēng)險，如施工機械自身損壞、檢修不到位、使用劣質(zhì)材料、偷工減料等。

3）操作風(fēng)險。因施工作業(yè)人員操作問題對項目造成危害的風(fēng)險，如違規(guī)操作、消極怠工。

4）環(huán)境風(fēng)險。因施工環(huán)境及周邊環(huán)境對項目造成危害的風(fēng)險，如通風(fēng)照明條件差、洞內(nèi)圍巖支護不到位、周邊建筑影響。

2.2 水電工程地下洞室施工風(fēng)險評價指標(biāo)體系構(gòu)建

按照以上對地下洞室風(fēng)險因素的識別結(jié)合實地考察結(jié)果及相關(guān)工程資料，采用ANP 建立兩級評價指標(biāo)體系，構(gòu)建出地下洞室施工項目一、二級風(fēng)險評價指標(biāo)體系。其中，一級指標(biāo)：管理風(fēng)險、設(shè)備及材料風(fēng)險、操作風(fēng)險及環(huán)境風(fēng)險4 個，二級指標(biāo)有規(guī)章制度執(zhí)行力度不夠、安全教育不到位、安全檢查落實力度不足、管理人員自身能力不足、施工設(shè)備質(zhì)量問題、使用劣質(zhì)材料、偷工減料、違規(guī)操作、消極怠工、通風(fēng)照明條件差、洞內(nèi)圍巖支護不到位、周邊建筑影響12 個，建立的地下洞室施工安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系如圖1 所示。

圖1 水電工程地下洞室施工安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系

3 水電工程地下洞室施工安全風(fēng)險評估

ANP 模型中分為控制層和網(wǎng)絡(luò)層Ti（i=1，2，3，…，N），其中網(wǎng)絡(luò)層的元素集Ti又由元素Ti1，Ti2，Ti3，…，Tin組成。以九分度法為基礎(chǔ)，通過專家打分法對各元素評分，構(gòu)造兩兩判斷矩陣獲得局部權(quán)重向量，在通過一致性檢驗后，重新構(gòu)建如下矩陣Wij：

矩陣Wij的j=1，2，…，N；i=1，2，…，N，構(gòu)造控制元素的超矩陣W：

4 案例分析

4.1 工程概況

以某大型水電工程施工地下洞室開挖為例，某地段為軟質(zhì)巖，呈碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，施工難度極大，進場機械設(shè)備多，難以進行嚴(yán)格把控，周邊已完成工程較多，對地下洞室施工影響大。因此，采用本文提出的基于ANP 的地下洞室施工安全風(fēng)險評估模型對其進行風(fēng)險評價十分重要。

4.2 風(fēng)險因素評估

根據(jù)已建立的水電工程地下洞室施工安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系及該水電工程項目自身項目特點，采用專家打分法確定各元素間及各元素內(nèi)部間關(guān)系，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)層次分析模型如表1所示。

由表1 水電工程地下洞室施工安全風(fēng)險評價可知，在管理風(fēng)險、設(shè)備及材料風(fēng)險、操作風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險等因素中，操作風(fēng)險的發(fā)生與危害程度最大，其次是環(huán)境風(fēng)險。違規(guī)操作是該工程中主要的風(fēng)險來源，其次便是周邊建筑影響、消極怠工、規(guī)章制度的執(zhí)行力度等。因此，在該工程管理過程中，應(yīng)針對風(fēng)險發(fā)生重要程度，有針對性地對工程中的風(fēng)險因素進行管理。

5 結(jié)論

1）本文針對水電工程地下洞室施工復(fù)雜性和事故高發(fā)性，考慮地下洞室施工風(fēng)險的不確定行和隨機性，運用ANP法分析計算風(fēng)險因素的重要性，從地下洞室施工安全風(fēng)險因素復(fù)雜關(guān)系出發(fā)，提高了風(fēng)險計量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2）工程案例表明該水電工程施工安全風(fēng)險因素的重要度，案例結(jié)果與實地考察結(jié)果相一致，驗證了本文建立的基于ANP 理論的風(fēng)險評估模型具有一定科學(xué)性和可靠性，同時對相關(guān)工程的安全風(fēng)險評價具有一定參考。

3）本模型可以有效評價水電工程地下洞室施工風(fēng)險，具有一定科學(xué)性和可靠性。然而該模型仍然有很大的改進空間，影響水利工程地下洞室施工因素眾多，如社會風(fēng)險等。因此，更加全面地探究地下洞室施工風(fēng)險，充分考慮其他相關(guān)風(fēng)險因素將會是下一步的研究方向。