苗新虎，楊勝品，王彥紅，顧業(yè)香

（1.雷山縣水務(wù)局，貴州 黔東南，557199；2.貴州水投水務(wù)集團(tuán)雷山有限公司，貴州 黔東南，557199）

0 引言

膠凝砂礫石壩是介于碾壓混凝土與堆石壩之間的一種新壩型，具有經(jīng)濟(jì)、安全、施工方便、低碳和環(huán)境友好等特點(diǎn)[1]，逐步在國(guó)內(nèi)永久性水利工程中展開(kāi)應(yīng)用。目前，膠凝砂礫石已應(yīng)用于山西守口堡水庫(kù)、四川順江堰水庫(kù)、四川金雞溝水庫(kù)、雷山縣貓貓河山塘、雷山縣西江水庫(kù)等水利樞紐工程建設(shè)[2]。我國(guó)對(duì)膠凝砂礫石筑壩的研究始于20世紀(jì)90年代，由中國(guó)水利水電科學(xué)研究院、河海大學(xué)、華北水利水電學(xué)院、武漢大學(xué)、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)、山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院和福建省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院等單位，對(duì)膠凝砂礫石壩的筑壩材料特性、大壩穩(wěn)定和應(yīng)力分析、施工工藝等問(wèn)題進(jìn)行了廣泛探索[3]。由此可見(jiàn)，國(guó)內(nèi)對(duì)于膠凝砂礫石壩的研究多集中在材料特性和力學(xué)性能方面，鮮有對(duì)膠凝砂礫石壩安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控方面的研究。本研究以雷山縣西江水庫(kù)為例，采用項(xiàng)目結(jié)構(gòu)圖法（WBS）將膠凝砂礫石密切相關(guān)作業(yè)內(nèi)容逐層劃分至最小評(píng)估單元，并利用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法對(duì)最小評(píng)估單元安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。該方法具有方便快捷且兼顧定性分析和定量分析的特點(diǎn)，可為類(lèi)似水利工程項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、分級(jí)和管控提供參考和指導(dǎo)意見(jiàn)。

1 風(fēng)險(xiǎn)矩陣法

風(fēng)險(xiǎn)矩陣是用于識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)其進(jìn)行優(yōu)先排序的有效工具[4]，由美國(guó)，空軍電子系統(tǒng)中心（Electronic Systems Center，ESC）的采辦工程小組于1995年4月提出，目前已被廣泛應(yīng)用于風(fēng)險(xiǎn)管理的各個(gè)領(lǐng)域[5]。

風(fēng)險(xiǎn)矩陣法是基于“風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)=風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率×后果的嚴(yán)重程度”的模型，綜合考慮可能性與嚴(yán)重性?xún)煞矫妫瑢?duì)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[5]。該方法主要由管理人員根據(jù)事先確定的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性與嚴(yán)重性等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，基于二維矩陣思維直接判定風(fēng)險(xiǎn)水平等級(jí)[6]。為規(guī)范風(fēng)險(xiǎn)矩陣法在水電工程風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用，2014年6月1日起實(shí)施的GB/T 50927—2013《大中型水電工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)管理規(guī)范》，從概率或頻率值給出了風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性程度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；從人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失、工期延誤、環(huán)境影響和社會(huì)影響五個(gè)方面給出了風(fēng)險(xiǎn)損失嚴(yán)重性程度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；基于二維矩陣思維，將安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分為四級(jí)，并給出了風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)矩陣；基于不同等級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)，給出了相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施[7-8]。

2 工程案例

2.1 雷山縣西江水庫(kù)概況

雷山縣西江水庫(kù)大壩是雷山縣繼貓貓河山塘大壩之后的又一座膠凝砂礫石壩，壩址位于貴州省黔東南苗族侗族自治州雷山縣西江鎮(zhèn)境內(nèi)，距離西江千戶(hù)苗寨核心景區(qū)1.2 km，工程規(guī)模屬?。?）型，是一座以防洪、集鎮(zhèn)供水、灌溉和改善景區(qū)水環(huán)境為主要任務(wù)的綜合性水利樞紐工程。水庫(kù)校核洪水位900.13 m，總庫(kù)容472 萬(wàn)m3；正常蓄水位896.00 m，相應(yīng)庫(kù)容360 萬(wàn)m3；死水位872.00 m，相應(yīng)庫(kù)容24.4萬(wàn)m3；汛限水位888.50 m，相應(yīng)庫(kù)容202萬(wàn)m3；防洪高水位896.00 m，相應(yīng)庫(kù)容360萬(wàn)m3；興利庫(kù)容336 萬(wàn)m3，調(diào)洪庫(kù)容158 萬(wàn)m3。水庫(kù)年供水量296 萬(wàn)m3，具有年調(diào)節(jié)能力。水庫(kù)由擋水建筑物、泄水建筑物和取水建筑物組成，其中擋水建筑為膠凝砂礫石壩，最大壩軸線(xiàn)長(zhǎng)198.5 m，最大壩高49.5 m，壩頂寬6 m，最大壩底寬48.8 m。工程總投資23 076.14 萬(wàn)元[9]。由于施工經(jīng)驗(yàn)匱乏，為了保證大壩建設(shè)安全有序推進(jìn)，對(duì)其作業(yè)過(guò)程進(jìn)行全方位的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和防控具有重要意義。

2.2 評(píng)估單元?jiǎng)澐?/h3>

由于水利工程建設(shè)項(xiàng)目施工具有“點(diǎn)多、面廣、線(xiàn)長(zhǎng)”的特點(diǎn)，因此，為了保障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估內(nèi)容“橫向到邊，縱向到底”，需要對(duì)水利工程項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估單元?jiǎng)澐帧Ｎ鹘畮?kù)膠凝砂礫石壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估單元?jiǎng)澐种饕罁?jù)類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)辨識(shí)和分析項(xiàng)目危險(xiǎn)、有害因素，并在工程基礎(chǔ)資料和現(xiàn)場(chǎng)踏勘的基礎(chǔ)上，運(yùn)用項(xiàng)目結(jié)構(gòu)圖法（WBS）對(duì)膠凝砂礫石壩作業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐層分解[10-11]，將膠凝砂礫石壩全過(guò)程作業(yè)劃分為附屬工程作業(yè)區(qū)域（包含通水、通電、通風(fēng)系統(tǒng)、棄渣場(chǎng)、石料場(chǎng)和場(chǎng)內(nèi)交通等）、場(chǎng)內(nèi)加工作業(yè)區(qū)域（包含砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)、混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)、膠凝砂礫石生產(chǎn)系統(tǒng)和綜合加工廠系統(tǒng)）和大壩樞紐作業(yè)區(qū)域，每個(gè)作業(yè)區(qū)域按照施工作業(yè)活動(dòng)類(lèi)、大型設(shè)備類(lèi)、設(shè)施場(chǎng)所類(lèi)、危險(xiǎn)環(huán)境類(lèi)和其他五個(gè)類(lèi)別逐項(xiàng)劃分至最小評(píng)估單元，并在最小評(píng)估單元的基礎(chǔ)上劃分96個(gè)安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。西江水庫(kù)膠凝砂礫石壩安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估單元?jiǎng)澐纸Y(jié)果見(jiàn)表1～3。

表1 場(chǎng)內(nèi)加工作業(yè)區(qū)域最小評(píng)估單元?jiǎng)澐纸Y(jié)果Table 1 The minimum assessment units in the processing area

2.3 風(fēng)險(xiǎn)分析

2.3.1 風(fēng)險(xiǎn)過(guò)程分析

西江水庫(kù)膠凝砂礫石壩密切相關(guān)作業(yè)內(nèi)容的安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)為96個(gè)，數(shù)量較多，只選取大壩樞紐作業(yè)區(qū)域負(fù)壓溜槽膠凝砂礫石澆筑風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)介紹風(fēng)險(xiǎn)分析過(guò)程。負(fù)壓溜槽膠凝砂礫石澆筑時(shí)發(fā)生事故的可能性主要集中在支撐體系坍塌、進(jìn)料口和出料口膠凝砂礫石離析石塊物體打擊傷害、檢修人員高處墜落、負(fù)壓溜槽安裝起重吊裝物體打擊傷害、高處作業(yè)墜落傷害、觸電等方面。根據(jù)建筑工程事故統(tǒng)計(jì)情況，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，負(fù)壓溜槽膠凝砂礫石澆筑發(fā)生高處墜落、坍塌事故的可能性等級(jí)為有可能。負(fù)壓溜槽膠凝砂礫石澆筑一旦發(fā)生事故，易造成1～2 人死亡，工程經(jīng)濟(jì)損失20萬(wàn)元，延誤建設(shè)項(xiàng)目工期1～2個(gè)月。結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)損失嚴(yán)重性程度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，負(fù)壓溜槽膠凝砂礫石澆筑風(fēng)險(xiǎn)損失嚴(yán)重性程度等級(jí)為較大。依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)矩陣，以負(fù)壓溜槽膠凝砂礫石澆筑風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性等級(jí)（有可能）和風(fēng)險(xiǎn)損失嚴(yán)重性程度等級(jí)（較大）的交叉點(diǎn)，判定負(fù)壓溜槽膠凝砂礫石澆筑安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)安全評(píng)估等級(jí)為Ⅱ級(jí)。

表2 附屬工程作業(yè)區(qū)域最小評(píng)估單元?jiǎng)澐纸Y(jié)果Table 2 The minimum assessment units in the ancillary engineering area

表3 大壩樞紐作業(yè)區(qū)域最小評(píng)估單元?jiǎng)澐纸Y(jié)果Table 3 The minimum assessment units in the dam area

2.3.2 風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果分析

運(yùn)用項(xiàng)目結(jié)構(gòu)圖法（WBS）將西江水庫(kù)膠凝砂礫石密切相關(guān)作業(yè)內(nèi)容劃分為96 個(gè)安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。其中，大壩樞紐作業(yè)區(qū)域安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)較為集中，占比43%，共計(jì)41 個(gè)；附屬工程作業(yè)區(qū)域次之，占比33%，共計(jì)30 個(gè)；場(chǎng)內(nèi)加工作業(yè)區(qū)域最少，占比26%，共計(jì)25個(gè)。

運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法對(duì)西江水庫(kù)膠凝砂礫石密切相關(guān)作業(yè)內(nèi)容的96個(gè)安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析，安全風(fēng)險(xiǎn)共分為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)四個(gè)等級(jí)。其中，主要安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅲ級(jí)，即有條件可接受風(fēng)險(xiǎn)，占比51%，共計(jì)49 個(gè)；其次為Ⅱ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)，即可接受風(fēng)險(xiǎn)，占比38%，共計(jì)36個(gè)；再次為Ⅳ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)，即不可接受風(fēng)險(xiǎn)，占比6%，共計(jì)6個(gè)；占比最小為Ⅰ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)，即可忽略風(fēng)險(xiǎn)，占比5%，共計(jì)5個(gè)。

由風(fēng)險(xiǎn)矩陣法評(píng)估結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，西江水庫(kù)膠凝砂礫石壩Ⅳ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)全部集中在大壩樞紐作業(yè)區(qū)域，具體為大壩壩肩明挖施工評(píng)估單元、大壩導(dǎo)流洞洞室開(kāi)挖及支護(hù)評(píng)估單元、大壩填筑工程評(píng)估單元、圍堰評(píng)估單元和超標(biāo)準(zhǔn)洪水評(píng)估單元；Ⅰ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)主要分布在附屬工程作業(yè)區(qū)域和場(chǎng)內(nèi)加工作業(yè)區(qū)域，其風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)主要在鋼筋的平面運(yùn)輸、供水系統(tǒng)等輔助工程上。

運(yùn)用柱狀圖進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析各作業(yè)區(qū)域、各風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)別的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布情況。各作業(yè)區(qū)域安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布與整個(gè)膠凝砂礫石作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布一致，即Ⅲ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)為主要安全風(fēng)險(xiǎn)，Ⅱ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)次之，再次為Ⅰ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)，Ⅳ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)主要集中在大壩樞紐作業(yè)區(qū)域；各風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)別中，施工作業(yè)活動(dòng)類(lèi)安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)分布最多，為63個(gè)，設(shè)施場(chǎng)所類(lèi)次之，為14個(gè)，再次為大型設(shè)備類(lèi)8個(gè)、危險(xiǎn)環(huán)境類(lèi)6 個(gè)、其他5 個(gè)，Ⅳ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)主要集中在施工作業(yè)活動(dòng)類(lèi)、設(shè)施場(chǎng)所類(lèi)和危險(xiǎn)環(huán)境類(lèi)三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)別中。具體見(jiàn)圖1～2。

圖1 各作業(yè)區(qū)域安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布Fig.1 Distribution of safety risk levels in each operation area

圖2 各類(lèi)別安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布Fig.2 Distribution of safety risk levels in each category

綜上所述，西江水庫(kù)膠凝砂礫石密切相關(guān)作業(yè)內(nèi)容中以Ⅲ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)為主，應(yīng)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)潛在危險(xiǎn)及有害因素特點(diǎn)制定風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)防范、監(jiān)測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)處置措施，并明確安全管理責(zé)任人，以控制或減輕風(fēng)險(xiǎn)引起的安全生產(chǎn)事故危害；Ⅱ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)次之，雖然其造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失較小，但因其數(shù)量較多，仍需予以關(guān)注，并加強(qiáng)日常監(jiān)督管理工作，采用工作安全分析法（JSA）[8]最大限度消除和控制風(fēng)險(xiǎn)；再次為Ⅳ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)，該風(fēng)險(xiǎn)一旦發(fā)生，則極易造成大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，并附帶一定的社會(huì)影響，必須采取風(fēng)險(xiǎn)控制措施降低風(fēng)險(xiǎn)，或?qū)⑵滹L(fēng)險(xiǎn)等級(jí)降低至Ⅱ級(jí)或Ⅲ級(jí)，并編制風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和處置方案，以最大限度避免此類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)引起的事故發(fā)生，提高工程整體安全性。

通過(guò)數(shù)據(jù)整理分析可以發(fā)現(xiàn)，大壩樞紐作業(yè)區(qū)安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)最為集中，且該區(qū)域Ⅳ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)、Ⅲ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)、Ⅱ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量最多，因此應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)該作業(yè)區(qū)域內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的監(jiān)督管控，督促落實(shí)各項(xiàng)安全防護(hù)措施，加大作業(yè)人員安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)及安全技術(shù)交底頻次，以降低該區(qū)域安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)事故發(fā)生的概率。安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)主要集中在施工作業(yè)活動(dòng)類(lèi)，且該類(lèi)別中各等級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量眾多，因此應(yīng)加大對(duì)各作業(yè)區(qū)域施工作業(yè)活動(dòng)類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的安全管理工作，加大各作業(yè)區(qū)域施工作業(yè)活動(dòng)類(lèi)安全檢查頻次，落實(shí)施工作業(yè)活動(dòng)類(lèi)的主動(dòng)防護(hù)措施及“三級(jí)安全教育”，以降低施工作業(yè)活動(dòng)類(lèi)安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)事故發(fā)生的概率。

通過(guò)Ⅳ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)分析可以發(fā)現(xiàn)，該風(fēng)險(xiǎn)全部集中在大壩樞紐作業(yè)區(qū)域施工作業(yè)活動(dòng)類(lèi)、設(shè)施場(chǎng)所類(lèi)和危險(xiǎn)環(huán)境類(lèi)中，涉及洞室開(kāi)挖及支護(hù)、邊坡開(kāi)挖及支護(hù)、大壩填筑等作業(yè)內(nèi)容。該區(qū)域作為主體工程施工區(qū)域，具有工期長(zhǎng)、施工條件難度大、參與人員多等特點(diǎn)，極易引發(fā)大規(guī)模的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，尤其是覆蓋層較厚的滑坡地帶高邊坡開(kāi)挖及支護(hù)、地質(zhì)條件不明的導(dǎo)流洞開(kāi)挖及支護(hù)等作業(yè)；其次，大壩距離核心旅游景區(qū)僅1.6 km，一旦遭遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水，引發(fā)圍堰和大壩坍塌，造成的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響是不可估量的。

3 結(jié)語(yǔ)

基于風(fēng)險(xiǎn)矩陣法對(duì)膠凝砂礫石密切相關(guān)作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，得出以下結(jié)論：

（1）采用項(xiàng)目結(jié)構(gòu)圖法（WBS）將西江水庫(kù)膠凝砂礫石壩密切相關(guān)作業(yè)內(nèi)容劃分為3個(gè)作業(yè)區(qū)域、55個(gè)評(píng)估單元、96個(gè)安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并運(yùn)用柱狀圖等數(shù)據(jù)分析工具，綜合分析安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)和安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)在各作業(yè)區(qū)域的分布特點(diǎn)，并提出了各作業(yè)區(qū)域、各風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)防控措施。

（2）通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)分析可知，西江水庫(kù)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)主要為Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)，需根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)潛在危險(xiǎn)及有害因素特點(diǎn)制定風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)防范、監(jiān)測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)處置措施，并明確安全管理責(zé)任人，以控制或減輕風(fēng)險(xiǎn)引起的安全生產(chǎn)事故危害。其次，Ⅳ級(jí)安全風(fēng)險(xiǎn)全部集中在大壩樞紐作業(yè)區(qū)域，分布于高邊坡、洞室開(kāi)挖、大壩和圍堰等易發(fā)生自然災(zāi)害的部位，需采取風(fēng)險(xiǎn)控制措施降低風(fēng)險(xiǎn)，或?qū)⑵滹L(fēng)險(xiǎn)等級(jí)降低至Ⅱ級(jí)或Ⅲ級(jí)，并編制風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和處置方案，與景區(qū)負(fù)責(zé)人共同做好預(yù)警和處置方案演練。

（3）通過(guò)資料收集準(zhǔn)備、辨識(shí)與分析危險(xiǎn)和有害因素、劃分評(píng)價(jià)單元、實(shí)施評(píng)價(jià)、提出安全對(duì)策措施建議5 個(gè)步驟，將膠凝砂礫石壩按照作業(yè)區(qū)域、最小評(píng)估單元、安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)3 個(gè)層級(jí)逐層劃分，并運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，綜合分析安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控。該方法符合膠凝砂礫石壩工程項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際情況，可進(jìn)一步推廣應(yīng)用到中小型水利工程項(xiàng)目建設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及安全分級(jí)管控中。

（4）從西江水庫(kù)膠凝砂礫石壩風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)估過(guò)程可知，膠凝砂礫石壩安全風(fēng)險(xiǎn)分析與常用建筑材料水利工程安全風(fēng)險(xiǎn)分析無(wú)異，但應(yīng)區(qū)別分析膠凝砂礫石的生產(chǎn)設(shè)備、澆筑工藝及設(shè)備、原材料的生產(chǎn)及運(yùn)輸?shù)葍?nèi)容?！?/p>