彭雪映
中鐵五局集團(tuán)有限公司深圳地鐵指揮部 廣東深圳 518000
摘要:隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展,地鐵已成為我國(guó)很多大中型城市的標(biāo)志和不可缺少的交通設(shè)施,地鐵工程施工根據(jù)其特點(diǎn)在工程建設(shè)領(lǐng)域也獨(dú)成一脈,異軍突起。為了確保地鐵工程項(xiàng)目建設(shè)順利開(kāi)展,完成預(yù)期管控目標(biāo),規(guī)避建設(shè)過(guò)程中可能發(fā)生的安全事故,必須針對(duì)地鐵工程項(xiàng)目進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)管理,用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、管理方法對(duì)地鐵建設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析和研究,在實(shí)現(xiàn)建設(shè)目標(biāo)的同時(shí)保證人員的安全,可供同行參考。
關(guān)鍵詞:地鐵工程;深基坑;風(fēng)險(xiǎn);施工管理
1、研究背景
眾所周知,地下軌道交通,又稱為地鐵、地下鐵,用英文來(lái)說(shuō),法國(guó)和中國(guó)內(nèi)地稱為Metro,新加坡、中國(guó)臺(tái)灣等地區(qū)稱為MRT,中國(guó)香港稱為MTR,美國(guó)及周邊地區(qū)、北京等稱為Subway,英國(guó)倫敦及周邊地區(qū)稱為Underground。地鐵,狹義上僅指在城市地下空間中運(yùn)行的交通系統(tǒng);就其廣義的含義而言,由于大多數(shù)地鐵交通系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)需要配合城市設(shè)計(jì)規(guī)劃和適應(yīng)地鐵交通系統(tǒng)周邊環(huán)境,地鐵線路常常會(huì)有地上空間的路段存在,因此地鐵廣義上一般泛指城市中的地下鐵和地上輕軌交通運(yùn)輸系統(tǒng)。
2、國(guó)內(nèi)外地鐵建設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)管理研究文獻(xiàn)評(píng)述
國(guó)內(nèi)外地鐵建設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)管理的文獻(xiàn)表明,國(guó)外研究地鐵建設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)管理的文獻(xiàn)發(fā)表的時(shí)間比較早,最新的研究文獻(xiàn)并不多;與此相反,國(guó)內(nèi)的研究文獻(xiàn)早期出現(xiàn)的少,但是近些年來(lái)國(guó)內(nèi)的學(xué)者做了比較多的研究,安全風(fēng)險(xiǎn)管理成了我國(guó)地鐵建設(shè)安全管理領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。
一個(gè)行業(yè)的興起,勢(shì)必會(huì)影響學(xué)者們對(duì)這行業(yè)的支撐理論進(jìn)行探索;同時(shí),理論知識(shí)的深入研究和探索,又能夠指導(dǎo)行業(yè)的健康發(fā)展。對(duì)于地鐵建設(shè)而言,這個(gè)道理同樣適用。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的地鐵建設(shè)基本上已經(jīng)完成,專門論述地鐵施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理的文獻(xiàn)近些年相對(duì)來(lái)說(shuō)比較少,他們的研究集中在20世紀(jì)以前,這個(gè)時(shí)間段是國(guó)外地鐵建設(shè)高速發(fā)展的時(shí)期。而我國(guó)地鐵建設(shè)的高速發(fā)展時(shí)期,應(yīng)該來(lái)說(shuō)是以2000年為起點(diǎn),而用于指導(dǎo)地鐵建設(shè)的理論知識(shí)的發(fā)展,也恰恰是集中在2000年以后,這是符合我國(guó)地鐵建設(shè)發(fā)展規(guī)律的。
國(guó)外安全風(fēng)險(xiǎn)管理知識(shí)發(fā)展比較早,形成了比較完善的安全風(fēng)險(xiǎn)管理知識(shí)體系。我國(guó)的地鐵建設(shè)發(fā)展的時(shí)間不長(zhǎng),安全風(fēng)險(xiǎn)管理也主要以借鑒國(guó)外先進(jìn)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),盡管我國(guó)學(xué)者針對(duì)我國(guó)工程建設(shè)實(shí)際情況對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)管理做了相當(dāng)多的研究,仍然還沒(méi)有形成切合實(shí)際的地鐵建設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)管理知識(shí)體系。因此,本文以地鐵深基坑工程安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和評(píng)價(jià)為切入點(diǎn),對(duì)地鐵施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理進(jìn)行研究和探討,是必要的也是有研究?jī)r(jià)值的。
3、地鐵深基坑工程安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)——基于WBS-RBS
論文對(duì)地鐵建設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)的定義是:在正常實(shí)現(xiàn)地鐵項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)過(guò)程中,可能導(dǎo)致地鐵建設(shè)項(xiàng)目發(fā)生安全事故的危險(xiǎn)源或其他可能造成不利后果的不確定因素。具體針對(duì)地鐵深基坑工程而言,安全風(fēng)險(xiǎn)是指,在地鐵深基坑工程建設(shè)過(guò)程中,可能導(dǎo)致地鐵深基坑工程建設(shè)發(fā)生安全事故的危險(xiǎn)因素或者可能對(duì)建設(shè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)造成不利后果的危險(xiǎn)因素。
3.1地鐵深基坑工程安全風(fēng)險(xiǎn)影響因素分析
地鐵深基坑工程項(xiàng)目作為地鐵建設(shè)項(xiàng)目的子系統(tǒng),在時(shí)空上是開(kāi)放的動(dòng)態(tài)的系統(tǒng),影響地鐵深基坑工程建設(shè)安全的因素錯(cuò)綜復(fù)雜,范圍廣泛。從宏觀的角度,地鐵深基坑工程與下面四個(gè)因素相關(guān):人、技術(shù)、環(huán)境及管理。這四類要素相互協(xié)調(diào),地鐵深基坑工程建設(shè)過(guò)程中才可能不發(fā)生安全事故。人是核心要素,管理作為其中協(xié)調(diào)、控制手段,協(xié)調(diào)著人、技術(shù)、環(huán)境相互關(guān)系,并將地鐵建設(shè)項(xiàng)目的施工安全狀態(tài)反饋給風(fēng)險(xiǎn)決策者,促其更改調(diào)整管理計(jì)劃,使地鐵工程項(xiàng)目達(dá)到一個(gè)安全狀態(tài)。圖3-1表示人、技術(shù)、環(huán)境、管理四要素之間的相互關(guān)系。
3.1.1人員因素
地鐵深基坑工程建設(shè)系統(tǒng)的安全很大程度上與人員因素有關(guān),所有有關(guān)建設(shè)安全的活動(dòng)都依賴于人的行為。保障安全的建設(shè)環(huán)境需要人創(chuàng)造,先進(jìn)的生產(chǎn)建設(shè)技術(shù)需要人實(shí)施,完善的管理制度也需要人來(lái)執(zhí)行。因此,人在工程建設(shè)過(guò)程中處于絕對(duì)核心的地位。而就地鐵深基坑過(guò)程建設(shè)項(xiàng)目而言,人員因素可以分為系統(tǒng)外人員和系統(tǒng)內(nèi)人員。
1.系統(tǒng)外人員
系統(tǒng)外人員主要包括地鐵深基坑工程項(xiàng)目周邊的居民。工程周邊的居民的不恰當(dāng)行為可能會(huì)對(duì)工程項(xiàng)目的建設(shè)造成破壞或不利影響。由于地鐵深基坑工程項(xiàng)
目的建設(shè)要求多部門多工種協(xié)同作業(yè),項(xiàng)目周邊的居民這一群體也或多或少地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的安全有影響。深基坑工程建設(shè)系統(tǒng)外的人員雖然不直接參與工程的建設(shè),其行為也會(huì)影響到深基坑工程建設(shè)的安全,為了保障工程安全和人員的健康,他們也必須遵守相關(guān)的法律法規(guī),規(guī)范其行為。
2.系統(tǒng)內(nèi)人員
系統(tǒng)內(nèi)人員主要包括地鐵深基坑工程建設(shè)的作業(yè)人員、管理人員。深基坑工程建設(shè)實(shí)施的每個(gè)環(huán)節(jié),每項(xiàng)施工作業(yè)中,都由人來(lái)指揮和管理;每項(xiàng)工作所需要的機(jī)械設(shè)備也要由人來(lái)操作;人推動(dòng)著整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)行。作業(yè)人員的思想素質(zhì)、職業(yè)道德、安全觀念、勞動(dòng)紀(jì)律、技術(shù)業(yè)務(wù)素質(zhì)乃至生理心理素質(zhì)都與工程項(xiàng)目
的安全有著十分密切的關(guān)系。近年來(lái)發(fā)生的一系列安全事故也充分表明深基坑工程作業(yè)人員、管理人員的綜合素質(zhì)直接影響項(xiàng)目建設(shè)的安全。提高操作人員和管理人員的安全風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí),必須全方位培養(yǎng)作業(yè)人員、管理人員的綜合素質(zhì),在相關(guān)人員中開(kāi)展專業(yè)技能、職業(yè)道德、勞動(dòng)素養(yǎng)、文化修養(yǎng)等教育培訓(xùn),使整個(gè)建設(shè)團(tuán)隊(duì)的每個(gè)參與者的綜合素質(zhì)全面發(fā)展,才能保證工程建設(shè)的安全。
3.1.2技術(shù)因素
技術(shù)因素也是影響安全的重要方面。工程項(xiàng)目施工必須依賴各種基礎(chǔ)設(shè)備和安全技術(shù)設(shè)備,這些技術(shù)因素影響著工程項(xiàng)目建設(shè)系統(tǒng)的安全性能。在地鐵深基坑工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中,施工機(jī)械設(shè)備的正確操作和合理使用都需要技術(shù)力量作
為支撐,只有掌握了技術(shù)才有可能保證機(jī)械設(shè)備的有效運(yùn)轉(zhuǎn),才能使系統(tǒng)達(dá)到良好的安全運(yùn)行狀態(tài),才能完成預(yù)期的建設(shè)目標(biāo)。同時(shí),引進(jìn)新的先進(jìn)設(shè)備和技術(shù),采用新工藝、新方法,對(duì)保障項(xiàng)目建設(shè)的安全也具有重要作用。地鐵深基坑工程項(xiàng)目的建設(shè)需要依靠先進(jìn)的技術(shù)來(lái)控制在建設(shè)過(guò)程可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn),為生產(chǎn)和建設(shè)提供安全保障。
3.1.3環(huán)境因素
環(huán)境因素是指跟工程建設(shè)活動(dòng)能夠發(fā)生作用的所有要素的總和,工程建設(shè)項(xiàng)目的邊緣區(qū)域就是環(huán)境,它在時(shí)間和空間層面影響著項(xiàng)目的建設(shè)。每個(gè)工程都處在時(shí)刻變化的環(huán)境中,這是從環(huán)境的時(shí)間層面來(lái)描述;每個(gè)工程建設(shè)項(xiàng)目時(shí)刻都在發(fā)生著變化,從表象上可能是隨道的挖掘、線路的鋪設(shè)或者車站的建成,這是從環(huán)境的空間層面來(lái)描述。
影響地鐵深基坑工程項(xiàng)目建設(shè)安全的環(huán)境因素可以從狹義和廣義兩個(gè)方面來(lái)定義,狹義的環(huán)境指的是建設(shè)系統(tǒng)內(nèi)部小環(huán)境,主要包括施工作業(yè)環(huán)境和系統(tǒng)內(nèi)部生活、生產(chǎn)環(huán)境;廣義的環(huán)境指的是影響建設(shè)系統(tǒng)的外部環(huán)境,包括自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。
1.內(nèi)部小環(huán)境
內(nèi)部小環(huán)境主要包括施工作業(yè)環(huán)境和系統(tǒng)內(nèi)部生活、生產(chǎn)環(huán)境。施工作業(yè)環(huán)境,例如照明條件、作業(yè)環(huán)境溫度、噪音、空氣中的灰塵等等,都會(huì)影響到作業(yè)人員和管理人員的生理和心理健康程度。系統(tǒng)內(nèi)部生活、生產(chǎn)環(huán)境,例如政治文化氛圍、團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)、職業(yè)道德、紀(jì)律觀念等等,都會(huì)影響到建設(shè)過(guò)程中的每個(gè)人員。地鐵深基坑工程的建設(shè)需要各個(gè)崗位的員工群策群力,沒(méi)有一個(gè)良好的生產(chǎn)、生活環(huán)境,工程項(xiàng)目建設(shè)的安全保障就無(wú)從談起。
2.外部大環(huán)境
外部大環(huán)境包括深基坑工程建設(shè)的外部自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。自然環(huán)境往往很難被人所控制,建設(shè)過(guò)程中也很難避開(kāi)自然環(huán)境帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn),各種復(fù)雜的工程地質(zhì)條件、水文條件對(duì)地鐵深基坑工程建設(shè)的安全影響極為關(guān)鍵,洪水、泥石流、臺(tái)風(fēng)、暴雨、地震等自然災(zāi)害時(shí)刻威脅著地鐵深基坑工程的安全。作為項(xiàng)目決策者,必須進(jìn)行全方位的自然環(huán)境條件的調(diào)查,在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間恰當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)進(jìn)行工程項(xiàng)目的建設(shè)。社會(huì)環(huán)境涵蓋范圍廣泛,不僅包含常規(guī)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、法律、道德等方面,還包含技術(shù)、家庭、風(fēng)俗等其他方面。這些因素不同程度地
影響著地鐵深基坑工程建設(shè)的安全。
由于地鐵深基坑工程的建設(shè)通常都處于難以完全勘測(cè)清楚的環(huán)境中,因此其中存在著許多不同的風(fēng)險(xiǎn)因素,只有因地制宜地加以識(shí)別和分析,才能有效地采取措施,避免安全事故的發(fā)生。此外,通過(guò)施工監(jiān)測(cè)和三方監(jiān)測(cè)等手段對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行預(yù)警分析,合理安排施工方案和施工工藝,也有助于提高工程建設(shè)系統(tǒng)的安全性。
3.1.4管理因素
影響地鐵深基坑工程建設(shè)安全的管理因素,主要指的是管理者按照深基坑工程建設(shè)的客觀規(guī)律,對(duì)工程建設(shè)實(shí)施相關(guān)的人、財(cái)、物、信息等資源進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控
制的一切活動(dòng)。管理因素具體包括隊(duì)伍管理、組織體系管理、制度建設(shè)管理、施工方法、監(jiān)測(cè)手段等方面。管理的主體是工程項(xiàng)目的建設(shè)者和管理人員,管理的客體是人力、物力、財(cái)力和信息等方面。影響工程施工安全的管理因素見(jiàn)圖3-2。
圖3-2影響地鐵深基坑工程項(xiàng)目實(shí)施安全的管理因素
安全管理的本質(zhì)就是調(diào)動(dòng)一切資源和力量,制定科學(xué)系統(tǒng)的安全管理制度,發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性來(lái)減少事故促進(jìn)安全施工。管理的方法主要有計(jì)劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)、協(xié)調(diào)。管理因素是保障地鐵深基坑工程建設(shè)安全的重要因素。定期對(duì)地鐵深基坑工程建設(shè)的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、管理人員以及作業(yè)人員進(jìn)行安全、思想政治教育和安全知識(shí)教育,對(duì)提高工程建設(shè)系統(tǒng)安全性能有重要意義。
3.2基于WBS-RBS的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)方法
所謂風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí),是指人們以工程經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)儲(chǔ)備作為指導(dǎo),利用已經(jīng)存在的客觀風(fēng)險(xiǎn)事故數(shù)據(jù)對(duì)未知項(xiàng)目潛在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行鑒別。風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)的目的是識(shí)別出風(fēng)險(xiǎn)管理的對(duì)象,它是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ),沒(méi)有辨識(shí)出風(fēng)險(xiǎn)因素,風(fēng)險(xiǎn)管理也就沒(méi)有任何意義。
3.2.1安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)方法
地鐵安全風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)有許多不同的方法和模式,一般而言,可以分為經(jīng)驗(yàn)分析法和系統(tǒng)安全分析方法兩大類。
1.經(jīng)驗(yàn)分析法
經(jīng)驗(yàn)分析法,原本是價(jià)值工程中的方法,指參照一定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),借助專業(yè)人士的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和理性思維邏輯評(píng)判能力,對(duì)項(xiàng)目潛在的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行鑒別的方法。經(jīng)驗(yàn)分析法適合運(yùn)用在有類比工程的新建項(xiàng)目中,而不適合運(yùn)用在那些沒(méi)有
可以借鑒或具有參考價(jià)值的歷史類比工程的新建項(xiàng)目。常用的經(jīng)驗(yàn)分析方法有2種:經(jīng)驗(yàn)法和類比法。但是單獨(dú)運(yùn)用上述2種方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí),其結(jié)論的可靠性沒(méi)有預(yù)期的那么高。經(jīng)驗(yàn)法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易操作,所需的經(jīng)費(fèi)非常低,但是這種方法帶有極為強(qiáng)烈的個(gè)人主觀意識(shí)色彩,容易遭受由于辨識(shí)人員經(jīng)驗(yàn)的局限性、個(gè)人感情偏好、占有資料不全等方面的影響,從而影響到風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)結(jié)果的準(zhǔn)確性。類比法的優(yōu)點(diǎn)在于,它以具體歷史類似工程作為參考對(duì)象,用比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评硭季S類推分析得出新建工程的風(fēng)險(xiǎn)因素,其辨識(shí)的結(jié)果有較高的置信度。在現(xiàn)實(shí)中,工程項(xiàng)目具有單一性和獨(dú)特性,完全相似的類比工程并不存在,而且由于同行競(jìng)爭(zhēng)的影響,所獲取的資料其全面性、可靠性難以保障,這種方法的應(yīng)用范圍會(huì)受到較大的限制。因此,在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別過(guò)程中,這2種方法經(jīng)常會(huì)同時(shí)使用,并且會(huì)擴(kuò)大辨識(shí)人員的規(guī)模,形成專家組進(jìn)行辨識(shí)。
2.系統(tǒng)安全分析方法
系統(tǒng)安全分析方法,是指通過(guò)研究系統(tǒng)中人、設(shè)備和環(huán)境之間的關(guān)系,從系統(tǒng)整體出發(fā),對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí)的一種方法。系統(tǒng)安全分析方法適用于各種復(fù)雜的系統(tǒng),因此其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,幾乎沒(méi)有一個(gè)領(lǐng)域不能用到這種方法。系統(tǒng)安全分析方法的種類非常多,適用在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別領(lǐng)域的方法有:預(yù)先危險(xiǎn)性分析(PHA)、故障類型及致命度分析(FEMCA)、事件樹(shù)分析(CETA)、安全檢查表法(SCL)、故障樹(shù)分析(FTA)和工作結(jié)構(gòu)分解(WBS)等。
3.2.2 WBS-RBS風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)方法
WBS-RBS風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)方法,是指從橫向和縱向2個(gè)角度對(duì)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí),一般而言,從縱向?qū)㈨?xiàng)目進(jìn)行工作分解結(jié)構(gòu)分析(WBS,Work BreakdownStructure),從橫向?qū)㈨?xiàng)目進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分解結(jié)構(gòu)分析(RBS,Risk BreakdownStructure)c它在本質(zhì)上還是一種系統(tǒng)分析方法,將項(xiàng)目作為一個(gè)完整的工作包(Work Package).根據(jù)系統(tǒng)的特性進(jìn)行合理的系統(tǒng)層次分解,選取分解后的恰當(dāng)?shù)南到y(tǒng)層次進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí),從而可以得出整個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。若將橫向的風(fēng)險(xiǎn)分解結(jié)構(gòu)定義成安全風(fēng)險(xiǎn)分解機(jī)構(gòu),那么WBS-RBS就成為了安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)方法,可以用來(lái)對(duì)項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別。
1.工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)
工作分解結(jié)構(gòu)是將整個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)構(gòu)分解,例如在建設(shè)工程領(lǐng)域最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)分解方式:工程總體一單位工程一分部分項(xiàng)工程一工序,見(jiàn)圖3-3。當(dāng)然也可以按照其他邏輯順序進(jìn)行分類,比如說(shuō)可以按空間和時(shí)間的邏輯順序展開(kāi)。
圖3-3 WBS分解圖
2.風(fēng)險(xiǎn)分解結(jié)構(gòu)(RBS)
按3.1節(jié)中對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)因素分析的結(jié)論,將風(fēng)險(xiǎn)分為人員風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和管理風(fēng)險(xiǎn),由于人員風(fēng)險(xiǎn)在地鐵深基坑工程中在很大程度上可以歸結(jié)為管理風(fēng)險(xiǎn),因此本文將人員風(fēng)險(xiǎn)歸并于管理風(fēng)險(xiǎn)類,以簡(jiǎn)化分析和計(jì)算過(guò)程。按類別對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)因素分析進(jìn)行分解,見(jiàn)圖3-4。
圖3-4 RBS分解圖
針對(duì)工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)而言,WBS-RBS風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)是從工程的施工(縱向) 和工程的風(fēng)險(xiǎn)特性(橫向)來(lái)對(duì)工程進(jìn)行系統(tǒng)分解,從而分解出適合風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)的基本工作單元。具體步驟如下:
第一步,工程的工作分解結(jié)構(gòu)分析。工程的工作分解結(jié)構(gòu)通??梢詮氖┕ち鞒獭⒐δ芴匦院鸵剡M(jìn)行,從施工流程角度可以分解成“流程1—流程2—…一流程N(yùn)”,從功能特性角度可以分解成“功能1—功能2—…一功能N”,從要素角度可以分解成“要素1—要素2—…一要素N”。工作分解結(jié)構(gòu)分析的角度要視具體的工程區(qū)別對(duì)待,必須始終堅(jiān)持的原則是將系統(tǒng)分解成易于識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)的基本工作單元。
第二步,工程的風(fēng)險(xiǎn)分解結(jié)構(gòu)分析。針對(duì)工程的特性,對(duì)其可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分解,一般可以按“4M1E”——人、機(jī)、事、物、環(huán)境來(lái)分解,也可以按照本文“人員、技術(shù)、環(huán)境、管理”進(jìn)行分解,當(dāng)然,在具體的分解過(guò)程中,遵循分類互斥原則,達(dá)到識(shí)別起來(lái)更加方便的目的,可以對(duì)某些因素進(jìn)行合并處理,或者對(duì)某些因素進(jìn)行細(xì)化分解。風(fēng)險(xiǎn)分解結(jié)構(gòu)分析的原則是,將風(fēng)險(xiǎn)分解到適合工作分解結(jié)構(gòu)中的基本工作單元根據(jù)其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)歸類。
第三步,將工作分解結(jié)構(gòu)和風(fēng)險(xiǎn)分解結(jié)構(gòu)得出的結(jié)果進(jìn)行親合處理。所謂的親合,就是將縱向和橫向的結(jié)果進(jìn)行交叉處理,構(gòu)建成縱橫結(jié)合的矩陣形式,從而得出WBS-RBS風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)矩陣。若構(gòu)建的是安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)矩陣,則只要用安全風(fēng)險(xiǎn)分解結(jié)構(gòu)代替風(fēng)險(xiǎn)分解結(jié)構(gòu)即可。WBS和RBS耦合的原則是,二者的基本單元可以構(gòu)成系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)因素時(shí),耦合矩陣中該交叉處取值為1;二者的基本單元不構(gòu)成系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)因素時(shí),耦合矩陣中該交叉處取值為0。
WBS-RBS最先使用是在計(jì)算機(jī)軟件編程方面,將其引入工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)之中,它的優(yōu)點(diǎn)有如下幾條:
首先,它是系統(tǒng)分析方法,具有分析全面系統(tǒng)的特點(diǎn)。WBS-RBS是從系統(tǒng)的角度出發(fā),按照嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评矸治?,?duì)系統(tǒng)的基本構(gòu)成單元進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)。就本文將構(gòu)建的地鐵深基坑工程WBS-RBS安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)方法而言,對(duì)地鐵深基坑施工中可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行比較全面的辨識(shí),能夠很好的避免由于邏輯上的錯(cuò)誤或者其他方面造成的安全風(fēng)險(xiǎn)因素的缺失。
其次,利用WBS-RBS進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別,可以從宏觀方面將安全風(fēng)險(xiǎn)管理與進(jìn)度管理、成本管理進(jìn)行完美的結(jié)合。工程建設(shè)領(lǐng)域中進(jìn)度控制的最常見(jiàn)工具是網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃,而WBS是建立網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的基礎(chǔ),利用WBS-RBS方法,有利于工程建設(shè)中安全風(fēng)險(xiǎn)管理、進(jìn)度管理和成本管理的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目管理的一體化。
再次,WBS是從計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的,有利于安全風(fēng)險(xiǎn)管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建。
3.2.3地鐵深基坑工程安全風(fēng)險(xiǎn)WBS-RBS風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)
1.本文WBS研究對(duì)象是地鐵深基坑工程施工的安全風(fēng)險(xiǎn),大部分深基坑工程的圍護(hù)支撐結(jié)構(gòu)采用的是地下連續(xù)墻,因此選取地下連續(xù)墻作為深基坑工程的工藝。從施工的角度出發(fā),將地鐵深基坑工程的工作結(jié)構(gòu)分解,見(jiàn)圖3-5。
圖3-5地鐵深基坑工程工作分解結(jié)構(gòu)圖(WBS)
4、基于WBS-RBS故障樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型
4.1故障樹(shù)法定義、發(fā)展及優(yōu)點(diǎn)
故障樹(shù)分析方法(FTA,F(xiàn)ault Tree Assessment),也稱為失效樹(shù)分析,它是一種邏輯演繹方法,是從結(jié)果出發(fā)推導(dǎo)出原因的邏輯模型。故障樹(shù)分析方法可以用來(lái)推導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)生故障的原因,還原事故發(fā)生的過(guò)程。以地鐵深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏事故為例,從結(jié)果開(kāi)始演繹,找出各種可能引起滲漏的原因,識(shí)別出導(dǎo)致事故發(fā)生的原因如混凝土開(kāi)裂、機(jī)械碰撞等等,而這些所識(shí)別出的事故原因也就是項(xiàng)目潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)因素。
故障樹(shù)分析方法不僅能對(duì)系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行定性分析,也能夠?qū)Π踩L(fēng)險(xiǎn)因素做定量分析。既可以用來(lái)辨識(shí)潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)因素,又能對(duì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率做評(píng)估,還能在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控措施。故障樹(shù)分析方法通常運(yùn)用在以下這幾個(gè)方面:
1.定位查找系統(tǒng)發(fā)生的故障;
2.辨識(shí)系統(tǒng)中潛在的可能造成系統(tǒng)故障的因素;
3.形象地描述系統(tǒng)故障發(fā)生的過(guò)程;
4.定期關(guān)注系統(tǒng)中某個(gè)子系統(tǒng)特定的功能性故障。
4.2深基坑工程主要安全事故分為5種。
1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲流破壞
圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲流破壞,是指在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中,由于阻止水流滲入和沙土擠壓的圍護(hù)結(jié)構(gòu)失效,導(dǎo)致地下水?dāng)y帶砂粒、土壤滲入深基坑施工作業(yè)環(huán)境中,造成深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞。例如天津地鐵3號(hào)線華苑站深基坑工程,在建設(shè)過(guò)程中由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)錯(cuò)位變形,導(dǎo)致發(fā)生圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲流破壞事故。
2.深基坑支撐失穩(wěn)
深基坑支撐失穩(wěn),是指深基坑支撐錨固體系由于設(shè)計(jì)不當(dāng)、施工缺陷或其他不可預(yù)期外力干擾,導(dǎo)致其強(qiáng)度、穩(wěn)定性不足以達(dá)到支撐作用,造成深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)向內(nèi)部?jī)A倒破壞。例如深圳地鐵1號(hào)線大新站深基坑工程,在建設(shè)過(guò)程中由于支撐體系遭受機(jī)械碰撞,導(dǎo)致支撐結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。
3.坑內(nèi)土體滑坡
坑內(nèi)土體滑坡,是指深基坑土方作業(yè)由于放坡過(guò)陡、頂部堆荷或暴雨等原因,導(dǎo)致深基坑中既有圍護(hù)、支撐結(jié)構(gòu)遭到破壞。例如臺(tái)灣捷運(yùn)鼓山1號(hào)站深基坑工程,由于暴雨的原因?qū)е驴觾?nèi)土體滑坡。
4.深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)踢腳破壞
深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)踢腳破壞,是指圍護(hù)結(jié)構(gòu)吃土深度不夠或者土質(zhì)松軟,導(dǎo)致被動(dòng)土壓力過(guò)小,造成深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)踢腳破壞。例如上海4號(hào)線海倫站,由于地下連續(xù)墻吃土深度不夠,發(fā)生了踢腳破壞。
5.突涌破壞
突涌破壞,是指在深基坑施工過(guò)程中、坑底產(chǎn)生的自重不足以抵抗承壓水力,導(dǎo)致坑底土體受剪切,引起坑底破壞。例如南京地鐵某車站深基坑工程,由于降水不及時(shí)導(dǎo)致地下水壓力徒增,沖破坑底造成突涌破壞。
5、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,地鐵建設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)管理作為大的研究背景,以地鐵深基坑工程建設(shè)為實(shí)際研究的承載對(duì)象,對(duì)地鐵深基坑工程安全進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和評(píng)價(jià)。通過(guò)安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和評(píng)價(jià),可以提高對(duì)地鐵深基坑過(guò)程建設(shè)過(guò)程中危險(xiǎn)源的預(yù)判能力,能夠在施工安全事故發(fā)生之前對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行規(guī)避和化解,從而提高整個(gè)系統(tǒng)的安全性能,加強(qiáng)地鐵深基坑的質(zhì)量。
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