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]，逐步在國內(nèi)永久性水利工程中展開應(yīng)用。目前，膠凝砂礫石已應(yīng)用于山西守口堡水庫、四川順江堰水庫、四川金雞溝水庫、雷山縣貓貓河山塘、雷山縣西江水庫等水利樞紐工程建設(shè)[2]。我國對膠凝砂礫石筑壩的研究始于20世紀(jì)90年代，由中國水利水電科學(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設(shè)計(jì)研究院和福建省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院等單位，對膠凝砂礫石壩的筑壩材料特性、大壩穩(wěn)定和應(yīng)力分析、施工工藝等問題進(jìn)行了廣泛探索[3]。由此可見，國內(nèi)對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，鮮有對膠凝砂礫石壩安全風(fēng)險(xiǎn)分級管控方面的研究。本研究以雷山縣西江水庫為例，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估單元，并利用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法對最小評估單元安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，確定風(fēng)險(xiǎn)等級。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)，可為類似水利工程項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)識別、分級和管控提供參考和指導(dǎo)意見。

1 風(fēng)險(xiǎn)矩陣法

風(fēng)險(xiǎn)矩陣是用于識別風(fēng)險(xiǎn)和對其進(jìn)行優(yōu)先排序的有效工具[4]，由美國，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=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)重性兩方面，對項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估[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)重性等級標(biāo)準(zhǔn)，基于二維矩陣思維直接判定風(fēng)險(xiǎn)水平等級[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)境影響和社會影響五個(gè)方面給出了風(fēng)險(xiǎn)損失嚴(yán)重性程度等級標(biāo)準(zhǔn)；基于二維矩陣思維，將安全風(fēng)險(xiǎn)等級劃分為四級，并給出了風(fēng)險(xiǎn)等級標(biāo)準(zhǔn)矩陣；基于不同等級的風(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 雷山縣西江水庫概況

雷山縣西江水庫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。水庫校核洪水位900.13 m，總庫容472 萬m3；正常蓄水位896.00 m，相應(yīng)庫容360 萬m3；死水位872.00 m，相應(yīng)庫容24.4萬m3；汛限水位888.50 m，相應(yīng)庫容202萬m3；防洪高水位896.00 m，相應(yīng)庫容360萬m3；興利庫容336 萬m3，調(diào)洪庫容158 萬m3。水庫年供水量296 萬m3，具有年調(diào)節(jié)能力。水庫由擋水建筑物、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，最大壩軸線長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)，對其作業(yè)過程進(jìn)行全方位的風(fēng)險(xiǎn)評估和防控具有重要意義。

2.2 評估單元?jiǎng)澐?/h3>

由于水利工程建設(shè)項(xiàng)目施工具有“點(diǎn)多、面廣、線長”的特點(diǎn)，因此，為了保障風(fēng)險(xiǎn)評估內(nèi)容“橫向到邊，縱向到底”，需要對水利工程項(xiàng)目進(jìn)行評估單元?jiǎng)澐?。西江水庫膠凝砂礫石壩風(fēng)險(xiǎn)評估單元?jiǎng)澐种饕罁?jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)辨識和分析項(xiàng)目危險(xiǎn)、有害因素，并在工程基礎(chǔ)資料和現(xiàn)場踏勘的基礎(chǔ)上，運(yùn)用項(xiàng)目結(jié)構(gòu)圖法（WBS）對膠凝砂礫石壩作業(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、石料場和場內(nèi)交通等）、場內(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、大型設(shè)備類、設(shè)施場所類、危險(xiǎn)環(huán)境類和其他五個(gè)類別逐項(xiàng)劃分至最小評估單元，并在最小評估單元的基礎(chǔ)上劃分96個(gè)安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。西江水庫膠凝砂礫石壩安全風(fēng)險(xiǎn)評估單元?jiǎng)澐纸Y(jié)果見表1～3。

表1 場內(nèi)加工作業(yè)區(qū)域最小評估單元?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)過程分析

西江水庫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)重性程度等級為較大。依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級標(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（有可能）和風(fēng)險(xiǎn)損失嚴(yán)重性程度等級（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)安全評估等級為Ⅱ級。

表2 附屬工程作業(yè)區(qū)域最小評估單元?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)矩陣法對西江水庫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)評估分析，安全風(fēng)險(xiǎn)共分為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級和Ⅳ級四個(gè)等級。其中，主要安全風(fēng)險(xiǎn)等級為Ⅲ級，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)矩陣法評估結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，西江水庫膠凝砂礫石壩Ⅳ級安全風(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估單元、大壩導(dǎo)流洞洞室開挖及支護(hù)評估單元、大壩填筑工程評估單元、圍堰評估單元和超標(biāo)準(zhǔn)洪水評估單元；Ⅰ級安全風(fēng)險(xiǎn)主要分布在附屬工程作業(yè)區(qū)域和場內(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)類別的安全風(fēng)險(xiǎn)等級分布情況。各作業(yè)區(qū)域安全風(fēng)險(xiǎn)等級分布與整個(gè)膠凝砂礫石作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)等級分布一致，即Ⅲ級安全風(fēng)險(xiǎn)為主要安全風(fēng)險(xiǎn)，Ⅱ級安全風(fēng)險(xiǎn)次之，再次為Ⅰ級安全風(fēng)險(xiǎn)，Ⅳ級安全風(fēng)險(xiǎn)主要集中在大壩樞紐作業(yè)區(qū)域；各風(fēng)險(xiǎn)類別中，施工作業(yè)活動(dòng)類安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)分布最多，為63個(gè)，設(shè)施場所類次之，為14個(gè)，再次為大型設(shè)備類8個(gè)、危險(xiǎn)環(huán)境類6 個(gè)、其他5 個(gè)，Ⅳ級安全風(fēng)險(xiǎn)主要集中在施工作業(yè)活動(dòng)類、設(shè)施場所類和危險(xiǎn)環(huán)境類三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)類別中。具體見圖1～2。

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

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

綜上所述，西江水庫膠凝砂礫石密切相關(guān)作業(yè)內(nèi)容中以Ⅲ級安全風(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)等級降低至Ⅱ級或Ⅲ級，并編制風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和處置方案，以最大限度避免此類風(fēng)險(xiǎn)引起的事故發(fā)生，提高工程整體安全性。

通過數(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級安全風(fēng)險(xiǎn)、Ⅲ級安全風(fēng)險(xiǎn)、Ⅱ級安全風(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，且該類別中各等級安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量眾多，因此應(yīng)加大對各作業(yè)區(qū)域施工作業(yè)活動(dòng)類風(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)類安全檢查頻次，落實(shí)施工作業(yè)活動(dòng)類的主動(dòng)防護(hù)措施及“三級安全教育”，以降低施工作業(yè)活動(dòng)類安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)事故發(fā)生的概率。

通過Ⅳ級安全風(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、設(shè)施場所類和危險(xiǎn)環(huán)境類中，涉及洞室開挖及支護(hù)、邊坡開挖及支護(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、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挖及支護(hù)、地質(zhì)條件不明的導(dǎo)流洞開挖及支護(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)損失和社會影響是不可估量的。

3 結(jié)語

基于風(fēng)險(xiǎn)矩陣法對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)等級下的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)防控措施。

（2）通過風(fēng)險(xiǎn)分析可知，西江水庫安全風(fēng)險(xiǎn)等級主要為Ⅱ級和Ⅲ級，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)等級降低至Ⅱ級或Ⅲ級，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）通過資料收集準(zhǔn)備、辨識與分析危險(xiǎn)和有害因素、劃分評價(jià)單元、實(shí)施評價(jià)、提出安全對策措施建議5 個(gè)步驟，將膠凝砂礫石壩按照作業(yè)區(qū)域、最小評估單元、安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)3 個(gè)層級逐層劃分，并運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，綜合分析安全風(fēng)險(xiǎn)分級管控。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)評估及安全分級管控中。

（4）從西江水庫膠凝砂礫石壩風(fēng)險(xiǎn)分析評估過程可知，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>