高速公路路基施工风险管理系统研究
2020-05-25黄发
黄发
文章分析了典型的高速公路路基施工风险因素,基于风险管理系统的功能需求,设计了高速公路路基施工风险管理系统架构,搭建了风险预控模型,并结合高速公路路基施工实例,通过施工风险控制对比试验,证明了该风险管理系统的正确性与可行性。
高速公路;路基施工;风险管控
U491-A-45-162-3
0 引言
路基结构的稳定性关系到高速公路的整体质量和使用寿命,属于各类型高速公路施工中的重点和难点。同时,高速公路路基在施工过程中也面临着诸多风险因素,尤其是在复杂地质条件下的路基施工,潜在的风险因素将给工程施工的质量和安全性带来一定影响。因此,对高速公路路基施工过程中的各类风险因素进行深入研究显得十分必要,对风险因素进行有效管控具有重要意义。
1 高速公路路基施工风险因素分析
1.1 施工环境风险
施工环境的风险因素主要包括地质结构、气象水文、温度湿度等,这类客观方面的环境因素具有诸多不确定性,对于高速公路路基的安全施工可能带来一定的隐患。例如在软土区域施工时,可能会引发路基的不均匀沉降,影响路基结构的稳定性;在地质结构较恶劣、岩性较脆弱的区域施工时,可能会引发山体滑坡、局部塌方或泥石流等灾害;在临近河道的高速公路路基施工中,如果恰逢河道汛期水位过高,可能会引发洪水等自然灾害,对路基工程的安全施工造成一定影响。此外,温度、湿度的变化也可能对路基施工带来隐患,如软土地质可能因温度、湿度的明显变化而引发路基结构强度的改变[1]。
1.2 施工设备风险
近些年由于施工设备而引发的高速公路工程事故频发,究其原因,多与使用不合格的施工设备有关,也存在施工设备使用不当的情况。施工设备方面的风险因素不仅影响着高速公路路基工程施工的质量,对于施工技术人员的安全也存在诸多不利影响。例如在路基的摊铺施工中,使用不合格的施工设备或设备使用方法不当可能会造成人身伤害事故,对于工期进度和工程质量也具有一定的不利影响。
1.3 施工人员风险
施工人员方面的风险因素包括施工人员的健康情况、心理素质及责任心等。各路桥施工单位应组织一线施工人员定期进行体检,重点关注职业病、心理疾病的排查和防治工作。对于存在明显精神异常和身体不适者,应禁止其入场施工;对于因自身问题而无法胜任现场施工者,应根据实际情况调整工作岗位[2]。
1.4 施工技术风险
施工技术风险多指施工人员的技术水平,也包括工程初始的设计方案等,对高速公路路基工程的施工质量具有直接的影响作用。施工人员的技术水平不达标、不合格,工程项目设计方案的不合理、不规范等都属于施工技术风险范畴,并给高速公路的路基施工埋下了严重的安全隐患。施工人员的技术水平可以通过后续的专业技能培训逐步提高,而施工初始方案的设计问题对于整个工程的质量而言是致命的,情况严重时将不得不花更多的费用成本和时间成本来修复工程质量问题。
高速公路路基施工风险因素分析如表1所示。
2 高速公路路基施工风险管理系统
2.1 系统功能分析
针对上述施工过程中可能存在的风险因素,高速公路路基施工风险管理系统应具备以下主要功能:
(1)风险识别的准确性
高速公路路基施工过程中潜在的安全风险有很多种,既包括主观人为方面的安全风险,也包括客观环境的安全风险。因此,所搭建的路基施工风险管理系统在对各类安全风险的识别过程中应具有较好的准确性,能够精准地判断和分析与路基施工相关的具体风险,并逐一进行梳理、识别。从某种意义上来说,准确的风险识别是整个施工风险系统的基础环节,为路基施工过程中全部风险的可控、在控提供重要保障。
(2)风险覆盖的全面性
通过分析路基施工中的各类风险因素可知,部分风险因素具有不确定性,在施工环境的风险因素中,地质灾害多发地区潜在的安全隐患一直伴随着工程的始终。例如,软土地区的地质结构的稳定性较差,地震和泥石流多发地区的土质结构和岩石成分的稳定性较低,而高速公路的路基施工极大提高了这类地质灾害发生的可能性。为此,高速公路路基施工风险管理系统应具有较大的覆盖面,包括施工现场可能存在的全部风险因素。
(3)风险预控的有效性
風险预控是高速公路路基施工风险管理系统中最高一层的功能,是整个风险管理系统的重要属性和最终目的。风险预控的有效性是衡量高速公路路基施工管理系统的主要指标之一。通过判断风险预控的有效性,可进一步判别路基施工的可行性,为高速公路路基施工前期安全风险控制措施的制定和实施提供相应的理论依据[3]。
高速公路路基施工风险管理系统功能需求分析如表2所示。
2.2 风险管理系统功能架构设计
为有效降低高速公路路基工程中的各类施工风险,结合已归纳的常见风险因素,从全局的施工风险管理视角,搭建高速公路路基施工风险管理系统功能架构(如图1所示)。由图1可以看到,该风险管理系统功能架构主要涵盖三个层级,分别是基础层(风险识别)、中间层(风险覆盖)和最高层(风险预控)。其中,基础层包括了常见的4类施工风险因素,该功能架构的最终流向为最高层级,即风险预控环节,也是该风险管理系统的最终目的。
2.3 风险预控模型搭建
依据上述风险管理系统功能架构,结合实际现场路基施工过程中有关风险管理和风险控制的操作流程,搭建高速公路路基施工风险预控模型(如图2所示)。由图2可知,该模型将风险覆盖和风险识别两个模块作为基础环节,通过判断风险覆盖是否全面和风险识别是否准确的方式,来决定是否进入风险预控环节。当风险覆盖、风险识别满足模型设定的要求后,模型将自动进行到风险预控模式,并进行该模型的有效性评估。当风险覆盖和风险识别模块无法满足风险预控模型的设定要求时,流程将回到模型重构部分,根据路基施工的实际情况进行风险回溯,回到风险覆盖和风险识别模块重复上述流程,直至满足风险预控模型的内核算法设定要求,并最终生成评估报告和施工整改方案[4]。