基于指标体系法的长江干线武安段6 m水深航道整治工程总体安全风险评估

吕永兴，马 一

(1.中交广州航道局有限公司，广东 广州 510221；2.长江航道局，湖北 武汉 430010)

风险评估作为建设项目安全生产风险管理的重要组成部分，是有效控制工程风险、预防和减少事故发生的重要手段之一；交通运输部2014年印发《关于推进安全生产风险管理的意见》[1]，推动行业安全生产理念和管理模式的转变；2017年印发《公路水路行业安全生产风险管理暂行办法》[2]，进一步明确了安全风险辨识及评估方式和程序等。

目前，风险评估在交通行业中已得到一定程度的运用。邓君等[3]以荆江航道整治工程抛石施工为依托，采用模糊综合评价法进行了施工风险评价；李杰[4]针对水运工程风险特征进行系统分析，提出风险分级管控的措施与建议；马兆祥等[5]对隧道工程施工风险成因进行研究，提出了安全风险管理的优化措施；李国强[6]通过尝试引入风险管理理念，构建长江深水航道工程风险预防控制体系；陆建新[7]结合通扬线海安段航道工程进行风险分析，提出了相应的管控措施。但是，长江航道整治工程在开展总体风险评估方面研究较少。

本文以长江干线武汉至安庆段6 m水深航道整治工程(简称“武安段工程”)为依托，采用指标体系法，对影响武安段工程总体安全风险的主要因素进行分析，评估结论可用于指导该项目开展风险防控和工程安全管控工作。

1 风险评估理论及方法

指标体系法是根据影响航道整治工程总体安全风险的主要因素，建立体现风险特征的评估指标体系，对各评估指标进行数值区间量化分级，综合考虑各评估指标的权重系数，对工程安全风险作出评估和预测的一种方法[8]。

采用指标体系法进行航道整治工程总体风险评估时，可根据影响航道整治工程施工安全风险的主要因素，将指标分为工程规模、工程复杂程度等6个类别，对各个类别细分提出若干评估指标，从而建立评估指标体系。

1.1 评估指标分级

评估指标取值首先根据工程实际情况和指标分级情况，确定指标所在的分级区间，然后，在分级区间的分值范围内，采用插值法等方法专家集体讨论确定。在确定指标所在的分级区间时，遵循最不利原则，越不利的情况取值越大；各项评估指标的权重通过层次分析法获得。

在准则层中，将该层次中的各元素相对于上一层中的总目标元素进行两两重要性比较，并将比较的结果构造为一个判断矩阵。用数字1～9作为尺度，表述上述两两因素间的比较，数字从小到大表示程度由低到高，再构造出风险评估因素的比较判断矩阵。

1.2 建立指标体系

针对航道整治工程进行总体风险评估，建立的指标体系见表1。

表1 施工总体安全风险评估指标

续表1

续表1

1.3 总体风险计算

项目总体安全风险按以下公式计算确定：

F=∑Xij

(1)

Xij=Rijγij

(2)

式中：F为总体风险评估分值；Xij为评估指标的分值，i=1，2，…，6，j=1，2，…，n，n为对应第i个项别包括的评估指标的数量；Rij为评估指标的基本分值；γij为评估指标的权重系数。

计算出F后对照表2确定施工总体安全风险等级[9]。

表2 总体风险评估分级标准

2 武安段工程基本情况

2.1 工程规模

武安段工程上起武汉天兴洲长江大桥，下迄安庆皖河口，全长约386.5 km，航道建设等级为Ⅰ级，建设标准为6.0 m×200 m×1 050 m(深×宽×转弯半径)，部分重点碍航滩段航宽不低于110 m，保证率为98%。

工程自上而下整治湖广—罗湖洲、沙洲、戴家洲、鲤鱼山、张家洲、马当、东流等7个碍航滩段，建设护滩带24道、护底带4道、坝体5道，高滩守护15.4 km，护岸加固13.3 km，基建疏浚477万m3，配套建设助航标志63座，改造现有航行标志和助航标志75座，并实施生态建设工程[10]。工程总投资37.44亿元，工期42个月。

2.2 工程复杂程度

本工程的建筑物结构类型较多，主要包括D型联锁块软体铺设、抛石、抛透水框架和疏浚等常规结构，局部采用了无砂六角混凝土块、透空格栅鱼巢等新结构。总的来看，水上铺排、抛石等施工工艺较成熟，施工难度不大。

水上施工设备主要包括铺排船、浮吊船、运输船、挖泥船等，陆域施工设备主要包括挖掘机、履带吊、装载机等。工程施工主要集中在枯水期，工程量较大，工期紧张，施工船机设备投入较大，高峰期600 t以上船舶在300艘以上。

2.3 水文气象

工程河段冬季盛行偏北风，夏季盛行东南风和南风，大风主要出现在春、夏两季，大于6级风的年平均天数为15 d；年平均雾日为30 d，多集中在冬春季。工程河段一般7—9月为高水期，1—3月为枯水期。三峡水库蓄水前后，水位年内变化规律没有大的改变，但三峡蓄水运用后枯季(1—3月)月平均水位较蓄水前有所抬高，10—11月则明显降低。

2.4 地质条件

工程高滩(岸坡)守护段共有15处，其中湖广—罗湖洲河段、沙洲水道岸坡由黏性土与砂性土呈互层状或夹层透镜状，这类岸坡一般因其中部或下部砂性土易被河水冲蚀而掏空，最终导致上部土体失稳崩塌。此外，局部岸坡分布有强度较低的淤泥质粉质黏土，其抗冲性能及自稳能力较差，其他滩段(水道)岸坡稳定性较好。

2.5 施工环境

工程河段所在航区为B级航区，部分护岸、护滩施工区域紧邻主航道，疏浚施工位于航道内，部分运输材料的船舶须穿越主航道，施工与通航矛盾较为突出；工程河段已建及在建跨江大桥10座，规划过江通道11处，主要架空管线8处；工程河段内共有渡口49个，已建锚地14处，规划锚地19处；有5个国家级水产种植资源保护区、2个自然保护区以及1个湖北省生态保护红线区。

3 武安段工程总体风险评价

根据武安段工程的气象、地质、水文等环境条件和施工规模、施工工艺等特点，利用层次分析法对风险权重值进行计算。通过yaahp软件建立层次结构模型，输入各项决策层的重要性比较结果后，即可得到施工总体风险的各项指标权重值计算结果。

yaahp是一款层次分析法辅助软件，为使用层次分析法的决策过程提供模型构造、计算和分析等方面的帮助。

3.1 建立层次结构模型

首先依据指标体系建立层次结构模型，使用yaahp软件绘制层次模型见图1。

图1 武安段总体风险层次结构模型

3.2 构建矩阵及重要性比较

建立层次结构模型之后，yaahp软件据此进行解析并生成判断矩阵，将对各准则层重要性比较结果输入判断矩阵，可以通过拖动滑动条来完成输入，也可以直接键入自定数据，见图2。

图2 判断矩阵数据输入

3.3 指标赋值及权重计算

通过yaahp软件即可得到各项指标权重值计算结果，同时依据工程实际情况对各评估指标进行赋值[11]，见表3。

根据层次分析法的权重计算和赋值结果，并参照表4的风险等级划分依据，计算得出F=∑Xij=53.48，属于较大风险(Ⅲ级)。

4 结论

1)基于指标体系法对武安段工程进行总体安全风险评估，确定项目总体风险等级为较大风险。

2)运用指标体系法开展航道整治工程总体风险评价，可建立层次结构模型，使用较为简单易行的重要性排序法，将各评估指标按重要性从高到低依次进行排序，权重系数计算简单合理，便于评估者计算项目风险得分，为项目风险控制提供依据。

3)总体风险评估结论可作为完善武安段工程施工组织设计的依据，也可为建设单位的项目组织实施、安全管理力量投入、资源配置、施工单位选择、工程保险投保等方面提供决策支持。

4)本项目实施过程中，可根据评估结论，从准入控制、教育培训、安全设施、安全警示、劳动保护、作业许可、现场监管和应急准备等方面采取相应的控制措施，降低事故发生的可能性，最终把安全生产风险降低到可容许的限度。