地鐵施工重大危險(xiǎn)源辨識(shí)方法研究

張博禹，王永康，郭英超，王子寒

（吉林建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院，長(zhǎng)春 130118）

地鐵施工重大危險(xiǎn)源是指在地鐵施工過程中，風(fēng)險(xiǎn)危險(xiǎn)程度等于或超過臨界量，從而可能造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失、環(huán)境破壞的施工單元。地鐵施工危險(xiǎn)源辨識(shí)方法主要有經(jīng)驗(yàn)分析法和安全系統(tǒng)分析法，其中安全系統(tǒng)分析法具有多樣性。除了《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)外，作業(yè)條件危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)法（LEC）還常用于重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)，但該方法沒有將施工環(huán)境、地質(zhì)條件等影響事故發(fā)生概率的辨識(shí)因子考慮在內(nèi)，同時(shí)沒有考慮人員素質(zhì)、安全管理等補(bǔ)償系數(shù)。所以，在地鐵施工重大危險(xiǎn)源辨識(shí)中，該方法不能系統(tǒng)、準(zhǔn)確、全面地辨識(shí)出重大危險(xiǎn)源。

風(fēng)險(xiǎn)是指特定危害事件發(fā)生的概率與后果的結(jié)合，是指描述系統(tǒng)危險(xiǎn)度的客觀量。固有風(fēng)險(xiǎn)可表示為事故可能性和事故后果嚴(yán)重性的函數(shù)[1]。風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：

式中，R為風(fēng)險(xiǎn)；p為發(fā)生概率；c為風(fēng)險(xiǎn)可用損失程度。

1 重大危險(xiǎn)源辨識(shí)方法的相關(guān)因子

地鐵施工重大危險(xiǎn)源辨識(shí)方法的相關(guān)因子主要包括事故可能性辨識(shí)因子、事故后果辨識(shí)因子和安全補(bǔ)償系數(shù)[2]。要想有效識(shí)別地鐵施工中存在的重大危險(xiǎn)源，人們必須確立地鐵施工重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)標(biāo)準(zhǔn)[3]。

1.1 機(jī)械設(shè)備辨識(shí)因子

地鐵施工中會(huì)使用很多大型機(jī)械設(shè)備，這些設(shè)備會(huì)產(chǎn)生很大的能量，極大地增加了事故發(fā)生的概率，機(jī)械設(shè)備辨識(shí)因子用P1表示，如表1所示。

表1 機(jī)械設(shè)備辨識(shí)因子等級(jí)

1.2 施工人員暴露頻率辨識(shí)因子

施工人員臨邊作業(yè)、構(gòu)件懸浮會(huì)增加事故的發(fā)生率，施工人員暴露頻率辨識(shí)因子用P2表示，如表2所示。

表2 施工人員暴露頻率辨識(shí)因子等級(jí)

1.3 施工工藝辨識(shí)因子

根據(jù)分項(xiàng)情況選擇不同的施工工藝，施工工藝的適當(dāng)選擇對(duì)地鐵施工的事故發(fā)生可能性有一定的影響。施工工藝辨識(shí)因子用P3表示，如表3所示。

表3 施工工藝辨識(shí)因子等級(jí)

1.4 施工地質(zhì)條件辨識(shí)因子

地鐵施工多為隧道施工，施工線路較長(zhǎng)，所以地質(zhì)條件也不同，大大增加了事故發(fā)生的可能性。施工地質(zhì)條件辨識(shí)因子用P4表示，如表4所示。

表4 施工地質(zhì)條件辨識(shí)因子等級(jí)

1.5 環(huán)境條件辨識(shí)因子

地鐵施工的環(huán)境條件直接影響工程的工期和風(fēng)險(xiǎn)。它包括粉塵濃度、噪聲和振動(dòng)、工作空間、溫度、風(fēng)速和照明等。環(huán)境條件辨識(shí)因子P5表示，如表5所示。

表5 環(huán)境條件辨識(shí)因子等級(jí)

1.6 控制與可檢測(cè)辨識(shí)因子

控制與可檢測(cè)對(duì)地鐵施工事故的發(fā)生影響較大，只要能夠控制和檢測(cè)事故的發(fā)生，就能大大降低事故發(fā)生的概率?？刂婆c可檢測(cè)辨識(shí)因子用P6表示，如表6所示。

表6 控制與可檢測(cè)辨識(shí)因子等級(jí)

2 施工重大危險(xiǎn)源事故后果辨識(shí)因子

地鐵施工重大事故造成的損失，主要是經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡、工期損失和社會(huì)影響[4]。其間，人們主要利用風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來衡量損失[5]。

2.1 經(jīng)濟(jì)損失

直接經(jīng)濟(jì)損失是指地鐵施工事故造成人員傷亡和事故后果處理費(fèi)用，以及財(cái)產(chǎn)損失的價(jià)值，包括人身傷害費(fèi)用、后果處理費(fèi)用和財(cái)產(chǎn)損失價(jià)值。經(jīng)濟(jì)損失辨識(shí)因子用T1表示，如表7所示。

表7 經(jīng)濟(jì)損失等級(jí)

2.2 人員傷亡

人員傷亡是指在參與施工活動(dòng)過程中人員所發(fā)生的傷亡，根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，它包括死亡、重傷和輕傷，不包括輕傷，用T2表示，如表8所示。

表8 人員傷亡等級(jí)

2.3 工期損失

工期損失是指由于施工事故造成的工期延長(zhǎng)，用T3表示，如表9所示。

2.4 社會(huì)影響

地鐵事故一旦發(fā)生，將會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的社會(huì)影響，用T4表示，如表10所示。

表9 工期損失等級(jí)

3 安全補(bǔ)償系數(shù)

事故后果指數(shù)和事故可能性指數(shù)決定了重大危險(xiǎn)源設(shè)施的固有風(fēng)險(xiǎn)，決定了安全補(bǔ)償系數(shù)的影響和可以承受的真正風(fēng)險(xiǎn)。安全補(bǔ)償系數(shù)包括人員素質(zhì)補(bǔ)償系數(shù)和安全管理補(bǔ)償系數(shù)。

3.1 人員素質(zhì)補(bǔ)償系數(shù)

人員素質(zhì)C1能夠體現(xiàn)個(gè)人的安全意識(shí)水平，主要分為人的年齡及社會(huì)經(jīng)驗(yàn)C11、受教育程度C12、培訓(xùn)時(shí)間C13以及臨場(chǎng)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件能力C14。

3.2 安全管理補(bǔ)償系數(shù)

安全管理水平對(duì)地鐵施工安全影響較大，安全管理的好壞影響事故發(fā)生的可能性。安全管理主要由安全機(jī)構(gòu)、安全生產(chǎn)規(guī)章制度、安全教育培訓(xùn)、施工組織與目標(biāo)管理、安全生產(chǎn)檢查、隱患整治、文明建設(shè)和安全技術(shù)試驗(yàn)等八個(gè)項(xiàng)目組成。用檢查表的方法對(duì)這八個(gè)方面進(jìn)行打分，總分值為100分。

4 地鐵施工重大危險(xiǎn)源辨識(shí)數(shù)學(xué)模型

根據(jù)式（1），人們可以構(gòu)建地鐵施工重大危險(xiǎn)源辨識(shí)的數(shù)學(xué)模型，即：

通過調(diào)查以及相關(guān)規(guī)范中規(guī)定的危險(xiǎn)性較大工程進(jìn)行驗(yàn)算，得出風(fēng)險(xiǎn)度的臨界量為N=105，當(dāng)M≥N時(shí)，定義為重大危險(xiǎn)源。

5 實(shí)際應(yīng)用

以某地鐵一號(hào)線為例，具體計(jì)算過程不詳細(xì)介紹，各個(gè)辨識(shí)因子取值如表11、表12所示。經(jīng)計(jì)算，概率影響辨識(shí)因子評(píng)價(jià)的總分為14分，損失后果辨識(shí)因子評(píng)價(jià)的總分為9分。

表11 概率影響辨識(shí)因子評(píng)分

表12 損失后果辨識(shí)因子評(píng)分

人員素質(zhì)補(bǔ)償系數(shù)為0.94，安全管理補(bǔ)償系數(shù)為0.92。根據(jù)式（4）計(jì)算可得：

因此，該地鐵項(xiàng)目存在重大危險(xiǎn)源，施工過程中可能發(fā)生坍塌、透水及物體打擊等傷害事故，應(yīng)重點(diǎn)防護(hù)。

6 結(jié)論

地鐵施工重大危險(xiǎn)源目前沒有統(tǒng)一的定義，而國家對(duì)地鐵重大危險(xiǎn)源也沒有出臺(tái)相應(yīng)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。通過建立數(shù)學(xué)模型，人們可以更好地辨識(shí)地鐵重大危險(xiǎn)源。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析理論，結(jié)合地鐵施工實(shí)際情況，本研究提出了地鐵施工重大危險(xiǎn)源辨識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)重大危險(xiǎn)源辨識(shí)建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)具有一定的參考意義，也方便政府監(jiān)督。