基于個(gè)體綜合風(fēng)險(xiǎn)分析的地鐵深基坑風(fēng)險(xiǎn)云圖研究

楊雪韻 王偉 董有翔

摘 要：本文運(yùn)用LEC評(píng)價(jià)方法，結(jié)合地鐵深基坑施工實(shí)際需求，依據(jù)危險(xiǎn)辨識(shí)結(jié)果，對(duì)地鐵深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面各點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)行個(gè)體綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；引入等值線(xiàn)的概念，將地鐵深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)變換成施工現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)云圖，為優(yōu)化風(fēng)險(xiǎn)控制和檢測(cè)預(yù)警提供依據(jù)與支持。

關(guān)鍵詞：個(gè)體綜合風(fēng)險(xiǎn)；BIM；LEC；風(fēng)險(xiǎn)云圖

地鐵深基坑的實(shí)際作業(yè)環(huán)境屬于有限空間作業(yè)，作業(yè)場(chǎng)所相比較于作業(yè)量和作業(yè)人員而言是十分狹小的，而且隨著開(kāi)挖的進(jìn)行，高處作業(yè)和交叉作業(yè)十分普遍，作業(yè)人員在深基坑環(huán)境中所面臨的風(fēng)險(xiǎn)具有綜合性。因此利用人體綜合風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分將更有利于科學(xué)地保護(hù)作業(yè)人員的安全。

1 個(gè)體綜合風(fēng)險(xiǎn)分析法

傳統(tǒng)的LEC評(píng)價(jià)法是將于系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的三種因素指標(biāo)值的乘積來(lái)評(píng)價(jià)操作人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)大小，其中三因素分別是L（事故發(fā)生的可能性）、E（人員暴露于危險(xiǎn)環(huán)境中的頻繁程度）、C（一旦發(fā)生事故可能造成的后果），只能表達(dá)一種風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型的風(fēng)險(xiǎn)值，因此本文對(duì)LEC法進(jìn)行優(yōu)化，以表達(dá)個(gè)體綜合風(fēng)險(xiǎn)值。

（1）E的優(yōu)化。本文將E（人員暴露于危險(xiǎn)環(huán)境的頻繁程度）改為E（人員暴露于危險(xiǎn)環(huán)境的作業(yè)時(shí)間）[48][49]。對(duì)人員是否在該區(qū)域作業(yè)不進(jìn)行劃分，作業(yè)人員和經(jīng)過(guò)人員都將按照暴露時(shí)間作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本文依據(jù)工作時(shí)間將E劃分為四個(gè)等級(jí)，如表1所示。

（2）C的優(yōu)化。本文將事故后果分為輕傷（治療即可）、可修復(fù)性傷害（如機(jī)械割傷或骨折等）、不可修復(fù)性傷害（如永久殘疾或重傷）以及死亡四種。并依據(jù)傳統(tǒng)C（發(fā)生事故可能造成的后果）的賦值標(biāo)準(zhǔn)作為參考，給定相應(yīng)分值[50][51]。如表2。

（3）風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分。根據(jù)公式D=L×E×C得出危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)分值，依據(jù)分值的大小，劃分成為五個(gè)等級(jí)，如表3，分值越大也就表示對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)源危險(xiǎn)性越高。

（4）評(píng)價(jià)分析方法及過(guò)程。

某點(diǎn)的個(gè)體綜合風(fēng)險(xiǎn)值D即為Di的矢量和。

評(píng)價(jià)思路及過(guò)程可以表示為：界定風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域→劃分評(píng)價(jià)網(wǎng)格→選取評(píng)價(jià)點(diǎn)→運(yùn)用LEC法進(jìn)行評(píng)價(jià)→劃分等級(jí)。下面將依據(jù)該流程詳細(xì)介紹。

2 風(fēng)險(xiǎn)云圖

（1）等值線(xiàn)概念的引入。在地鐵深基坑BIM模型中，采用柵格法對(duì)工作面進(jìn)行2*2的網(wǎng)格劃分，取網(wǎng)格的各頂點(diǎn)進(jìn)行個(gè)體綜合風(fēng)險(xiǎn)分析，得到每個(gè)點(diǎn)的綜合風(fēng)險(xiǎn)值，并將同值點(diǎn)相連，得到等值線(xiàn)。

（2）風(fēng)險(xiǎn)云圖的構(gòu)成。風(fēng)險(xiǎn)云圖由區(qū)域信息、區(qū)域中存在的危險(xiǎn)源信息、危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)值信息以及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信息四部分組成。區(qū)域信息是風(fēng)險(xiǎn)云圖的承載體，本文中的區(qū)域信息是地鐵深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)信息，即施工模型圖，包括了地鐵深基坑三維模型、施工機(jī)械設(shè)備、施工方案信息等。區(qū)域中存在的危險(xiǎn)源信息是風(fēng)險(xiǎn)云圖的基礎(chǔ)，本文中的危險(xiǎn)源信息是地鐵深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)存在的危險(xiǎn)源。危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)值信息是風(fēng)險(xiǎn)云圖的核心。風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信息是風(fēng)險(xiǎn)云圖的直觀(guān)表現(xiàn)。風(fēng)險(xiǎn)云圖的制作可以分為六個(gè)步驟：現(xiàn)場(chǎng)模型構(gòu)建→添加現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源信息→劃分評(píng)價(jià)網(wǎng)格→對(duì)柵格點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)→連接等值線(xiàn)→標(biāo)識(shí)危險(xiǎn)區(qū)域。前五個(gè)步驟在前文已經(jīng)進(jìn)行了分析和解釋?zhuān)疚膶?duì)標(biāo)識(shí)危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行說(shuō)明并繪制風(fēng)險(xiǎn)云圖。

圖3中是十字基坑的簡(jiǎn)易模型，圖中各種數(shù)值代表的是該區(qū)域的危險(xiǎn)值，各個(gè)區(qū)域的形成是依據(jù)等值線(xiàn)的連接而成。等值線(xiàn)區(qū)域顏色分為紅色、藍(lán)色和綠色，分別代表著不同的危險(xiǎn)等級(jí)。

3 總結(jié)

本文在地鐵深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)不安全因素辨識(shí)完成的基礎(chǔ)上，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，完成了對(duì)LEC評(píng)價(jià)方法中E與C的取值優(yōu)化改進(jìn)，以適合本文需求；并且運(yùn)用了柵格法劃分評(píng)價(jià)網(wǎng)格，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)點(diǎn)進(jìn)行了全覆蓋的評(píng)估分級(jí)，介紹并引入了等值線(xiàn)的概念，依據(jù)危險(xiǎn)值的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)完成了施工現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)云圖繪制，與施工現(xiàn)場(chǎng)模型比對(duì)可以得出風(fēng)險(xiǎn)云圖與施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源分布呈現(xiàn)出緊密聯(lián)系，證實(shí)了風(fēng)險(xiǎn)云圖的可行性與價(jià)值性。