水利工程高邊坡挖掘施工風險研究

趙國鳳

【摘?要】隨著我國城鄉一體化的發展，各大基礎項目也在不斷建設中。為滿足我國社會生產以及人民的生活需求，應該進一步完善水利工程建設，提高水利工程的施工質量。在實際水利施工之中，不僅需要盡力建設水利工程，還需要對周圍地形有一定了解，保證水利工程的施工效果。如果周圍出現大量高邊坡，就需要對其進行觀察，判斷是否存在危險性。

【關鍵詞】水利工程;高邊坡;挖掘施工;風險評估

在水利工程中，維持附近高邊坡的穩定是非常重要的問題。因為高邊坡出現滑坡意外會直接影響整個工程的建設、運營情況，所以在水利工程施工過程中，對周圍高低坡進行風險分析，判斷高邊坡挖掘施工的風險等級，然后在施工期間對高邊坡施工進行分級管理，避免安全事故發生。本文主要介紹水利工程中高邊坡挖掘施工的風險評估方式，提高施工質量和施工效率。

一、水利工程高邊坡施工風險評估概述

在水利工程施工中，存在大量的風險因素影響水利工程的施工質量，所以項目施工的管理人員應該針對特殊風險源進行監控，對水利工程高邊坡開挖施工的風險進行定量評估，進而控制風險因數，提高施工質量。在水利工程施工的過程中，施工人員應該明確該工程施工的風險等級，制定合理的管理方式降低施工風險。此類的施工風險安全評估屬于預測性內容，主要是對施工過程中可能存在的風險量化處理，得出施工風險等級。如果水利工程高邊坡開挖過程中安全管理和技術管理不到位容易導致施工人員不按照技術標準施工，進而增大工程的施工風險，并逐步演化成安全事故，影響水利工程的正常施工。施工人員進行我國水利工程的高邊坡施工風險評估時，應該先針對工程的特點，分析其可能存在的安全管理失誤的途徑，然后將其歸納，最后通過定量計算得到風險評估結果。

在施工過程中，施工人員應該明確造成施工危害的最初環節和最終環節，通過風險傳遞的過程判斷其中存在的風險因素，由此就可確認高地坡施工過程中的致險因素。施工人員可以對致險因素進行監督控制，了解風險造成的原因和傳遞途徑，逐步建立水利工程高邊坡施工的總體風險評估指標體系。在該評估體系中需要考慮水利工程施工現場的周圍環境、氣候環境、地質環境等，最重要的就是邊坡高度，因為這直接影響施工。最后施工方的管理人員根據水利工程高邊坡施工風險評估的結果制定合理的施工方案。

二、水利工程高邊坡挖掘施工評估方案

（一）高邊坡施工風險評估方案

施工人員在進行水利工程高邊坡施工風險評估時，需要進行風險分析、風險評價以及風險管理等三環節的工作，只有將這三個環節的風險評估做好才可對施工過程中的風險進行精準評估。根據工程中高邊坡定量風險評估理論可知，災害的風險分析可由定義范圍分析、危險性分析以及危害后果分析三個部分組成，所以工作人員在風險評估時需要對這三方面內容進行分析。除此之外，工作人員還需要計算分析邊坡破壞概率、危險發生的時空概率、安全事件發生概率以及易損性評價概率，通過這四個關鍵指標制定高邊坡施工風險評估方案。

（二）施工評估中風險定量計算

在水利工程進行高邊坡施工風險評估時，工作人員應該著重做好風險分析和風險評價，這兩個環節的風險評估可直接應該參考AGS在對指標進行定量分析中對邊坡財產損失和人身損壞進行定量計算分析。其風險定量計算所選用的公式為：

PLOL=PL×PT：L×PS：T×VD：T;

RPROP=PL×PT：L×PS：T×VPROP×E，在這兩個公式中，PLOL為高邊坡施工造成的年人員傷亡概率;RPROP代表邊坡施工造成的年財產損失;PL代表工程危險性;PT：L代表安全事故發生概率;PS：T代表危險事件發生的時空概率;VD：T表示人員易損性;VPROP代表財產易損性;E代表高低坡施工的經濟價值。

三、水利工程高邊坡施工風險評估實例

（一）工程概況

為進一步展現此種測評方式的科學性，本文選取某區域水利工程施工前的巖質高邊坡進行高邊坡施工風險測評。已知該地地形較為復雜，起伏較大。水利工程周圍的地層較為簡單，主要為沖洪積層、坡殘積層記憶風化巖層。并且該場地抗震設防烈度高達6度，設計地震動峰值加速度值為0.05g。本次選取的地域氣候為亞熱帶季風性氣候，溫暖潮濕，降水易受季節影響，暴雨季節當地的水流速會驟增。地下水的主要類型可分為素填土中的上層滯水、沖洪積層松散巖類孔隙潛水等。當地河流的水位和水量容易受到季節變化的影響。在山50m處有人活動痕跡。該高邊坡設計開挖6級，邊坡高度為52.9m，土層由上至下為坡積粉質黏土、全風化花崗巖、碎塊狀強風化花崗巖。

（二）施工風險分析

①施工危險性分析

本段分析施工危險性，這也是整個風險評估最為重要的環節。通常工作人員會極限平衡法對開挖邊坡建模計算，求得安全系數，進而求得安全系數，判斷高邊坡施工的風險性。其實，在實際工程中，坡體的巖土會發生一定的變異性，所以無法準確計算其具體數值。本文采用概率分析法計算高邊坡的危險性，計算高邊坡的破壞概率。由于該水利工程的高坡變高度為52.9m，坡體開挖量較大，所以本次采用GeoStudio軟件中的蒙特卡洛模擬法與極限平衡分析結合計算破壞概率，模擬次數為2000次。經過研究可知，該段邊坡屬于二元結構邊坡，所以底部的碎塊狀強風化花崗巖為基巖模塊。通過計算可得，當高邊坡施工時，其安全系數為F&=1.052，安全系數小于1.25，其破壞概率PL1為25.02%，可靠指數僅為0.663，不滿足我國水利工程施工的相關規定，所以需要對邊坡整體加固。

②風險危害后果分析

水利工程的高邊坡施工風險危害后果分析是判斷風險標準的重要指標，主要是通過對周圍區域承受危險的物體進行辨別，分析其價值和危險來臨時的承災體的概率、時空概率以及承災體的易損性等指標，進而得出施工危險來臨時人身傷害損失和我國財產損失。其中，承災體的識別就是估計水利工程附近的土地資源、附近人群等。對承災體的價值進行分析是通過計算滑坡事故影響的土地面積得知的。本工程中高邊坡的開挖高度為52.9m，坡面長度為81m，斜坡角α為38°。根據物理公式可得側滑距離可為71m;高邊坡端影響距離為26m;兩側影響距離為68m，由此可算得，如果該邊坡發生滑坡危險，受其影響的土地面積多達37234m2，再用土地面積計算土地價值，當地的每畝土地價值達到13.175萬元，受到影響土地的總價值為737.8萬元，如果水利工程遭到破壞，將損失的價值將會由水利工程的損傷價值與土地價值之和。

結束語：

本文主要介紹高邊坡施工安全風險評估的方法。水利工程的施工人員在建設水利工程進行分析評估，進而選擇合適的方式規避風險，保證水利工程施工的安全性，讓水利工程在以后的應用中也不受周圍高邊坡的影響。

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（作者單位：山東省第二水利工程局有限公司）