高边坡工程施工现场风险源识别与评估分析

高边坡工程施工现场风险源识别与评估分析

陈超 周莹

中电建路桥集团有限公司 北京 100048

摘要：桥梁与隧道建设过程中，地理环境的特殊性，存在很多路堑高边坡，在其施工过程中，必然会存在一定的风险问题，本文依托仁沐新高速公路分析了现场风险源识别与评估体系建设方案。

关键词：高边坡；风险源识别；风险评估

前言

我国是个多山地、丘陵的国家，全国有三分之二的土地都是山地、丘陵，桥梁与隧道也就成了我国道路建设中很常见的两种形式，由于地理环境的特殊性，存在很多路堑高边坡，在其施工过程中，必然会存在一定的风险问题，因此有必要开展高边坡工程施工现场风险源识别与评估分析，建立和完善风险评估理论和指标体系。

1工程概况

G4216线仁寿经沐川至屏山新市(含马边支线)段高速发展公路(以下问题简称仁沐新高速铁路公路)地处中国四川南部，由南向北可以经过宜宾、乐山文化以及对于眉山。马边支线段路线起于仁寿经沐川至屏山新市镇高速公路主线新凡乡附近，止于马边县城北侧红牌坊大桥附近，路线全长：43.847km。其中LJ21标段起点桩号LK23+250(LZK23+250)，终点桩号LK29+772(LZK29+759)，主线长度6.522km。施工区域位于康藏高原与四川盆地的交界处地带，属丘陵，低山地貌，路线多展布于丘陵区和低山坡上，山梁纵横，构造剥蚀地貌和侵蚀堆积地貌是区内两大地貌特征。需要治疗路线2组马边河大桥跨度马边河,桥,河流交汇形成80°角,这个地方马边河大桥80米宽,马边河两岸的横坡地势陡峭,崖的地方暴露上部为厚砂岩,部分为塌积积累部分,2 ~ 5米的厚度,下伏基岩为侏罗系中自流井群粉砂质泥岩夹砂岩，地层方向350°∠6°，地层倾角为斜坡，整体稳定。

2安全风险评估理论

2.1高边坡隧道施工安全生产特点：1）桩基施工采用的材料中存在许多具有易燃易爆、有毒有害、有腐蚀性的材料。2）施工中势能带来的危险性[3]。3）施工发生强烈的热辐射、爆炸冲击波和爆炸产生的碎片导致人员伤亡。4）某些施工工艺生产过程中也会导致事故，工艺危险性主要来自工艺流程中产品及材料运输方式、操作过程中温度、压力和燃烧控制等。

2.2 公路高边坡风险事故分类^[1]-[2]，主要分为：滑坡、松弛张裂、泥石流、崩塌、蠕动变形、倾倒、错落。

2.3 施工期总体风险评估模型：1）指标体系法，包括对比法、问卷调查法、交叉法。2）专家调查法，在早期公路工程，尤其是山区占线公路隧道整个施工过程中，比较难以建立分析模型，主要运用专家调查的方法评价。3）改进的灰色模糊综合评价法，是一种基于模糊数学的综合评价方法。

3现场风险源分析及评估

3.1 拌合站储料仓附近裂缝

仁寿至屏山新市公路LJ21标段2号拌合站，此处地质为多年来山体崩塌、漂石和土壤形成的厚堆积物，拌和站储料仓距离马边河最近距离现场仅25米。同时，由于地形陡峭，很难形成平坦场地。在山体和地表水的影响下，在外荷载作用下易形成滑坡。该段有三条裂缝，前两条已修复，但是仍然没有明显的效果。由于搅拌站储料仓已全部完工，需要进行第三次处置，以确保搅拌站储料仓的整体稳定性。

3.2 洞口上方危岩

大梗上隧道出口洞口以上陡坎出露基岩为巨厚层砂岩，砂岩体中发育切穿整层的裂隙，临空范围内裂隙张开达10cm左右，下伏泥质岩分化后形成凹腔，凹腔达1～2m，进一步降低了危岩稳定性，洞口上方危岩体稳定性差。

3.3 出口异形进洞

由于桥隧衔接，地形较陡，大梗上隧道出口左侧隧道无法在洞口主洞开挖，，通过施工支洞从右洞进入左洞，隧道由内向外施工。由于大梗上隧道出口左侧隧道围岩主要为强风化砂岩及粉砂岩泥岩、易坍塌且偏压，围岩级别为V级，洞口临空约40m范围内皆为危岩体，洞口结构类型为J5加宽断面，严重影响隧道门式刚架结构的安全。马边河2号大桥左线0号桥台位于滑坡体处，地势陡峭，如果发生滑坡，将对桩基等构造物造成破坏。

根据大梗上隧道出口左洞地质调查资料及隧道进口地形地貌现场调查，隧道出口左洞位于马边河左岸边坡中部，隧道进口顶部地表植被茂盛，位于薄层～中厚层状构造砂岩中岩体下方，该层厚度一般为30-50m。岩体中一般发育贯穿整层的陡节理，最大开度约10cm。坡面可见崩塌大卵石，最大直径＞10m。陡壁上出现裂缝，并形成部分裂缝将其划分为与母岩分离的危险岩体，规模为3*5*4~10*20*30m³，由于泥岩风化作用，在砂岩危险岩体下方形成1-2m深的空洞，进一步降低了危险岩体的稳定性。

3.4 边坡表面崩积体

路线设马边河2号大桥跨越马边河，桥梁与河流交角约80°，桥位处马边河宽80m，马边河两岸横坡较陡，上部陡坎处为厚层砂岩出露，中下部为崩坡积堆积，厚2-5m，下伏基岩为粉砂质泥岩夹中侏罗统自流组砂岩。岩层产状为350°∠ 6°，岩层倾向于斜坡，整体稳定。斜坡体上部发育一巨厚层层砂岩,岩层产状350°∠6° ,岩层倾向坡内，但节理裂隙发育；斜坡中上部第四系崩坡积块石土层厚3~5.4m,暴雨工况下稳定性较差，易出现垮塌；斜坡脚路线左侧发育一处堆积体,堆积体存在局部失稳现象，但整体处于稳定状态。

3.5河岸附近滑塌

大桥处于中低山侵蚀河谷地貌区，区内最低海拔为马边河河床，海拔 430m，最高点为东南侧山梁，海拔 1000-1500m，相对高差约 570-1070m，区内 主干山脉延伸方向一般呈北东～南西向，地形受构造和岩性控制明显，一般东南向斜坡坡度较陡，西北向斜坡坡度较缓，斜坡植被茂盛，以竹林、桉树、柏树等为主。桥位处两岸横坡陡峭，中下部为崩坡积堆积，中上部陡坎处为基岩出露。

3.6 其他风险源

工程项目施工企业由于其工作时间、地点特殊，现场环境恶劣，施工管理存在较大困难，工作任务重，施工周期长等特点，施工作业期间与施工人员、施工材料以及施工机械设备关联关系大，故影响施工质量安全的因素也多而复杂。除上述主要安全因素外，还有员工、机械设备、施工环境、组织管理等因素。

危岩对桥梁工程建设安全影响大，建议对危岩体根据具体情况采取清危、裂缝填塞、凹腔补填、支撑加固，必要时进行锚固等措施。

4总体风险评估

4.1 确定评级的因素：将崩积层陡坡环境下桥隧结合部施工安全保障技术评价指标体系共划分为三层：第一层是目标层；第二层为一级指标层，共五个因素，第三层为二级指标层，共17个指标。

4.2 建立指标体系，如下图所示：

图4.2-1 崩积层隧道工程风险评价指标体系流程图

4.3 基于改进的灰色关联模糊评价对总体评估，其风险控制水平等级见下表：

表4.3-1风险控制水平等级表

通过综合评价和风险控制等级知道了该工程治理前风险水平等级较差，需要对指标进行有效的控制以减少控制风险发生，以保障工程施工的安全。

5结束语

依托工程施工现场存在的五个重大风险源，分别为拌合站储料仓裂缝、出口异形进洞、洞口上方危岩、边坡表面崩积体和河岸附近滑塌。此外，还存在其他人、机、环、管理等风险源。需要针对以上风险因素开展针对性的整治方案，以保证施工安全。

参考文献：

[1]李炼. 公路路堑高边坡施工安全风险评估[D].重庆交通大学,2017.

[2]缪禄杰. 基于ANP和投影寻踪的高速公路高边坡施工风险分析[D].兰州交通大学,2017.

[3]姚红方. 地铁隧道矿山法施工安全风险管理研究[D].中国矿业大学,2016.

[4]雷俊锋. 陡坡环境下大桥桩基施工安全因素分析[J]. 山西建筑,2019,45(21):180-182. DOI:10.3969/j.issn.1009-6825.2019.21.092.