沈簡 陳蘇萌
深圳市政府投資項目評審中心 艾奕康設計與咨詢(深圳)有限公司
摘 要：對《高速公路路塹高邊坡工程施工安全風險評估指南》推薦的名額體系法進行原理分析，得到了“改進方向為擴充評估名額及消除權重主觀偏差”的結論。從消除權重主觀偏差這一角度出發，文章創新性地将排序檢驗法應用于塹高邊坡工程施工安全風險評估，基于收集到的30個工程執行個體，對名額進行了重要性排序，計算出權重。将計算結果應用于某建立高速公路邊坡風險評估，根據後續的跟蹤調查可知，邊坡發生變形的機率較低，變形原因主要為開挖後防護不及時，驗證了排序檢驗法在路塹高邊坡施工風險評估中的可操作性和優越性。
關鍵詞：路塹高邊坡;施工風險評估;排序檢驗法;權重計算;名額體系法;
作者簡介：沈簡（1991—），男，工程師，從事滑坡、泥石流等地質災害方面的研究。;
0 引言
以山地為主的地貌、脆弱的地質環境[1,2]以及龐大的高速公路網規劃[3]，造成施工期路塹高邊坡變形破壞事故頻發，不僅延誤工期，還會造成人員傷亡及經濟損失[4,5]。基于此，交通運輸部組織編制了《高速公路路塹高邊坡工程施工安全風險評估指南》[6]（下稱《指南》），要求在工程實施階段應進行路塹高邊坡施工安全風險評估，以有效控制施工安全風險，科學規避施工安全事故的發生，保障路塹高邊坡的建設安全。
《指南》推薦使用名額體系法進行路塹高邊坡施工安全總體風險評估，該方法原理簡單、操作性強，受到了諸多工程師的歡迎[7]。
本文通過對名額體系法原理分析可知，該方法改進方向為擴充評估名額及消除權重主觀偏差。從消除權重主觀偏差這一角度出發，創新性地引入排序檢驗法進行名額權重計算，将計算結果應用于項目實際，進而對該項目進行後續跟蹤調查。通過分析調查結果，驗證了排序檢驗法在路塹高邊坡施工風險評估中的可操作性和優越性。
1 評估方法改進方向研究
1.1 名額體系法原理
《指南》推薦的名額體系法原理簡述如下：
(1）從邊坡高度、坡形坡率、地層岩性、坡體結構、地下水、施工季節、自然災害的影響、工程措施類型、周邊環境、地質資料、設計檔案11個名額中選取合适的評估名額，按《指南》給出的分級準則，在做好地質調查的基礎上認真核對設計資料，進行單名額打分fi,fi即為第i個名額的分值。
(2）按名額重要性排序确定權重取值，計算方法如式（1):
式（1）中，n為名額個數，m為重要性排序号，ri即為第i個名額的權重系數。
《指南》未給出各名額重要性排序确定方法，實際工程中，多依賴工程師或專家經驗判斷确定[8]。
(3）将各名額權重求和，即得風險評估值R，見式（2):
根據計算結果，按《指南》的分級标準确定路塹高邊坡施工風險等級。
1.2 改進方向分析
分析名額體系法原理，該方法的改進方向為：
(1）名額有限，尚不能全面考慮影響路塹邊坡施工風險的因素，如施工班組水準等；
(2）權重确定方法依賴工程師主觀判斷，易導緻不同個體間評估結果偏差大。
綜上所述，現有評估方向的改進為擴充評估名額及消除權重主觀偏差。因所做工作有限，本文僅從消除權重主觀偏差這一方向上對名額體系法進行改進。
2 排序檢驗法研究
排序檢驗法是将多個樣品按其某種特性或整體印象把樣品排出順序的一種主觀檢驗方法[9]，該方法多用于食品領域，通過增加樣品數量以減弱個體主觀判斷的偏差，以得出準确适用的名額重要性排序[10,11]。其原理簡述如下：
(1）确定名額集U={u1,u2，…，un}（ui為第i個名額）。
(2）調查m個評價人員，對名額ui進行排序，得到評價集Vi={v1,v2，…，vm}（vj為第j個評價人員對第i個名額的排序）。
(3）則可得各個名額秩序和為式（3):
則可得秩序集為W={w1,w2，…，wn}（wi為第i個名額的秩序和）。
(4）對秩序集進行顯著差異和差異程度檢驗，确定名額重要性。
通過對排序檢驗法的原理分析可知，該方法并不複雜且有較強的操作性。本文拟将排序檢驗法用于高速公路路塹高邊坡工程施工安全風險評估權重确定。
3 邊坡施工風險評估名額權重确定
3.1 評價結果整理
本文收集了30個工程項目執行個體，對不同工程師的名額重要性評價結果進行整理，結果見表1。
表1 排序結果統計表 下載下傳原圖
下載下傳原表
從表1看出，不同的評估工程師對名額的重要性認識程度不一，現有方法下，不同工程師的評估結果差異較大。
3.2 結果檢驗
根據評價員人數為30和感官名額數為11，查排序檢驗法檢驗表[12]，得出以下臨界值，見表2。
表2 顯著水準（a=1%) 下載下傳原圖
綜合分析表1、表2可知：
(1）上段為127～233，秩序和最小值90<127，秩序和最大值288>233，說明評估名額重要性間存在顯著差異；
(2）根據下段劃分排序和可得，（90,99,105,135)<140<(174,180,192,213)<220<(249,255,288）。即在1%顯著水準上，邊坡高度、坡形坡率、地層岩性、坡體結構是最為重要的名額，地下水、工程措施類型、地質資料、設計檔案次之，施工季節、自然災害的影響、周邊環境這些名額的重要性最低；
(3）邊坡高度、坡形坡率、地層岩性、坡體結構的重要性差别較小；地下水、工程措施類型、地質資料、設計檔案的重要性差别較小；施工季節、自然災害的影響、周邊環境的重要性差别較小。
綜上所述，11個名額的重要性排序依次為：地層岩性、坡體結構、邊坡高度、坡形坡率、地質資料、地下水、工程措施類型、設計檔案、施工季節、周邊環境、自然災害的影響。
3.3 權重計算
根據重要性排序結果，結合名額體系法計算各名額權重，結果見表3。
表3 名額權重計算結果 下載下傳原圖
4 工程執行個體應用與結果檢驗
4.1 評估結果
以廣東省某條建立高速公路134個路塹高邊坡為研究對象，使用上述權重計算結果進行風險評估，結果見圖1。
圖1 評估結果 下載下傳原圖
由評估結果可知：
(1）Ⅱ級施工安全風險邊坡74座，占總數55%，該類邊坡需采取風險防控措施，嚴格日常安全生産管理，加強現場巡視；
(2）Ⅲ級施工安全風險邊坡60座，占總數45%，必須采取措施降低風險，降低風險的成本不能高于風險發生後的損失；
(3）本次評估結果中無Ⅰ級、Ⅳ級施工安全風險的邊坡。
4.2 結果驗證
施工安全風險評估結束後，按評估結果采取了相應的風險控制對策。對該高速公路邊坡工程進行了為期3年的動态設計跟蹤調查。跟蹤期間，134個路塹高邊坡中有10個在施工期間發生了變形破壞事故，其中，多級變形破壞的邊坡數量為1個，其餘8個邊坡變形破壞為單級局部滑塌，邊坡施工期間。部分調查結果見圖2、圖3。
圖2 發生多級變形破壞的邊坡 下載下傳原圖
圖3 發生單級變形破壞的邊坡 下載下傳原圖
分析調查結果可知：
(1）該高速路塹高邊坡施工期間變形機率為7.46%，發生較大變形的機率為1.49%;
(2）發生變形的原因主要為邊坡開挖後防護不及時及山體泥石流影響。
綜上所述，按風險評估結果采取了相應的風險控制對策後，邊坡發生變形的機率較低，且變形原因主要為開挖後防護不及時。說明采用名額排序法計算的權重是可靠的，可應用于高速公路路塹高邊坡工程施工安全風險評估。
5 結論
(1）《指南》推薦的評估方法的改進方向為擴充評估名額及消除權重主觀偏差。
(2）對《指南》提供的11個名額進行排序檢驗，得到重要性排序依次為：地層岩性、坡體結構、邊坡高度、坡形坡率、地質資料、地下水、工程措施類型、設計檔案、施工季節、周邊環境、自然災害的影響。
(3）将排序檢驗法應用于某高速公路路塹高邊坡工程施工安全風險評估，根據後續的跟蹤調查可知，邊坡發生變形的機率較低，變形原因主要為開挖後防護不及時。該方法是可靠的。
參考文獻
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