发布时间:2023-09-20 17:50:57
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇道路安全风险评估,期待它们能激发您的灵感。
1 概述
城市轨道交通正面向多元化发展,轨道交通、地铁、轨道交通等构成了城市综合轨道交通网络,其中轨道交通作为一种快速、高效、环保、高技术含量的运输方式,正受到社会越来越广泛的重视。
轨道交通车辆运行对轨道平顺度要求极高,对下穿既有轨道交通工程桥梁的城市道路的施工关乎轨道交通工程运营安全和行车舒适度。道路以路堑下穿轨道交通工程桥梁,如果交叉处开挖深度较深,其施工过程中可能会对轨道交通工程桥梁基础及墩身产生影响,并会反映到桥上设置的轨道结构上。
文章基于A道路下穿轨道交通工程桥梁项目,研究道路施工时桥梁的基础受力、墩顶位移等,分析其对轨道交通工程桥梁的影响是否安全可控,并对A道路的设计和施工提出意见及措施。
2 工程概况
轨道交通工程A道路特大桥采用(35+55+35)m连续梁跨越A道路,A道路在中墩7号墩和8号墩之间穿过,轨道交通工程桥墩均采用矩形桥墩,墩底尺寸3.6×3.8m,桥墩高度17.5m,承台尺寸宽×长×厚=8.0×9.0×3.0m,承台接8-Φ1.2m钻孔桩,桩长分别为20.0m(7号墩)、18.5m(8号墩)。
交叉处A道路为路堑,开挖深度约6.5m。A道路与轨道交通工程线路轴线之间夹角约为85°,A道路人行道边线与轨道交通桥墩最小距离0.17m。(如图1所示)
3 有限元模型
文章采用大型通用有限元软件ABAQUS建立施工区域有限元模型进行数值分析,并充分考虑岩土材料非线性、桩同作用等因素。取轨道交通工程A道路特大桥7#、8#桥墩与其周边土体为主要分析对象建立有限元数值分析模型。
模型Model-1、Model-2分别用于分析7#、8#桥墩受A道路开挖的影响。模型中建立了桥墩、承台及承台底面以下的土体。承台顶面以上土体以荷载形式施加,通过调整土面上的压力分布形式模拟整个路面开挖过程。土体模型尺度为(长、宽、高):60m×60m×40m。模型整体如图2(a)所示,桥墩及基础如图2(b)所示。
Model-1模型共有150074个节点,143660个单元;Model-2模型共有119098个节点,111446个单元。模型中包括了土体、桥墩基础两个部分,全部由六面体单元C3D8R组成。土体与基础之间采用面对面接触形式连接以模拟桩土作用。
4 计算结果
4.1 对轨道交通工程7号桥墩的影响
4.1.1 基础受力分析
根据Model-1的计算结果,提取了7#桥墩基础3#角桩的侧摩阻力、桩身轴力等参数,以评估桥梁桩基承载力是否受到影响。
由图3可知,桩基下部桩侧摩阻力在开挖后有较明显的减小,且靠近开挖土体一侧的桩基下部在挖后出现了一定程度的负摩阻力。其原因是,上部土体开挖后,下部土体的地应力得到释放,土体向上隆起,并通过承台将基础向上抬起,故而桩基下端与桩周土体发生一定程度的反向滑移,引起桩端摩阻力降低。但桩侧摩阻力绝对值较小,不大于3Kpa,可以认为开挖前、后的桩侧摩阻力变化对桩基承载力影响不大。
从图4可知,开挖后桩身轴力小于开挖之前桩身轴力。其原因是,土体开挖后,土体局部隆起,向上挤压承台底部,引起桩身轴力减小。此时基础承台底与桩底承受的荷载重新分配,承台底部土体承载增大,桩端土体承受荷载减小。桩身轴力的减小对于桩基本身以及桩端下部的土体是有利的,但仍需要研究承台底部土体承载力是否满足要求。提取了开挖前、后承台底土体上表面接触压力云图,如图5所示。
由图5知,开挖前承压土面区域最大压应力为36.8Kpa,局部最大压应力可达55.3Kpa;开挖后承压土面区域最大压应力增大为45.3Kpa,局部最大压应力可达67.9Kpa,满足规范要求。
4.1.2 基础变形分析
图6则为开挖前、后基础与土体之间的变形关系图,土体在桥墩基础位置处发生不均匀隆起,引起承台上浮并使得承台朝开挖段相反方向发生偏转,基础的隆起和偏转会导致桥墩发生竖向及顺桥向位移。
表1列出了各工况下7号墩墩顶中心位置的各个方向上的位移增量,可知工况1引起墩顶中心上浮量和顺桥向位移量最大,最大值分别为1.149mm和3.031mm;工况4引起的横桥向位移最大,最大值为1.050mm。
表1中竖向位移向上为正,顺桥向位移指向线路前进方向为正。
4.2 对轨道交通工程8号桥墩的影响
4.2.1 基础受力分析
根据Model-2的计算结果,提取了8#桥墩基础1#角桩的侧摩阻力、桩身轴力等参数,以评估桥梁桩基承载力是否受到影响。
由图7可知,桩基下部桩侧摩阻力在开挖后有较明显的减小。其原因是,上部土体开挖后,下部土体的地应力得到释放,土体向上隆起,并通过承台将基础向上抬起。故而桩基下端与桩周土体发生一定程度的反向滑移,引起桩端摩阻力降低。整体上看,桩侧摩阻力绝对值较小,不大于3.5Kpa。所以认为该桩基在道路开挖前后的桩侧摩阻力变化程度对基础整体承载力影响不大。
从图8可知,桩基角桩的轴力在土体开挖后也减小了。其原因是,开挖后土体局部隆起,向上挤压承台底部,引起桩身轴力减小,桩端土体承受荷载减小。虽然桩身轴力的减小对于桩基本身以及桩端下部的土体是有利的,但此时基础承台底与桩底承受的荷载重新分配,承台底部土体承载增大,特提取了开挖前、后承台底土体上表面接触压力云图,如图9所示。
如图9(a)所示,开挖前承压土面区域最大压应力为35.6Kpa,局部最大压应力可达55.3Kpa。如图9(b)所示,开挖后承压土面区域最大压应力增大为39.5Kpa,局部最大压应力可达59.2Kpa,满足规范要求。
4.2.2 基础变形分析
图10则为开挖前后基础与土体之间的变形关系图,可以发现,土体在桥墩基础位置处发生不均匀隆起,引起承台上浮并使得承台朝开挖段相反方向发生偏转,基础的隆起和偏转会导致桥墩发生竖向及顺桥向位移。
表2列出了各工况下8号墩墩顶中心位置的各方向位移增量,可知工况1引起的墩顶中心上浮量和顺桥向位移量最大,其值分别为0.562mm和1.843mm;工况4引起的横桥向位移量最大,其值为1.13mm。
表2中竖向位移向上为正,顺桥向位移指向线路前进方向为正。
5 控制方案
(1)轨道交通工程桥墩范围为人工填土,应采用坡度较小的边坡,以保证边坡稳定,并减小轨道交通工程桥墩承受的土压力。
(2)道路开挖时应分层开挖,每层同步下降,避免产生过大土压力。
(3)轨道交通工程桥墩附近人行道与道路之间高差大于40cm,轨道交通工程桥墩安装防撞装置,以避免车辆直接撞击轨道交通工程桥墩。
(4)轨道交通工程桥墩附近路面禁止采用重型机械碾压,应采取小型机械夯实,施工机械严禁碰撞桥墩。
(5)严禁在轨道交通工程桥墩附近堆放土方。
(6)施工过程中严禁抽取地下水。
(7)加强施工监测,对轨道交通工程桥墩附近一定范围土体以及墩身进行动态化监控量测,密切关注施工引起的地面沉降及桥墩变形。
(8)道路施工完成后,应及时对该段轨道交通桥梁上轨道平顺性进行复测,根据测量结果决定是否进行轨道标高调整。
6 结论
文章对A道路下穿轨道交通工程A道路特大桥施工现场及桥梁基础进行了三维仿真建模分析,模拟了A道路路堑开挖施工对桥梁所造成的影响。分析了桥梁基础受力、变形等相关参数,可以得到以下结论:
(1)道路及管线开挖后,基础及土体内力重新分布,桩体及桩端土体持荷降低,承台底部及其下的土体持荷上升。计算结果表明,轨道交通工程桥梁基础受力满足相关规范要求。
(2)道路及管线开挖过程中引起7号桥墩短期竖向最大隆起
1.666mm、8号桥墩短期竖向最大隆起0.988mm,小于其上连续梁计算采用的基础非均匀沉降值10mm,满足连续梁结构安全需要。
(3)道路开挖后,6号墩基础后期总的沉降量为0.8mm,7号墩
基础后期总的沉降量为0.1mm,8号墩基础后期总的沉降量为0.7mm,9号墩基础后期总的沉降量为1.1mm,满足墩台均匀沉降量不大于30mm、相邻墩台沉降量之差不大于5mm的要求。
(4)开挖引起7号墩产生的顺桥向位移3.031mm,8号墩产生顺桥向位移1.843mm,由于7号墩为活动墩,8号墩为制动墩,梁体将跟随制动墩发生移动,但实际情况下活动支座仍可对梁体产生一定的摩阻力,7#墩将限制整个梁体的顺桥向位移,故梁体的移动距离必将小于1.843mm,该值在轨道交通轨道接头位移变化容许范围内。
(5)车辆轮载作用在承台上引起的偏压可能造成桥墩产生顺桥向位移0.163mm(指向道路侧),满足规范要求。
参考文献
[1]范力础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]苏洁,等.地铁隧道穿越既有桥梁安全风险评估及控制[J].岩石力学与工程学报,2015,34(1):3188-3195.
[3]颜志华.轨道交通桥梁结构设计与试验研究[J].都市快轨交通,2011,24(3):70-73.
[4]铁道第三勘测设计院.桥梁地基和基础[M].北京:中国铁道出版社,2002.
[5]铁道第一勘测设计院.铁路工程地质手册[M].北京:中国铁道出版社,1999.
[6]甘杰文.关于预防和减少软土地基不均匀沉降的探讨[J].黑龙江科技信息,2009(20).
关键词:路桥隧道;安全施工;风险评估;风险控制
Pick to:
With the rapid development of traffic infrastructure construction in our country, road and bridge tunnel has become an important part of highway construction projects, road and bridge tunnel safety risk management is particularly important. Because the tunnel project has the construction is difficult and long construction period, large investment, many characteristics such as complexity of geological factors, making the entire bridge tunnel project construction process is full of a lot of uncertain risk factors, so in highway tunnel construction process may occur at any time the security risk of accident, necessary safety risk assessment and control measures can help to improve and to improve the quality of the construction technology and safety management, reduce the construction safety risk to the degree of control.
Key words: road and bridge tunnel; Safe construction; Risk assessment; Risk control
中图分类号:TU99 文献标识码:A
根据《公路桥梁、隧道安全评估指南》、《桥梁隧道设计施工有关标准补充规定》及《公路隧道作业要点手册》的有关内容、及实施性施工组织设计,笔者结合目前路桥隧道工程安全风险评估的现状,分析了针对隧道工程安全风险评估所颁布的指南、管理办法等相关制度文件,并总结了保证评估结果客观性的过程控制方法以及践行安全风险评估技术宗旨的方式,通过对目前风险评估过程中存在问题的剖析,本文提出了解决问题的思路,以促使评估成果满足安全风险评估技术针对性、客观性的要求。
隧道工程风险分级和接受准则。
(1)、事故发生概率的等级分成四级,见下表
注:a.当概率值难以取得时,可用频率代替概率。
b.中心值代表所给区间的对数平均值。
(2)、然后对事故发生后果进行人员伤亡和经济损失的等级分析(表格这里就不一一画出了):一是人员伤亡等级标准,二是直接经济损失等级标准(其中不含恢复重建的费用)。
(3)、环境影响等级标准
注:“临时的”意思是在隧道工程施工工期内可以改变好环境;“长期的”意思是在施工工期以内不能改变好环境,但不是永久的,在以后的时间里可以改变的;“永久的”含义为不可逆转或不可恢复的。
(4)、专项风险等级标准
根据事故发生的概率和后果等级,将风险等级分为四级:极高(Ⅳ级)、高度(Ⅲ级)、中度(Ⅱ级)和低度(Ⅰ级)。
风险接受准则与采取的风险处理措施
我们可以将风险分为四个等级:低、中、高、极高。并且根据等级设计相应的接受准则:可忽略、可接受、不期望、不可接受。然后我们再根据接受准则设计出相应处理措施和监测措施等。做好相应的技术准备,在后面的施工中根据风险接受准则与采取的风险处理措施的规定,针对不同的风险事件、结合现场的实际情况拟采取相应的技术对策。并且随着施工的进行,我们要不断的测定安全风险等级,随时改变风险处理措施,做到紧张有序地施工,确保万无一失。
在进行路桥隧道工程中,我们必须成立工程风险评估与管理小组组长、副组长及小组成员必须分好工(组长:负责安全评估与管理工作的领导工作。制定施工阶段风险评估工作实施细则。副组长:根据分组的情况开展本组的管理工作,并向组长负责。成员:在组长及副组长的领导下,开展安全评估与管理工作,成立抢险小组,并落实各项具体措施;与项目部其它相关部门紧密联系,共同抓落实,从人、财、物各方面给予安全评估与管理工作切实的保障。),并且设立安全评估与管理小组办公室(日常工作由项目部安全部负责),设立值班电话等。
4、总结
由于采用了相应的风险对策措施,加强施工过程中风险动态管理,隧道施工的风险会相应地降低,但不可能完全消除,结合初始风险评估结果和制定的对策措施,对隧道残留风险进行评估。根据施工的进展对实行动态跟踪管理,定期反馈,发现问题及时与相关单位进行沟通,不断完善处理措施。项目部领导小组将根据审批后的风险评估方案进行日常工作的实施,有效的开展工程安全风险评估和管理工作,深入现场调查研究,制定合理安全保障措施,确保安全、按期完成路桥隧道工程的施工任务。
这仅是风险管理与控制的开始。在下一步的施工过程中还要加强监控,对风险做好动态管理,从而达到控制风险、减少损失、确保施工安全目的。
参考资料
[1]钱七虎,戎晓力.中国地下工程安全风险管理的现状、问题及相关建议[J]. 岩石力学与工程学报,2008,27( 4) : 649-655
[2]吴波.隧道施工安全风险管理研究与务实[M].北京:中国铁道出版,2010
【关键词】隧道工程;风险管理;风险识别与评定;风险监控;工程监理
近年来,由于道路交通网建设需要,高速铁路隧道的挖掘长度及开挖断面越来越大,断面形状日益多样化,加大了开发难度,施工风险随之俱增。面对施工过程中风险要素和不确定性,应构建动态的、全过程的风险管理技术体系,最大程度的消除施工风险,避免安全质量故障的发生。风险管理技术体系的构建要建立在高速铁路隧道施工中的风险要素分析,及风险管理目标确定基础上,因为这些为其提供了科学合理的依据,这样才能保证施工风险得到有效控制。
1 高速铁路隧道施工中存在的主要风险要素和风险管理目标
高速铁路隧道工程项目周期长、工程量大、施工难度高,过程存在不确定性,反映到具体的施工作业中后为两种表现。一是,施工技能风险要素。采用新技术,技术落后,应用过程中的操作失误,施工工序实施不当,爆破操作不当,隧道围岩变形过大及勘察不仔细等都会形成一定施工技术风险。二是,施工现场风险要素。高速铁路隧道是修建在地下或山体中的,开挖过程中很可能出现塌方、瓦斯爆炸、释放有毒气体、洞口滑坡等,加之地质的不确定性,安全措施不到位,随时可能引发施工安全故障。
施工风险是关系到工程质量、工期进度及生产安全的重要因素,必须做好施工风险管理工作。施工风险管理目标:科学评估施工中可能存在的风险,确定重大危险源,然后制定风险管理方案和办法,以规避风险。
2 高速铁路隧道施工风险管理技术体系
2.1 风险分析
隧道施工中有着诸多风险要素,而且多是隐蔽的,需要采取有效的识别方法识别出风险源。所以,对施工风险进行充分的分析与论证,从系统角度看高速铁路隧道施工风险,精确估计施工风险要素,进而制定相应的风险规避措施,做到对施工风险的规避。风险识别和风险评估是风险分析的主要手段。风险识别是发现风险源的一个过程,在这过程中要对风险要素发生的条件、位危害等进行科学分析。成功识别出风险源后,要将其一一罗列出来,建立风险指标体系,用以评估重大危险源。
风险识别方法是多种多样的,目前有专家调查法、经验判断法、系统分析法、情景分析法等。无论采用哪一种方法,都要遵循预测性、全面性、科学性和系统性原则进行风险识别工作,从工程实际出发,选择与施工技术标准相符合的风险识别方法。实际工作中,施工单位要根据施工组织方案、技术指标交底文件、地质勘查报告等资料,结合以往经验,利用适合方法对施工风险要素进行分析,得到各风险比重,同时对其可能造成的严重后果进行全面分析,为风险管理提供依据。
2.2 风险评估
风险评估建立在风险分析基础上,是一种对风险源可能造成的影响和损失的可能性进行量化评估工作。为做到真正量化评估,要建立相应的数学模型。由于模型构建较为专业,这里根据风险评估过程提出了一种操作方便便捷、数据明了、不繁琐的风险评估程序。具体是:第一步,先整体评估工程项目的施工风险,对识别出来的风险要素进行风险分析,预见每个风险源要素可能为施工带来的影响和损失;第二步,预见风险要素对整个工程项目可能造成的影响程度,从成本、工期、质量、安全角度入手;第三步,对以上两个环节得出的信息进行整合,按一定比重将所有风险要素及其影响程度做先后排序处理;第四步,从现有的风险评估模型中选择一个适合工程项目施工要求的,将重大风险源填入其中,按一定计算方式计算得出评估结果,最终确定风险要素对工程施工产生的影响。
除进行量化的风险评估之外,也可以根据实际工作经验进行风险评估,但是这种评估方法对人员专业知识和经验有着严格要求,得出的评估结果缺乏科学性,没有先进技术作为支撑。
2.3 风险监控
结合高速铁路施工经验,此类工程项目的施工风险监控措施有:第一,建立风险监控台账,清楚登记风险源产生条件、位置、危害程度、预控措施及负责人等信息,并公示给全员,尤其技术人员。既用于防控风险,也用于安全故障发生后的处理,便于提高反应速度和故障处理效率。第二,根据风险评估结果制定安全作业技术方案,选择符合标准的施工技术。第三,严格地质勘查工作,全面而客观的分析隧道项目施工现场的地质条件,整理成文件后纳入风险监控体系之中。
2.4 风险控制
风险控制是隧道施工风险管理中的重要内容,是保证施工安全的有效手段,应制定动态的风险控制计划。以隧道工程实际为出发点,以风险分析、风险评估和风险监控为依据,以有效防控施工风险为目的,制定风险控制计划。计划内容要符合这些要求:制定明确的风险管理目标和防控策略;提供完整的风险分析、评估与检测报告信息;确定各个施工阶段的技术与质量标准;建立严格的岗位职务分工和责任分工制度,让每位施工参与者清楚自己的工作范围、职责和权限;要求工程监理严格执法,严格检查隐蔽工程的施工情况,规范各项施工工艺。其中,风险防控措施的制定是重中之重,要坚持以“预防为主”,“及时有效处理”等原则,将风险防控和风险处理有机结合起来,力争确保风险防控措施的完善性、有效性,全面保证工程施工安全。
3 结语
目前,我国高速铁路隧道施工技术和安全管理有了长足发展,施工风险管理技术仍然存在很大的发展空间。我们要做的是,根据具体施工过程中不断暴露出来的风险要素不断提高风险识别与评估水平,为制定行之有效的风险管理办法提供科学决策依据。同时,也要不断探索风险管理的新途径、新方法,促进风险管理技术发展,以满足施工安全管理工作的需要,有效规避施工风险。
参考文献:
[1]李明.高速铁路隧道施工风险管理技术探索[J].隧道建设,2010.
【摘要】:火灾风险评估是灭火救援力量布局的主要参考依据,火灾风险评估既包括建筑物自身的风险评估也包括区域规划布局的火灾风险评估,要通过建筑物和城市区域的综合风险评估报告进行灭火救援力量的布局。本文主要论述了目前我国灭火救援力量布局的现状和问题,火灾风险评估与灭火救援力量布局的关系,以及基于火灾风险评估的灭火救援力量布局对策。
【关键词】:火灾 ,风险评估 ,灭火救援力量 ,布局
【 abstract 】 : fire risk assessment is in fire fighting and rescue work the main reference basis for power distribution, fire risk assessment includes both building their own risk assessment also include regional planning of the layout of the fire risk assessment, through buildings and urban area of comprehensive risk assessment report of the layout of the fire fighting and rescue work force. This paper mainly discusses the fire fighting and rescue work force in China at present the layout of the present situation and the question, fire risk assessment and fire fighting and rescue work force layout, and the relationship between fire risk assessment based on the fire fighting and rescue work force distribution countermeasures.
【 key words 】 : fire, risk assessment, fire fighting and rescue work force, layout
为了建设与地区相适应的消防安全体系,提高地区抗御火灾的整体能力,保障地区建设跨越式大发展的顺利进行,火灾风险评估须经过科学论证,必须加强和完善城市的火灾风险评估与灭火救援力量的布局研究。
一、当前城市灭火救援力量布局存在的一些问题
1.有火灾风险但无灭火救援力量
由于经济发展水平的差异性,很多欠发达地区由于经济受限,无必要的财政投资,使得我国很多地区,尤其是一些偏远地区或小城市、乡镇,具备火灾隐患和风险,但缺乏必要的灭火救援力量。在我国目前还有七百多个县城没有消防队,这将会使这些地区潜在的火灾风险和火灾损失增大,我们应当加快填补小城市消防站空白工作的步伐,减小城市消防站布局的不合理性,而不是加大这种差别。除了小城市的空白外,乡镇地区的空白,大城市空白的区域都需要布局灭火救援力量。
2.灭火救援力量布局与城市发展不相适应
我国地区经济差异大,肯定会直接影响各地政府投资的力度,救援力量的布局不可能达到最完善的规划。大城市建筑密度高,人口集中,社会财富集中,适合现行城市标准规定。小城市则存在着执行困难的实际问题。在我国大城市规划人口密度大约在1万人/平方公里,这就是说,按现行消防站布局配置标准,在大城市中,平均4-7万城市人口,就有一个消防队。这目前在我国消防事业发展中无法想象,不符合当前国情。目前国内的布局标准是基于灭火救援的共性因素而提出,有其合理性和科学性。但另一方面由于我国城市的大小不一、区域功能和产业布局不同,这就使得我国灭火救援力量的布局水平参差不齐。经济欠发达地区,由于经费问题或者由于相关专业性人才的缺乏,使得灭火救援力量的布局合理性欠缺,科学性不够;而一些发达城市地区灭火救援力量布局虽达到了相关标准,但无法与城市的发展速度相适应,使得灭火救援力量的布局符合相关规定但不符合城市发展需求。消防站布局建设是灭火救援力量布局的主要内容,但仅仅是基本要求,各地区在严格执行标准的前提下,必须加强布局的灵活性,做到灭火力量布局与地区发展相适应和协调发展。
2.灭火救援力量与“5分钟消防”目标的差距
从目前全国各城市灭火救援力量布局的现状来看“5分钟消防”目标完成情况依然不佳。之所心出现这种情况,可能有多方面的原因,资金不足,土地不足,资源不足等等。但火灾的危害不会考虑这些原因,因小失大导致火灾对人民生命和财产的损失是不值的,也是短视和不负责的表现。灭火救援力量作为一种重要的消防资源, 对其进行优化布局直接关系到消防部门决策的合理性和科学性。
二、灭火救援力量的布局要依据火灾风险评估结果进行。
火灾风险评估是灭火救援力量布局的主要参考依据,火灾风险评估既包括建筑物自身的风险评估也包括城市规划布局的区域性火灾风险评估,要通过建筑物和城市区域的综合风险评估报告进行灭火救援力量的布局。
由于灭火救援力量所响应事故类型不再局限于火灾,可能还包含特殊救助,如道路交通事故处置等,以及一些重大事故,如恐怖袭击、飞机失事事故处置等使得灭火救援不光要考虑如何灭火,还要考虑相关灾难的关联风险和关联处置,所以使得救援力量的灾难处置变得异常复杂;一些火灾发生的频率较大,但是其处置的难度较小且后果通常也不是非常严重;一些火灾发生概率较小,但一旦发生其灾难可能是毁灭性的,后果可能非常严重,如人员集中程度较高的影院,剧场等,火灾一旦发生直接关系着大量人员的生命安全。所以风险评估报告要综合这些因素,尽可能的将火灾引发的所有可能的关联风险一并考虑,从而为灭火救援力量的布局提供科学参考。
城市的规划布局是城市功能区划的重要表现,科教文卫功能区如大学城、城市休闲功能区如广场绿地等、居民消费型娱乐功能区如购物及商业街区等以及城市产业园区等。这些城市功能的不同承载地构成了整个城市的布局,而各功能区的建筑自身的火灾风险不一,使得城市不同功能区域的火灾风险也不同。这就要求要全面评估分析火灾风险,为救援力量布局提供参考。
原则上,风险高的区域应配置相对较多的灭火救援力量;而风险低的区域,配置相对较少的灭火救援力量。灭火救援力量布局应当以最大限度降低居民火灾风险为出发点,再考虑最大限度地降低其他类型事故风险[1]。
三、灭火救援力量布局对策
1.解决有无灭火救援力量的问题
消防站配备的当务之急是填补消防空白。现行的一刀切的城市消防站配备标准,对经济不发达地区的小城市,就会形成难以跨越的屏障。尚无消防站的小城市起步建站的台阶不能太高,完善加强需要过程,需要时间,需要资金的逐渐注入。也就是说,城市消防站的从无到有比从弱到强更重要,填补目前我国七百多个县级小城市消防站的空白是最迫切的事。
2.合理确定灭火救援力量的的保护半径
在火灾风险评估报告可能的情况下,尽量扩大灭火救援力量的的保护面积,这样满足大中小城市消防站的配置数量的压力就会大大减缓。保护面积是由消防站的保护半径决定的。在火灾风险评估中可充分考虑下列因素,近而有效增加灭火救援力量的保护半径。根据国家建设标准,辖区面积计算公式:A=2P2
式中:A-消防站辖区面积;P-消防站保护半径。在城市规划用地规模、道路网密度、火灾危险分布、道路通行状况等均值的理想状态下,消防站保护半径与辖区面积可参照下表1
理想模型下辖区面积与消防站至辖区最远点的关系为:以消防站为区域中心,以消防站至辖区最远点为边长的两个正方形围合的区域如图1和图2,
图1理想模型下的站址辖区图图2理想模型下的总体布局图
由于理想模型与城市实际情况往往具有较大差距,消防站辖区面积实际上是个变数,上述方法有一定的局限性,使很多影响布局的因素简单化,缺少考虑城市和地区的自身特性,没有考虑道路阻抗及服务时间的综合影响。同时,地区经济水平、交通状况,地区风险级数等因素也会对站址服务选择产生重要影响,如服务范围重叠、或出现消防盲区等情况。所以我们可依据理想模型,重点考虑地区差异,通过在火灾风险评估中详细评估地区的实际情况,再结合理想模型状态选择最适合的方案。在做火灾风险评估是,要重点对地区内的下列因素进行评估,从而确定最适宜的消防保护半径,尽可能在条件具备的前提下,尽可能扩大消防保护半径。
1)消防站配置的消防车性能,关键是消防车的可能速度是否满足扩大保护半径的要求。
2)区域消防通道条件是否满足护大保护半径的要求。如道路宽度,路面平整度,道路指挥信号系统是否完善。以及火灾发生后,消防车可能的行驶路线,各路线在不同时间段内的交通流量计算、交通网络对消防车可能的影响等因素。只要消防通道的整体性能提高,就为救援力量护大保护半径提供了充分条件。
3)消防通讯条件是否满足扩大保护半径的要求。原来城市15分钟消防原则中的2.5分钟通讯时间是否在新的通讯条件下,可以节省尽可能多的时间,这样可以增加消防车的行驶时间,1分钟就可增加消防车的行车里程至少一公里,这将大大增加消防站的保护半径和覆盖面积。
实事求是地说,在原来的条件基础上,只要使消防站的保护半径增加一公里,那么保护面积将增加一倍甚至数倍,消防站的布局配置密度压力将大大缓解。
3.基于火灾风险评估的灭火救援力量三层布局
灭火救援力量作为消防资源的重要组成部分,由消防站、消防装备及消防人员组成。从救援力量的价值发挥来讲,在有限的消防资源上发挥尽可能大的作用是灭火救援力量布局的重要出发点。所以根据区域火灾风险评估来决策灭火救援力量的布局在我国目前的国情下是最有效的布局策略。基于些种策略根据结构进行“三层布局”即,对消防站的布局、灭火救援装备的布局以及人员配置的布局。
消防站的布局
对消防站布局的要求是:提升火灾警报的响应时间,最快程度达到接警后及时到达现场的极限标准[2]。根据目前消防站建设标准,其一般原则为“以火灾接警后,消防车5分钟内到达责任区边沿最远点为标准,建设一个消防站”,也就是通常说的“5分钟消防”目标。而事实上,目前我国很多地区和城市很难做到这一标准。所以依据区域火灾风险评估报告来设定不同的到达时间,这样可能更适合我国的国情,同时还能更加有效地利用消防站资源。
灭火救援装备的布局
由于各个城市和地区间的功能区发生火灾的风险不一,种类多样,一旦发生火灾,对灭火所需的装备要求也有所不同,因此在对确定区域进行布局时要充分考虑当地火灾发生的机制进行灭火救援所需的装备布局。救援装备要满足该区域火灾风险评估可能的火灾类型和救援需求。
3)人员配置的布局
由于火灾风险的不确定性,救援人员的布局不可能达到最完善,但通过科学的风险评估,我们可以将救援人员的配置尽可能优化。区域人口、可能的火灾的类型和规模、火灾的频度等。根据这些因素的风险评估优化配置人员,是救援力量布局的重要方式。
根据各消防站灭火救援装备及人员的实际情况进行主要风险评估结果的各项关系系数里,损失的评估远远难以达到更加精准的参数,对风险评估的高危目标和人口密度较大的地区,要根据“风险扩大化”或者“不确定性因子”的发生机制,要确保做到万无一失!除了对城市灭火救援力量的基本布局需求的基础之上,还应考虑城市灭火救援综合力量的储备系数[3],从而得到火灾发生更大风险时,救援力量的布局能够满足城市灭火的总体需求。储备系数主要考虑城市同时发生两起特大火灾以及本地经济特征。
四、总结
火灾风险评估的基本目标是保证人们的生命安全,要确保进行设定发生火灾时,确保所有人员生命不受到威胁,如何最佳高效和安全地对评估目标物人群安全疏散,其次是保证人们的财产安全,最大限度的降低火灾带来的直接和间接的损失。火灾风险评估的程序和内容应严格按国家相关法规、标准和技术规范为依据,评估目标要明确,数据要充分、可靠,评估工作内容和程序要合理,逻辑论证过程要严密;所采用的城市火灾风险评估技术、灭火救援力量布局评估与规划技术体系要完整,定性和定量评估相结合,要能较好地为消防站、消防装备规划的论证提供系统分析手段。
【参考文献】:
[1]郭海涛.消防站合理布局配置有关问题的初探[J].消防技术与产品信息,2009,(2):27-29.
1.1主要的评估方法
目前雷电灾害风险评估的方法大致可以分为三类:单体建(构)筑物雷击评估方法、区域雷击评估方法、区域雷击易损性评估方法,后两者亦可归为区域评估方法。单体建(构)筑物评估方法是针对单个建筑的雷击风险评估,评估建筑物或其内部电子信息系统遭受雷击损害的风险。在国外主要依据IEC61662、IEC62305-2、ITU-TK.39等标准进行评估,国内主要依据GB/T21714.2-2008及特定对象的评估标准GB50343《建筑物电子信息系统防雷技术规范》、QX3-2000《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》等[2~3]。此方法是最早应用的雷电风险评估方法,比较成熟,适用于小型项目或项目建筑单体数不多时,能定量的评估单体建筑的雷击风险,对于大型项目不能科学的评估整体的风险等级和分布。区域雷电风险评估方法是对整个项目区域的雷电风险等级进行确认(如湖南省防雷中心开发的区域评估方法)或者对整个项目区域中每个子区域的雷电风险等级进行确认(如江苏、上海等地的区域评估方法),该方法有利于对整个项目进行整体把握及确认项目的重点防护区域,这样能更科学、更合理的统筹区域雷电灾害的防御,因而此方法能应用于大型项目的雷电灾害风险评估,当然这种方法属于定性的分析,是近几年才研究开发的,还处于探索改进阶段。区域雷击易损性评估方法是选取地区(市或县)的雷暴日数、雷电灾害频度、生命易损模数及经济易损模数等作为雷电风险指标,运用层次分析法来计算各个地区的雷击易损度,最后形成某个省或某个市的雷电风险区划图,为区域防灾减灾提供科学依据。此方法适用于省份或地级市的区域雷电风险划分。
1.2评估数学原理
单体建(构)筑物的评估是依据风险计算公式R=N·P·L进行定量计算分析,其中R是风险值,N是年危险事件次数,P是损害概率,L是损失率。区域雷电风险评估是运用模糊数学确定风险指标的隶属度,运用层次分析法确定风险指标的权重,风险计算公式为:R=Knj=1ΣQj×Gj,式中:K是修正指标;Qj是风险指标的权重;Gj是风险的隶属度。当然也有运用其他一些统计学的方法进行风险划分和归类[9]。
1.3评估方法的评价和建议
目前雷电灾害风险评估方法主要是以上三种,在实际业务当中因为针对的是具体项目,因而采用的是前两种评估方法。单体建筑风险评估和区域雷电风险评估各有各的优缺点和适用范围,针对目前各省份风险评估方法运用的实际情况,为了更好的评估项目雷电风险,提出更具实际指导意义的雷电防护措施,笔者认为在实际的雷电风险评估业务当中:①应当注重区域风险评估和单体建筑风险评估相结合、定性与定量相结合,通过区域风险评估可以给出项目的整体雷电风险等级或者区域中的防护重点子区域,再利用单体建筑风险评估可以进一步计算出项目风险等级高的区域或子区域中单体建筑的具体风险大小,依据这些计算结果提出的雷电防护措施将更具指导性意义;②应根据项目的特点选择合理的评估方法,因为有些行业已出台自己行业的风险评估方法,这时我们就应当结合行业评估标准进行评估;③目前的雷电风险评估业务基本上是方案评估,而风险评估分为预评估、方案评估及现状评估,由于随着项目的运营,项目的一些特性会发生变化,如项目的建筑特性、内存物、内部系统等等,这些变化会导致项目雷电风险值的变化,因而可以开展项目的雷击现状风险评估。当然以上只是个人的观点,纯粹从雷电风险评估业务发展方向而言,而雷电风险评估业务的发展还有赖于国家的相关政策。
2应用实例
2.1项目概况
湘西自治州公安局交警大队建设的麻栗场考试中心是我州较为大型的公共建设项目,总面积约为182772.5m2,占地200多亩,其中分为小车考试场地、大车桩考区、大车场内考试区、科目三发车区、停车区、模拟高速考区、监控候考大楼、考试业务用房、绿化区,考场内共分布77处摄像头。整个项目人员是一个密集区域,设备又是另一个密集区域,区域性特征十分明显。以前开展雷电灾害风险评估大部分是以计算保护建筑物及其内部人员设备为基础,而该项目不但需要保护建筑物内人员和设备,还需要保护建筑物外空旷场地的人员和设备的安全。
2.2评估方法和技术路线
由于该项目所涉及的区域面积大,并且仪器设备多(建筑相对少),根据前面对几种风险评估方法的探讨,选择区域雷电风险评估的方法进行评估。将整个项目分为六个区域,区域一:考试业务用房、监控候考大楼、停车区、发车区;区域二:小车考试区;区域三:大车桩考区;区域四:大车场内考试区;区域五:模拟高速公路考区、进出道路;区域六:绿化区。根据灾害的理论分析,灾害的发生是由致灾环境的危险性和承灾体的易损性及脆弱性决定的,具体到雷电,雷击风险是指人身和财产容易受到雷电伤害或破坏的程度,它直接反映了人身和财产在遭受雷电袭击时的脆弱性。就考试中心而言,其致灾因子是雷电,承灾体是处于地面上的人和物体,因而主要从人身安全和经济价值两方面来进行雷击风险的考虑,根据具体情况把区域内的主要风险划分为两类:R1人员伤亡损失风险、R2建筑物遭受雷击损失风险。区域性的雷击风险评估是对区域内各个子区域中各个风险类别的危险程度、可能造成的损失程度做出的预测性评价,在对考试中心进行雷击风险评估时,我们根据具体的情况选取四个主要的评估指标:G1气象指标、G2地物环境指标、G3承灾体的风险指标和K评估修正指标。其中,前两项指标着重于考虑雷电发生频率和雷击风险概率,反映致灾因子的时空分布情况,后两项指标主要表征致灾体(人和建筑物)的易损情况和建筑物本身的抗灾能力对雷击风险的影响。首先,对应于上述四个主要的评估指标,通过分别分析各个指标不同的影响因子,达到对四个主要指标评价的目的;然后,根据四个主要评估指标的评估结果,按照R1和R2两种风险类别,根据风险评估计算模型()计算出各自的风险值(总的风险值R=R1×QR1+R2×QR2),从而得出各个区域的雷击风险情况;最后,根据风险等级划分指标,对各个区域的风险进行等级划分,确定整个考试中心区的风险区划。
2.3评估结果
通过以上评估方法和技术路线分别估算出每个分区的风险值R,根据风险值R的大小,判断每个分区不同风险程度,可得以下区域色斑图。红色(区域一):极高风险区;黄色(区域二、三、四、五):高风险区;蓝色(区域六):中风险区。由图1可知:区域一为极高风险区,发生雷击后该区域所造成的人员伤亡以及经济损失概率最大,该区域内监控候考大楼、考试业务用房应按二类防雷建筑物来设计防直击雷保护措施,单栋按B级进行建筑物内电子信息系统的防雷;停车区、发车区属于露天人员密集场所,应重点考虑采取防直击雷等防护措施。区域二、三、四、五为高风险区,发生雷击后该区域所造成的人员伤亡以及经济损失仅次于区域一、使用性质均为考试考场和人员出入通道等,露天电子设备较多,人员走动密度较小,并且人员基本处于车内(较安全),故应以防护场地内的电子设备为重点,按实际设备情况具体设计相应的防雷保护措施。区域五内人员进出道路口有一门卫值班室,应考虑防直击雷以及防雷电感应等保护措施。其他道路因人员密度分布情况不详,建设方因根据实际投入使用后的情况,有针对性的采取相应的防雷保护措施。区域六为中风险区,发生雷击后该区域所造成的人员伤亡以及经济损失概率最小,该区域为项目区域内电子设备少,人员走动密度最小场地。
3结束语