高速公路建设工程安全预评价研究(doc 9页)

安全性

□ 对信息系统安全性的威胁

任一系统，不管它是手工的还是采用计算机的，都有其弱点。所以不但在信息系统这一级而且在计算中心这一级(如果适用，也包括远程设备)都要审定并提出安全性的问题。靠识别系统的弱点来减少侵犯安全性的危险，以及采取必要的预防措施来提供满意的安全水平，这是用户和信息服务管理部门可做得到的。

管理部门应该特别努力地去发现那些由计算机罪犯对计算中心和信息系统的安全所造成的威胁。白领阶层的犯罪行为是客观存在的，而且存在于某些最不可能被发觉的地方。这是老练的罪犯所从事的需要专门技术的犯罪行为，而且这种犯罪行为之多比我们想象的还要普遍。

多数公司所存在的犯罪行为是从来不会被发觉的。关于利用计算机进行犯罪的任何统计资料仅仅反映了那些公开报道的犯罪行为。系统开发审查、工作审查和应用审查都能用来使这种威胁减到最小。

□ 计算中心的安全性

计算中心在下列方面存在弱点：

1.硬件。如果硬件失效，则系统也就失效。硬件出现一定的故障是无法避免的，但是预防性维护和提供物质上的安全预防措施，来防止未经批准人员使用机器可使这种硬件失效的威胁减到最小。

2.软件。软件能够被修改，因而可能损害公司的利益。严密地控制软件和软件资料将减少任何越权修改软件的可能性。但是，信息服务管理人员必须认识到由内部工作人员进行修改软件的可能性。银行的程序员可能通过修改程序，从自己的帐户中取款时漏记帐或者把别的帐户中的少量存款存到自己的帐户上，这已经是众所周知的了。其它行业里的另外一些大胆的程序员同样会挖空心思去作案。

3.文件和数据库。公司数据库是信息资源管理的原始材料。在某些情况下，这些文件和数据库可以说是公司的命根子。例如，有多少公司能经受得起丢失他们的收帐文件呢?大多数机构都具有后备措施，这些后备措施可以保证，如果正在工作的公司数据库被破坏，则能重新激活该数据库，使其继续工作。某些文件具有一定的价值并能出售。例如，政治运动的损助者名单被认为是有价值的，所以它可能被偷走，而且以后还能被出售。

4.数据通信。只要存在数据通信网络，就会对信息系统的安全性造成威胁。有知识的罪犯可能从远处接通系统，并为个人的利益使用该系统。偷用一个精心设计的系统不是件容易的事，但存在这种可能性。目前已发现许多罪犯利用数据通信设备的系统去作案。

5.人员。用户和信息服务管理人员同样要更加注意那些租用灵敏的信息系统工作的人。某个非常无能的人也能像一个本来不诚实的人一样破坏系统。

□ 信息系统的安全性

信息系统的安全性可分为物质安全和逻辑安全。物质安全指的是硬件、设施、磁带、以及其它能够被利用、被盗窃或者可能被破坏的东西的安全。逻辑安全是嵌入在软件内部的。一旦有人使用系统，该软件只允许对系统进行特许存取和特许处理。

物质安全是通过门上加锁、采用防火保险箱、出入标记、警报系统以及其它的普通安全设备就能达到的。而作为联机系统的逻辑安全主要靠“口令”和核准代码来实现的。终端用户可以使用全局口令，该口令允许利用几个信息系统及其相应的数据库；终端用户也可使用只利用一个子系统或部分数据库的口令。

□ 安全分析过程

大多数公司的办公人员询问关于信息和计算中心的安全时，往往问“一切都行了吗?”其实他们应该问“对于信息和计算中心的安全，我们应该做什么?”。

用户管理人员应该与信息服务管理人员定期地共同研究，进行安全分析，这种安全分析为各方都愿意接受。简言之，这种安全分析意指决定要多大的一把“挂锁”。遗憾的是，某些公司乐意承担巨大的风险，但又侥幸地希望不要出现自然灾害或预先考虑到的祸患。“难得出现”并不等于“永不出现”，关于这一点某些公司发现得太晚了。

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高速公路建设工程安全预评价研究及工程应用

马海涛1 杨润林2 任智刚1 张志增3

（1．中国安全生产科学研究院 2．北京科技大学 3．清华大学）

摘 要：

本文针对我国如火如荼的高速公路建设工程中日益突显的安全问题，在事故统计分析的基础上，结合某山区高速公路建设工程的实际情况，提出了高速公路工程安全评价工作的新思路。针对公路工程的特点，分别从总体方案、施工现场、路基工程、隧道工程、隧道火灾、桥梁工程、公路系统等7个方面的定性、定量评价进行分析，可以作为今后高速公路安全评价项目的参考案例，对促进高速公路建设工程安全水平的提升有积极的影响意义。

关键词：高速公路、建设工程、安全预评价；

Study and Application on Safety Pre-assessment of Freeway Construction Project

Ma Haitao1, Yang Runlin2, Ren Zhigang1, Zhang Zhizeng3

（1.China Academy of Safety & Technology, 2.University of Science & Technology Beijing, 3.Tsinghua University）

Abstract：

The safety problems are more and more conspicuous in freeway construction which was prosperously developed in China. According to the practical situation of one freeway construction project, a new resolution is proposed by this paper, based on some accidents statistical data. Further more, qualitative and quantitative assessment is carried out from seven aspects, viz. general layout, construction site, roadbed, tunnel, fie in tunnel, bridge and road system. The real case introduced by this paper, can be the reference to some similar projects, and it must be significant to the improvement of safety level in later freeway construction.

Keyword：freeway, construction project, safety pre-assessment;

1.前言

从1988年实现高速公路零的突破，到2005年底4.1万公里的通车里程，短短17年，我国就走了西方国家需要40年才走完的发展路程，实现了高速公路建设的历史性突破，为国民经济和区域经济的持续发展带来了巨大的效益[1]。根据高速公路网建设总体规划的8.5万公里，在未来的十年里，我国高速公路的建设项目将会愈来愈多，规模也越来越大[2]。

然而在高速公路快速建设的同时，安全事故也频频发生。根据国家安全生产监督管理总局2001年1月至2006年5月统计上报的284起建设项目重、特大事故来看，公路建设工程重、特大事故94起，占建设工程事故总数的34%，死亡人数约占31%，一次死亡10人以上的特大安全事故占50%，死亡人数占同类型死亡总数的51%，损失非常惨重。高速公路建设工程的安全生产工作越来越受到政府和社会的普遍关注。

2006年4月交通部发布了《交通建设安全专项整治工作实施方案》，要求全国交通系统在2006年5月至12月间，对在建的长大隧道和高架桥梁进行集中检查，遏制隧道、桥梁等危险工程施工安全事故的多发势头，实现交通建设安全生产事故死亡人数较2005年总体下降3%以上的目标。在当前国家高度重视公路建设安全的社会条件下，本文结合某山区高速公路的实际建设情况，进行了高速公路建设工程安全预评价的研究工作。

2.公路工程安全评价研究的新命题

目前，公路安全评价工作在国际上被称为道路安全审计（Highway Safety Audit），根据交通部推行的《公路项目安全性评价指南》JTG/T B05-2004的规定，高速公路安全评价主要内容是针对公路建设可行性方案或设计方案的路面、公路线形组合、视距、交叉路口、交通设施等方面进行交通安全的评价[3]。但是，在我国当前高速公路建设大规模开展、安全生产形式严峻的现状下，高速公路建设过程中的群死群伤事故屡见不鲜，为预防建设事故的发生，必须把施工过程的评价纳入到公路工程的安全评价中来。尤其是山区恶劣地质条件的高速公路项目，存在特长隧道、大跨桥梁、高陡边坡的建设危险因素，必须加以辨识、评价，采取安全对策措施，降低工程风险，消除灾害。

高速公路建设工程与其它建设工程项目相比[4]，有其自身的特点：一、流动性、临时性强。高速公路工程的施工现场随着施工的进行不断改变，工地内的建筑物、设备和设施、机具、材料、人员等都不断变化，施工现场布设范围很大；二、差异性大。由于高速公路线型的要求，根据不同路段的地理位置、环境气候和道路需求，需要不同的填挖方、桥涵和隧道，因此造成施工方法、施工期限、平面布置和作业条件迥然不同；三、交叉作业多、特种机械多。高速公路工程土石方量一般都很大，专业化强、铲运车辆多，各工种交叉施工，现场情况复杂；四、管理困难。高速公路工程多按照线路分标段施工，野外施工多，人员很难集中管理和培训；五、不可预知性大。高速公路建设工程，尤其是山岭高速公路，地质情况的复杂性和不可预知性决定了高速公路建设工程的风险大于一般建设工程项目。因此，公路建设工程是建筑工程中风险性较高的子行业之一。

根据本文对国内上百起高速公路工程重、特大事故原因的统计结果显示（图1），在高速公路建设过程中的主要事故，是隧道内发生的事故、坍塌事故（不含隧道内塌方事故）和车辆伤害事故。其中隧道内发生的事故又以冒顶、突水和瓦斯爆炸事故为主要类型（图2），而坍塌事故主要以路基和桥梁施工事故为主（图3）。

图1高速公路工程重、特大事故原因分类 图2隧道工程事故原因分类 图3公路工程坍塌事故分类

3 高速公路建设工程安全预评价思路

根据《安全评价通则》和《安全预评价导则》的规定，结合试点工程实际危险、有害因素的分析结果，可以将高速公路建设工程安全预评价分为7个单元进行评价，采用的方法和主体思路见图4。

案例统计

案例统计

相关法规

行业标准

文献检索

现场调查

危险有害因素和重大危险源辨识

施工现场

高陡边坡

隧道工程

大跨桥梁

FLAC2D计算

Midas计算

FLAC3D

公路系统

综合评价

预先危险性分析

对策措施

总结论

前期准备

危险辨识

单元划分

对策措施

结论

定性、定量评价

总体情况

安全检查表

平面布置

环境安全

安全管理

勘查资料

施工防火

作业环境

文明施工

安全管理

安全设施

A

特长

隧道

B深埋

隧道

隧道系统

A旱桥

B河桥

桥梁系统

隧道火灾

施工中

火灾

长隧道火灾

短隧道火灾

交通安全

辅助设施

给排水

安全设施

FDS

图4 高速公路工程安全预评价工作思路

4 高速公路建设项目分项安全预评价

4.1 建设项目总体评价

依据国家现行的有关安全生产的法律、法规及相关的安全技术、工业卫生标准等，以安全检查表等方法论证高速公路建设的一般性要求，包括：线路选择及平面布置、主体技术方案、自然条件、社会环境、勘查设计、安全管理等方面是否符合法律、法规和行业技术标准的要求。

评价依据有：安全生产法、公路法、公路建设监督管理办法、公路工程技术标准、工程建设标准强制性条文（公路工程部分）、建设工程安全生产管理条例、建设工程勘察设计管理条例、公路工程地质勘察规范、公路建设项目环境影响评价规范、公路环境保护设计规范等。

4.2 施工现场安全评价

结合项目实际情况，对施工现场的防火安全、作业环境、文明施工、现场管理和安全设施等内容进行预评价，明确施工现场安全工作的重点，为政府、业主和监理单位提供安全管理依据。

评价依据有：公路工程技术标准、建筑施工安全技术统一规范、公路工程施工安全技术规程、公路隧道施工技术规范、高温作业分级、施工现场临时用电安全技术规范、公路路基施工技术规范、施工现场安全生产保证体系等。

4.3 路基工程安全评价

路基工程中边坡滑塌是造成群死群伤事故的主要类型。因此，本文结合实际工程的需要，选择两个典型的40米高路堑边坡断面，采用数值模拟的方法，对其稳定性进行研究，计算模型如图5。

开挖面原坡面

开挖面

原坡面

图5 边坡稳定性数值计算模型

计算分析了大方量爆破施工和强降雨条件下边坡的稳定性。结果发现，该地区高度在40米以上的边坡采用大方量爆破施工后处于临界稳定状态，遇强降雨会发生滑坡；采用光面、预裂爆破技术开挖后，边坡处于稳定状态，但在强降雨条件下发生滑坡的可能性仍较大，需要采取相应的加固、支挡和排水措施。

4.4 隧道工程安全评价

为了准确评价隧道工程中冒顶、突水两项最主要的地质灾害，本文对建设方案进行了数值模拟仿真施工，评价隧道建设过程中的风险。选取了长度超过5公里、埋深超过200米的两座特长隧道，采用了固流耦合的方法进行了仿真施工的三维模拟计算，计算模型如图6。

图6 隧道施工仿真数值计算模型

通过对隧道围岩应力、应变、位移、塑性破坏区，支护结构的应力、位移，竖井工程应力、位移、塑性破坏区，以及隧道整体的渗流情况分析，并对特定监测点的位移、应力、运动速度等进行了全程追踪，分析了隧道建设过程中可能遇到的不安全因素，明确了可能发生塌方、突水的施工段，论证了铜锣山隧道建设的可行性，同时得出了大量对于现场实际施工组织和设计具有参考性和指导性的计算图表，为公路隧道建设工程的安全性提供了有力保障。

同时，根据安全预评价导则的规定，采用了安全检查表法，对隧道建成后各系统的运行安全性进行评价。主要依据有：公路隧道设计规范、公路隧道通风照明设计规范、公路隧道交通工程设计规范、工程建设标准强制性条文（公路工程部分）等。

4.5 隧道火灾安全评价

为了准确评价隧道工程中瓦斯、火灾的危害，采用了数值模拟的方法，对隧道内通风系统的安全性进行评价。分别对正在施工中的单向出口隧道、建成后的5公里以上特长隧道和利用自然通风的300米以内短程隧道的火灾情况进行了模拟，计算模型如图7。

图7 隧道火灾数值模型

通过对隧道各种可能的火灾情况下不同传热状况（辐射、对流、导热等）的通道热效应和作用区域分析、火灾条件下烟气的动态扩散和传递特征分析、不同位置的温度、CO浓度、能见度情况分析，获得烟气在隧道内的分布规律，评价烟气对人员的影响，提出防范安全事故的措施建议，为隧道火灾逃生及救援提供依据。同时，通过对施工过程中隧道通风系统的风向、风速模拟，可以评价隧道瓦斯浓度和稀释速率，给出避免发生瓦斯爆炸的控制标准。

4.6 桥梁工程安全评价

桥梁结构的安全性评价，包括桥梁工作状态下的结构位移响应、应力变化、动力特性、基础沉降等。对于多跨简支结构，根据简支梁的力学特性，重点在于桥体上部结构承载力、变形、材料时效的评估。因此，针对桥梁各主要构件的承载能力、构件应力、构件刚度、结构性损伤等方面，选取了在全线最具典型性的空心板梁桥和T型梁桥，采用空间有限元模型，结合新规范进行验算，评价桥梁的安全性。评价思路见图8，计算模型见图9。

图8 桥梁结构安全性评价程序

图9 桥梁（T型梁）结构数值计算模型

通过对20m后张法预应力混凝土简支空心板和30m后张法预应力混凝土简支T形梁在承载能力极限状态下的抗弯、抗剪、抗裂、抗震验算，得出了桥梁结构稳定性的评价结论。

同时，采用了安全检查表法，对桥梁建成后各系统的运行安全性进行评价。主要依据有：公路桥涵设计通用规范、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范等。

4.7 公路系统安全评价

本部分的评价内容即《公路项目安全性评价指南JTG/T B05-2004》中规定的内容，首先采用层次分析法对高速公路交通事故成因和路线线形技术指标权重进行分析[5]。根据分析结果，采用检查表法、计算分析等方法，对路线线形、交通辅助设施、给排水系统、安全设施、标志标线、监控系统进行评价。

主要依据：道路交通安全法、高速公路交通管理办法、公路项目安全性评价指南、公路工程技术标准、公路路线设计规范、道路交通标志和标线、高速公路交通安全设施设计及施工技术规范等。

5 安全对策措施

将评价中发现的或通过计算预测的安全隐患进行汇总，提出控制、治理的技术措施，给出建设工程施工安全管理的体系框架和应急救援预案框架，并对需要改进和重视的安全工作加以强调合提出意见、建议。

6 结束语

本文根据安全评价工作的要求和实际工程的需要，在事故统计分析的基础上，对高速公路建设工程的安全评价工作提出新的思路，从7个主要方面进行分析论证，将重点放在建设施工中重大灾害的评价和预防上，同时兼顾原有道路安全评价的内容， 建立了高速公路建设工程安全预评价的工作流程和思路，选取了相应的评价方法。通过在某山区高速公路的实际应用，证实了该工作方法的可行性。目前，高速公路建设工程安全预评价的工作在国内还未全面展开，希望本文的部分成果能够对今后的相似案例提供参考依据。

参考文献

[1] 2005年公路水路交通行业发展统计公报.中华人民共和国交通部.2006.1

[2] 国家高速公路网规划.交通部规划研究院.2004.9

[3] 张国炳, 杨峰.高速公路设计安全性评价实施与探索.公路.2005年12月第12 期.51-54

[4] 刘占杰,董建强.建筑行业的安全评价.劳动保护.2005年12月，86-87

[5] 李欣,丁立.高速公路线形安全评价综合指标体系的建立,公路.2005年7月第7期.154-158

作者简介：马海涛，男，1979年10月生人，河北武安人。中国安全生产科学研究院矿山安全技术研究所助理工程师，硕士。主要研究方向为岩土工程、防灾减灾。

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