高速公路路基施工风险评价与风险监控分析

高速公路路基施工风险评价与风险监控分析

李吉元

阿拉善盟路桥工程有限责任公司，内蒙古阿拉善左旗 750306

摘要：高速公路路基的修建是道路建设过程中最关键部分，所以在路基施工时应进行风险评价，并对路基施工进行风险管理。本文主要针对路基施工风险评价的方法和路基施工监控的方法进行了研究，表明了风险评价的价值和风险管理的重要性，并提出了不同的方法，为以后路基施工风险评价与管理提供理论依据。

关键词：高速公路；风险评价；施工监控；风险管理

0引言

改革开放以来中国经济迅速发展，基础建设越来越受到政府的重视，尤其是高速公路的发展显得尤为突出。我国高速公路的修建受地形条件限制较大，所以在修建过程中遇到很多困难，尤其是路基的施工。为此在施工时应对项目进行风险评价，分析路基施工的各个影响因素，为施工提出预见性建议^[1]。根据路基施工的风险评价对路基施工进行管理，通过不同的方式方法使其达到最大的安全性。

1路基施工风险评价

1.1风险评估的价值

路基风险评价作为风险管理的重要环节，它的作用主要表现在以下方面：

⑴通过评价路基存在的风险可以找到风险事故之间内在关系。施工过程中路基遇到的风险事故存在多样性和不可预见性，各个事故中表面没有直接的联系，但是通过分析比较可以看出这些风险事故之间存在的内在联系以及相同点^[2]。

⑵为了找到最合适的风险措施通常对风险进行排序。由于各方面条件的限制，如运行资金、施工时间等，不能对各种风险采取相同的措施或者对各类风险同时采取措施。所以在风险评价过程中应根据对总目标的影响程度进行风险排序，然后通过风险影响的重要程度采取相应的措施。

⑶风险与机会之间存在一定关系，通过了解二者的关系进行转化，最大程度的将风险转化为机会。一定条件下风险和机会是可以相互转化的，所以在良性转化时应注意机会向风险转化^[3] 。通过对路基进行风险评估，可以使施工方案以及人员安排等进行优化。

1.2层次分析法

层次分析法是将影响目标的各因素分成三层，分别为最高层、中间层、最低层，同一水平层的各个要素两两构成判断矩阵，然后进行分析，判断每个方案的风险水平。步骤如图1所示。

图1层次分析法

⑴ 构造判断矩阵

层次分析法构造判断矩阵是判断出每一层各个因素的重要性，通过矩阵的形式表示出来，我们把这些矩阵称为判断矩阵。层次分析法通过每两个因素互相比较来确定各自的相对重要程度^[4]。则判断矩阵形式如表1构造。

表1判断矩阵

本文的判断矩阵通过1~9标度法实现，对于P_ij（其中i，j=1.2.3...n）的标度含义如下所示。

标度P_ij=1时，说明当两个因素相互对比，重要程度相同；标度P_ij=3时，说明当两个因素相互对比，其中一个稍显重要；标度P_ij=5时，说明当两个因素相互对比，其中一个明显重要；标度P_ij=7时，说明当两个因素相互对比，一个比另一个重要许多；标度P_ij=9时，说明当两个因素相互对比，其中一个极其重要；标度P_ij=2，4，6，8时，说明上述两相邻判断中值。

⑵为了使结果尽可能的科学合理，不会产生过大偏差，本文利用线性代数的方法对判断矩阵的特征向量进行归一化处理得到各个因素的相对重要度，即权重。然后对上述结果进行相容性检验，同时为防止相容性偏差过大又引入偏离一致性的指标做为判断依据。判断矩阵偏离一致性的指标：CI=（λ_max-n）/（n-1）。

矩阵是否满足一致性还应通过判断矩阵的平均随机一致性指标值RI来确定。对于1~9阶判断矩阵,RI的值如表2所示。

表21~9阶RI的值

由上表可以看出对于1、2阶判断矩阵具有完全一致性，对于3~9阶判断矩阵CR=CI/RI＜0.1时认为判断矩阵具有满意的一致性，CR=CI/RI＞0.1时认为判断矩阵不具有满意的一致性，矩阵需要调整。

设各个层次的评价指标权值是K_i，K_ij，K_ijl…，则第i 个元素的权重为K（i）=K_iK_ijK_ijl…

1.3模糊综合评判法

⑴ 由前文表1可以将各影响因素分为两级，B₁,B₂,B₃,B₄定义为一级指标，B₁₁，B₁₂，......B₄₄定义为二级指标。每级的一级指标对应的二级指标都会有量的变化，根据二级指标不同的取值确定评价分值，从而将各个指标分级，分级标准如表3所示。

表3 安全评价分级

⑵对于定性指标的量化的确定可以依据公式B（X）=x/100，式中X为第一步量化后的某一模糊取值，取值范围为1-100。

⑶最后根据模糊综合评价矩阵得出最终的综合评价矩阵A=W×[A₁A₂A₃A₄]^T,公式中W为一级影响因素的指标权重，A₁A₂A₃A₄分别为二级因素指标矩阵。依据表3对矩阵A进行判定来确定避险车道设计的安全等级。采用加权平均原则，对评价向量按下式进行单值化,得到安全等级评分C′。

1.4风险矩阵法

风险矩阵法是通过风险事件的影响程度以及事件发生的概率来确定风险等级，是一种定性定量结合的分析方法。该方法第一步应根据风险影响范围和风险发生概率进行等级划分，然后确定风险等级标准。通过风险统计可知有多个风险处于同一风险等级，但影响程度并不一致，针对这种现象进行排序，其原则如下：

b_i=∑（M-K_il）

M表示风险总数；i表示某一风险；l表示风险准则（l=1代表风险概率P，l=2代表风险影响L）。若K_il为风险i在风险准则l下的风险等级。

利用风险矩阵法进行风险评价如下所示：

⑴ 对影响程度进行划分可分为极严重，严重，一般，轻微以及忽略不计；对风险概率进行范围划分，如：0~20表示几乎不发生，21~40表示发生概率较小、41~70表示发生可能性较小，71~90表示发生可能性较大，91~100表示发生可能性极大五个范围。

⑵ 根据风险后果、概率两个因素的等级，建立风险矩阵，并确定风险等级。

⑶ 利用以上公式计算b_i的值，然后通过b_i计算序值，当序值越大时，影响路基工程的风险因素越不重要。

⑷ 通过序值构造判断矩阵，然后计算各因素的权重，通过权重对路基工程进行综合评价。

2风险监控

2.1风险监控方法

⑴赢得值法

通过赢得值法可以对工程进度和工程费用进行分析，这种方法被广泛应用，其特点是具有科学性。该方法的进展状态主要由工程进度和项目费用来衡量，如果二者有较大偏差，则应对路基施工过程进行实时跟踪，然后进行必要评估。赢得值法的重要参数有：BCWS（表示拟完工程预算计划费用），BCWP（表示已完工程预算计划费用），ACWP（表示已完工程实际费用）^[5]。

①费用偏差CV=BCWP-ACWP。当CV>0时说明工程费用有节余；当CV=0说明实际和预算费用相符，这两种情况无费用风险；CV<0说明费用超支，工程存在费用风险。

②进度偏差SV=BCWP-BCWS。SV>0表示进度提前，SV=0表示进度符合计划；SV=0表示进度拖延。

图2赢得值法

⑵风险直方图法

该方法是通过柱状图的形式来表示路基施工过程中各个风险的变化。e_i表示未发生的潜在风险，e_i*表示进行风险应对后的残留风险；e_i^#表示二次发生的风险；e_i^Λ表示已识别的风险。如图3所示，当风险值发生变化时，应对风险重新进行排序，为制定风险对策做准备，同时风险直方图重新进行排序。

图3风险直方图

3结语

本文主要针对路基施工过程中的风险评价和风险监控进行了分析，通过研究得出以下结论：

1. 高速公路路基施工过程中的风险评价对保证路基安全施工具有一定价值，而风险评价的方法有层次分析法，模糊综合评判法，风险矩阵法。三种方法进行风险评价时各有特点，层次分析法和模糊综合评判法结构完整，分析全面；风险矩阵法是一种定性定量结合的分析方法，应根据项目的不同结构，不同施工组织等进行选择。

2. 在路基施工过程中对路基进行风险监控的方法有多种，本文主要介绍了赢得值法和风险直方图法。

参考文献

[1]吕晓楠. 新建铁路下穿既有高速铁路桥梁施工风险评价研究[D].西南交通大学,2018.

[2]尹紫红，吕晓楠，邱裕林，赵丰年.基于模糊数学理论的下穿既有线路基施工风险评价研究[J].路基工程，（5）:20-25.

[3]刘娜. 高速公路路基施工工程风险评价与管理研究[D].长安大学，2015.

[4]姚锋. 高速公路施工风险管理研究[D].西南交通大学，2014.

[5]孙雅丽.探讨公路路基施工风险分析与评价[J].黑龙江交通科技，2012，35（05）:21.