基坑工程施工安全风险评估研究

基坑工程施工安全风险评估研究

第 1 章 绪 论

1.1 研究背景及研究意义

1.1.1 研究背景

随着我国经济建设的迅猛发展,社会的进步,城市建设也不断的发展,城市建设的空间也日趋紧张,为了更充分的利用城市土地,各个城市的高层建筑大量涌现,目前我国高层建筑发展趋势和特点是高度不断增高,层数增多,并积极参与国际高层建筑的竞争。同时,人们也越来越意识到利用城市地下空间的重要性,进行了大规模的市政工程建设,常见的有地铁车站、地下停车场、地下商场、地下民防工事、地下变电站等。据统计,我国已建成 50~100m 的高层建筑累计已有上亿平方米,而超过 150m 高度的超高层建筑已超过 100 幢。我国正在建设的高层建筑越来越高,体量也越来越大。目前我国在建的超高层建筑有位于深圳市福田区平安国际金融中心,建筑主体高度为 597 米,塔顶高度为 660 米,其中地上 118 层,地下 5 层;位于浦东的陆家嘴功能区的上海中心大厦,主体建筑结构高度为 580 米,总高度 632 米,其中地上 121 层主楼、5 层裙房和 5 层地下室;位于武昌滨江商务区核心区的武汉绿地中心,高 606 米,根据初步规划,这座超高层建筑共有 124 层,其中地下 5 层,地上 119 层。随着高层建筑的发展,伴随着出现深基础。绝大多数高层建筑的

基础埋置深度较深,而且越来越深。此外,随着城市化进程的不断加快与低碳经济时代的来临,中国的城市轨道交通建设已经快速有序的发展阶段。从 2009 年起,国务院将批复的城市轨道交通规划共涉及 35 个城市,北京、上海、广州等 28 个城市有城市轨道交通线路建设全面提升。截至 2010 年底,中国已有北京、上海、广州、天津、重庆、南京、武汉、长春、深圳、大连、成都、沈阳 12 座城市,有 48 条城市轨道交通线先后建成并开通运营,运营里程达 1395 公里。目前,我国内地共有 36 座城市向国家主管部门上报了城市轨道交通建设发展规划,其中已有 28 座城市获得了国家批准。计划至 2015 年前后,我国规划建设 96 条轨道交通线路,建设线路总长达 2500 多公里,总投资将超过 1 万亿元。在可预见的未来十年甚至二十年内,将是我国的城市轨道交通产业快速发展的黄金时期。无论是高层建筑深基础的施工,还是地下工程的建设,都不可避免的要进行大规模的地下开挖,这就牵涉到大量的基坑工程问题。随着基坑开挖规模和深度的增大以及地质环境的复杂多样性,基坑施工的复2杂程也不断的提高。近年来,由于技术、管理不善等原因,在深基坑的施工过程中发生了不少事故,给国家和社会带来了非常大的经济损失,不仅延误了工期,有的事故甚至引起邻近建筑物倒塌和人员伤亡,产生了非常不好的社会影响。20xx年 11 月 15 日下午 3 时 15 分,杭州地铁湘湖站北基坑施工现场发生大面积坍塌事故,造成 21 人死亡,24 人受伤,直接经济损失 4961 万元。2009 年 3 月 19 日下午 1 点 35 分左右,正在施工的西宁市商业巷南市场佳豪广场发生工程基

坑坍塌事故,造成 8 名工人死亡。2011 年 4 月 12 日 20 时 40 分,宝山万达广场施工工地在基坑开挖和垫层施工中造成北侧围护体倾覆,并引起部分道路坍塌,通行中断。该事故造成直接经济损失约为 54 万元。2011 年 8 月 28 日 10 时 30 分左右,茂名信宜市城南金津茗苑商品房工程在进行地下车库护土墙施工时发生一起坍塌事故,造成 6 人死亡。频繁发生的基坑坍塌事故为人们敲响了警钟。因此,如何对基坑工程施工进行安全评估,并对潜在的风险进行处理,尽可能的事故发生率和灾害损失,显然是一个急需解决的课题。由于基坑体系是一个非常复杂的系统,其安全受到地质条件、周围环境、施工规范程度等多方面因素的影响,加上施工过程的动态性,基坑工程施工过程中存在着许多的不确定因素,施工难度很大,存在着很大的安全风险。主要存在着对数据和经验积累不够、对基坑安全风险认识和估计不足、缺乏科学合理的方法和对策处理安全风险等问题。目前我国的基坑工程安全风险主要依据经验判断,还没有较好的定量化的安全评价标准和评判分析模型,由于认识的片面性,容易被表面现象误导,导致工程事故的发生。目前,我国基坑工程在安全风险管理方面存在着以下三个方面的问题:

(1)缺乏规范的安全风险管理流程。完善的风险管理流程应包括风险定义、风险辩识、风险估计、风险分析、风险评估、风险处置和风险监控。目前我国在基坑工程安全方面主要侧重于风险的分析与评估。风险管理主要是定性管理,缺少根据监测数据进行定量计算的环节。

(2)工程安全风险管理专业队伍不够规范。目前,我国各地的“第三方监测”基本处于管控无序状态;国内缺乏专业的工程安全风险管理咨询评估单位以及相关从业人员;国家、地方及行业规范没有针对不同地区、不同岩土工程地质、不同环境条件的风险阈值等作相关规定。

(3)缺乏合适的信息化安全风险管理平台。目前,我国安全风险管理的信息化水平还比较低,缺乏适合我国地下工程建设实际情况的信息化风险管理平台。

1.1.2 研究意义

造成基坑安全事故居高不下的原因非常复杂,要深入分析其中的原因,必须运用系统安全工程理论的方法,对基坑工程施工中的危险因素进行深入分析,对基坑安全问题进行积极的预测和评价,并结合我国具体国情,从安全管理制度和管理方法上提出控制对策,最终建立完善的建筑安全预警控制系统,才能进一步预防和降低事故的发生。在基坑工程领域,运用风险分析理论,通过不确定性分析、概率统计等研究方法,并采用风险评价的方法,明确基坑工程施工安全风险等级,并最终确定基坑施工安全事件的潜在损失。本文研究了大量基坑工程施工安全事故并对其发生的原因进行了分析,据此建立了基坑工程施工安全风险综合评价体系,并针对具体基坑工程,运用所构建的模型评估了各个基坑安全风险因素的风险等级以及概率,解决了基坑工程安全风险管理中不同层次风险因素的评价问题。其具有以下研究意义:

(1)有利于决策科学化。基坑工程建设是一项规模很大的地下系统工程,由于人类对地下情况的了解还较少,导致了基坑工程施工建设过程中风险众多且复杂等特点,使得基坑工程是一项具有高风险的项目,这些不确定性风险因素一旦发生,就可能酿成重大灾害事故。因此,通过对基坑工程开展安全风险管理,进行系统的安全风险识别、建立合理的安全风险概率和安全风险损失模型,评价出该基坑工程的安全风险水平,从而为决策者进行项目决策提供了科学依据,使得 决策者对基坑工程方案决策科学化和准确化,避免了以往的“拍脑袋、喜好”式的决策方法,有利于促进了工程利益和安全程度的最大化。

(2)有利于降低事故发生的可能性。风险是可以预测和预估的,通过对基坑工程进行安全风险评估,不仅可以找出各风险事件的风险源,还可以评估各风险源对安全风险事件的影响大小,根据风险评估,得出基坑工程施工中需要重点注意的问题,提前采用主动规避风险措施,从而可以在实际基坑工程施工过程中加强针对性的管理,通过安全风险管理,完全可以降低事故发生的可能性甚至者消除安全风险。

(3)为实现基坑工程施工安全技术和管理的标准化创造条件。对基坑工程安全进行风险评估,针对事故和事故隐患发生的各种可能事件,提出消除危险的最佳技术措施方案,并针对安全管理的漏洞采取相对应的规避措施,通过对施工过程中的安全性进行评价,看是否符合有关技术标准、规范以及相关规定。同时,对照相关技术标准和规范找出其存在的问题和不足,进而实现安全技术、安全管理的标准化和科学化。

(4)有利于提高建筑业从业人员的安全状况。从国内外的研究结果来看,基坑工程安全事故的发生率始终是比较高的。在实际基坑工程施工过程中,很多安全事故源于安全管理的失误。安全事故往往会给受害人带来巨大的身体或者精神损害,通过对基坑工程安全风险进行分析和评估,可以在很大程度上减少安全事故的发生率,进而改善建筑从业人员的安全状况,使建筑施工生产最终达到一个良性的循环。

1.2 国内外现状

1.2.1 国内外建筑安全管理研究现状

1.2.1.1 美国建筑安全管理的概况

美国的建筑业一直快速而大规模地进行着各种工程建设,美国没有专门的建设行政主管部门,政府主要是通过综合性法规、技术标准和规范等法律手段来实现对建筑活动的管理。在美国,建筑工程的安全管理作为整个职业安全与健康管理的一部分。为减少安全事故的发生,美国把制定《职业安全健康标准》作为职业健康安全工作的重点,强调根据严谨且详细的法规标准与技术条例对雇主的活动进行严格的检查、帮助和处罚。同时,利用市场经济杠杆对建筑安全问题进行调节。在工程项目建设前,业主和承包商只有办理了相关强制性保险后才能从事相关的业务活动。经过长期和大量的实践教训,承包商意识到建立良好的施工安全业绩不仅可以节约安全投保费用,还可以减少工作损失时间,进而提高生产率,使得企业的总施工成本得以大幅降低。近年美国建筑界 “零伤害”为目的安全施工管理,取得了不错的成绩,很大程度的减少了安全事故的发生。此外,美国制定完备

的安全量化评估指标和执行严厉的安全检查执法制度。为了客观而准确的评价建筑企业的安全业绩,美国劳工部成立了职业安全与健康局,主要负责记录和管理有关安全与健康问题事件,并设立了较为准确且科学地反映出施工企业安全状况的安全量化评估指标,主要供政府相关部门、科研机构、业主、保险公司等评价施工企业安全业绩时使用。目前,美国建立了一套完备规章制度,用于安全事故的记录、检查和处罚等,这套制度有利的保障了建筑业各方对安全信息的了解。对于每起职业伤害事故,都要在事件发生后的6个工作日内做好详细记录,主要包括事故发生的时间、原因,受伤害人员的姓名、所从事的工作、所属的工作部门、伤害所属类别的描述等。

1.2.1.2 英国建筑安全管理概况

英国作为市场经济发达的资本主义国家,在建筑安全管理方面与美国的状况基本相似,政府通过法规手段来规范建筑市场。英国的建筑安全管理也属于职业健康与安全管理体系的部分,英国的健康与安全法律法规已有一百多年的历史。英国市场经济发育完善,配套的法律制度完备,近年来,建筑事故的伤亡率总体上呈下降趋势。控制危险物质,保证职业工人的安全、健康与福利是英国安全管理的目标,确保可能会受到生产影响的公众的健康和安全。英国对职业健康与安全管理的策略是通过健康与安全法律以及辅助法规体系来提供一个良好的法律环境,督促各行业的企业负起应负的卫生和安全责任。同时,通过各种手段激励雇员参与安全卫生管理,极大地促进了安全卫生管理效率的提高。英国目前的健康与安全法规是在 1974 年颁发了

《劳动安全健康法》的基础上发展起来的,《劳动安全健康法》主要包括立法宗旨、使用范围、一般责任三个部分,其用成文法典作为基础来代替零散的工作现场的安全与卫生标准,改变人们对安全的态度。1992 年,英国政府颁布了《工作安全与健康管理条例》,该条例明确、详细的规定了雇主所承担的具体的责任和义务。1994 年,英国政府颁布了针对《工作安全与健康管理条例》关于建筑业的业主、设计师和承包商的责任和义务进行的补充和完善的《建筑(设计与管理)条例》,并针对影响项目的各个方面和从项目立项到交付使用的各个阶段,详细论述了各方的责任和义务。随后,英国政府 1996 年颁布了《建筑(健康、安全和福利)条例》。该条例特别强调两个及以上单位在同一施工现场施工时,各单位之间必须明确各自应该承担的责任和义务,保护建筑工人和可能受工程影响的人员和安全。

1.2.1.3 德国建筑安全管理的概况

德国作为重要的发达国家之一,市场经济和法律制度发育都比较完善,建筑安全管理方面做得比较好。德国的安全生产管理体系是安全生产管理工作的基础,同时注重强化政府的监督管理职能,并充分发挥行业协会的中间协调作用,通过企业的自觉、严格地执行法律、法规和行业要求,达到以人为本,促进工人自觉维护生产安全的目标。在德国的建筑安全管理体制方面,主要采用政府部门、劳动保护部门、行业协会、企业内部的安全保证体系、和建筑管理部门共同管理。德国建筑安全管理的基本机构是分立法、监督和执行三部分。德国政府设立了联邦社会与劳动部,各州、地级市均有其分支机构。联邦和州

有立法、监督的双重权力。企业的责任就是自觉地履行法律、法规和行业的要求。同时,德国设有行业联合会,与政府共同监督企业对各项法律法规的执行情况,是非政府、非盈利性的机构,目前,德国目前拥有 35 个行业协会。行业联合会组织应对企业发生的工伤事故进行调查处理。分析事故发生的原因,处理理赔等相关事务,并将调查报告提交劳动保护委员会,该报告是劳动保护委员会修订相关法律法规的依据。在事件处理过程中,行业联合会成员作为行业专家的身份参与事故调查,对公开透明处理行业内事故是有利的。在德国,作为民间组织的安全工程师协会,有权利与国家相关部门共同制定安全法规和标准,安全工程师了解行业的安全动态,同时熟悉相关法律法 规制度,具有事故处理等方面的经验,能为企业提供相关咨询,从而协调组织完成企业的安全工程项目。在德国,企业员工的培训体系非常完善,员工与雇主必须签订合同必须含有安全生产内容,员工必须接受安全教育的培训、遵守事故预防的制度并熟悉作业的安全规程以及个体防护用品的使用等相关知识。

1.2.1.4 香港特区建筑安全管理状况

香港特区的社会经济发展受到发达国家特别是英联邦国家的长期影响,拥有较完善的法律法规体系,随着安全管理理论的发展,形成了较为科学的安全管理思想。其在建筑安全管理方面的经验和教训对内地的工作有很大的借鉴价值。在香港,法例与规例共同支撑了安全法律的大厦。目前,香港与建筑相关的法例有18 部,这些条例之下还有大量的规例。香港特区政府参与安全管理的出发点是“所有工

人都应该得到安全与健康立法的保护”,并形成了“安全是所有参与方的责任”的理念。在香港,规章制度界定了所有与安全有关的各方的责任,其中雇主对劳工安全负的责任最为重要,雇主应为劳工提供安全设备和培训等。1997 年,香港特区政府颁布了《职业安全及健康条例》,该条例对工业系统中和非工业系统中的人均适用。香港特区的劳工处作为政府机构之一,其主要职责是确保香港特区履行国际劳工协议,监督雇主遵守劳工法例,同时负责提议制定劳工法例。劳工处履行劳资关系、职业安全与健康、就业服务、雇员权益及福利和部门支持服务等五项主要职能。为雇员提供全面的就业福利,以及职业安全与健康,促进和保障雇员的权益和福利。在香港特区,有着比较完善的安全监察制度,如职业安全主任制度、注册主任制度、工厂呈报登记制度、绿卡制度等。与此同时,香港特区的安全监察比较重视民众的监察,设立职业安全大使制度,其重要工作内容是帮助其所在社区开展职业安全与健康活动倡导安全文化。这些监察制度和民众的检查为安全管理的实施起着非常重要的促进作用。同时,香港特区政府利用社会舆论,如 1998 年的“齐穿安全鞋,足伤可避免”的安全鞋推广活动,1998 年 12 月至 1999 年 4 月开展的“听觉保护推广计划”活动,以及 1999 年 11 月和 2001 年 11 月举办的“香港建造业安全奖励计划”等活动。这些活动对建筑行业施加了强大的社会影响,建立起了重视安全的社会价值导向。近十年来,香港特区建筑业的安全事故率总体呈下降趋势,主要是由于政府监管得力,其实施的一系列完善的安全制度和措施,将雇员安全和企业及企业负责人

结合在一起,逐渐达到了良性循环,基本达到自己自律的状态。

1.2.1.5 国内建筑安全管理的状况近年来,我国的建筑安全管理工作取得了较好的成绩,我国强调将安全管理生产管理纳入到法制轨道中,希望能通过建立完整的法律、法规、技术标准体系和严格的执行活动,预防和减少建筑安全事故的发生。我国建筑安全管理的目标是加强建筑安全监督管理,预防和减少建筑生产安全事故、保障人民群众生命和财产安全,促进经济发展。“安全第一,预防为主”是我国安全生产的方针。目前,我国与建筑安全相关的法律主要包括《劳动法》、《建筑法》、《安全生产法》和《建设工程安全管理条例》,这四部法律分别从对工人的劳动保护、对行业的监督安全管理以及对建业的安全生产管理等不同侧重点保障建筑业的生产安全,是我国对建筑安全管理进行监督和管理的根本依据。我国国务院及其下属各部委颁布了多条与安全相关的行政法规。如《工程建设重大事故报告和调查程序规定》、《建筑安全生产监督管理规定》、《建筑工程施工现场管理规定》等。同时,我国出台了国家及行业的安全技术标准和有关规定,地方人大通过地方政府、建设主管部门和劳动主管部门建立了本地区适用的建筑安全相关标准。此外,国家的许多其他法律对建筑安全管理也有影响,如《消防法》、《工会法》以及我国批准的国际劳动公约等。并以经济、文化和科技手段来促进建筑安全管理,如职业伤害保险制度、安全教育生产培训、安全技术标准体系的建立等。总体来说,我国的建筑安全管理工作取得了非常好的效果,我国建筑安全状况从纵向发展来看,施工安全伤亡事故总体有所改善。但是,由于建筑业

本身的特点以及建筑市场主体的多元化和市场行为的多样化,为建筑安全生产管理带来了许多的新问题。由于约束机制的缺乏,施工单位的市场行为不规范,建筑市场混乱,施工企业层层转包、违法或越级发包、挂靠等违规现象非常严重。安全投入普遍较低,难以满足安全管理的要求。从横向来看,我国每年的建筑安全事故率和死亡人数仍然高于发达国家,我国在建筑安全管理方面还有待加强和改善。

1.2.2 国内外基坑工程安全风险理论研究现状

1.2.2.1 国外基坑工程安全风险理论研究现状

“风险”一词于源于 17 世纪的英文 risk。“风险管理”作为管理学的一个非常重要的概念,风险管理思想是在 18 世纪产业革命时,被称为“现代经营管理之父”的法国著名管理学家法约尔在《一般管理和工业管理》一书被正式引进企业经营领域的。1949 年,“风险管理”一词在加拉格尔的调查报告中首次使用,“风险管理”概念是在 1950 年莫布雷等人在《保险学》一书中详尽阐述的,这些工作为风险管理的的研究打下了良好的基础。1965 年,岩土工程计算风险首次被提出,这标志着人们开始对岩土工程风险分析研究。20 世纪 50 年代,工程结构可靠度理论分析为工程风险分析提供了更为可靠和准确的方法,极大的促进了工程风险分析和评估理论的应用研究。在基坑工程风险管理的理论研究方面,岩土工程中的管理风险于 1995 年摩根斯顿被首次研究,瑞士联邦技术研究院的 Faber.M.H 教授一直致力于土木工程的安全和风险方面的研究,他对风险分析常用的方法及其土木工程中的应用进行了研究。2001 年,英国的 Clayton C.R.I

首次提出了岩土工程的风险管理方法。2004 年,荷兰的 Martin Th.vall Staveren 等人提出了可以通过监测工程系统和地层的变形情况来控制工程风险。与此同时,还对岩土工程风险定位和岩土工程监测的关系进行了分析,并基于前两者确定了岩土工程监测方法和可监测风险。2007 年,Martin Th.van Staveren 与 Ton J.M.Peters对岩土工程中地层的不确定性带来的风险进行了研究。并率先在 Delft 大学开展岩土工程风险管理教学,课程主要分为岩土工程风险的理论部分和分析典型岩土工程案例,阐述工程中可能遇到的各种风险,对怎样处理岩土工程中由于地层原因产生的风险进行讲述。美国 OSHA(Occupational Safety and Health Act)从工程管理的角度制订了基坑工程开挖标准,条款包括各个分部工程,该条款对避免人为开挖工程发生风险事故应采取的措施进行了规定,如为避免施工设备或材料掉入基坑内,其放置地点要离基坑 2 英尺远,否则就需要增加围护设施。2007 年,Osama A.等从承包商的角度,针对沙特阿拉伯国家某些基坑或沟槽施工中存在的风险进行了分析和辨识,并提出了规避措施。

1.2.2.2 国内基坑工程风险理论研究现状

我国对基坑工程风险方面研究相对于西方国家起步要晚一些。目前,我国对基坑工程风险分析的理论及其应用研究相对较少。今年来,随着社会和经济的发展,国家对工程质量和人员安全的重视度有所提高,风险分析也越来越受到重视,被广泛的应用于地下工程领域。2004 年 11 月,中国土木工程学会隧道及地下工程分会风险管理专业委员

会得正式成立,这标志着我国隧道及地下工程的风险管理开始步入稳步发展的轨道。此外,我国学者对基坑工程风险管理进行了大量的研究。杨子胜,杨建中等分析了基坑工程项目中存在的不确定性问题,对基坑工程项目风险的概念、特点进行了阐述,并对怎样进行基坑工程风险识别、风险分析与评价和风险控制进行了探讨。李智明、许淑君阐述了建筑深基坑工程风险主要来源和深基坑工程风险因素,对深基坑工程风险进行了定性分析,并对深基坑工程风险事件发生概率估 计方法进行了探讨。边亦海等将可信性风险分析方法通过一个工程实例引入到深基坑工程的风险分析中,得到深基坑工程开挖期的总体风险。陈玉平分析了风险管理、基坑工程项目风险以及风险管理的特点。并对风险识别、估计与评价、风险应对与监控分别进行了探讨。认为应该对风险管理进行动态管理才能达到风险管理的目的,说明了基坑工程项目风险管理的现实意义。林娴分析了基坑工程项目风险及风险评估的特点。认为风险管理的基础是风险识别,关键是风险分析与评估,核心是风险管理决策。将熵思想应用到了基坑工程项目风险管理的系统中,对提高风险管理的效率和减少管理系统的风险度有着重要意义。黄宏伟针对隧道与地下工程建设的特点,对风险的定义、风险发生的机理、国内外研究进展、风险管理实施存在的问题、以及风险管理研究的发展等进行了探讨。认为风险管理应明确目标,实施规范化和标准化。在项目建设中,实施动态风险管理,建立预警预案系统是十分必要的。曹卫民,季晓华从基坑工程勘察、设计、施工、监测 4 个方面,对基于风险管理技术的基坑风险因素进行识别与风险评

价、控制、防范等方面进行了探讨。认为采用过程控制技术有利于降低事故发生的可能性和提高基坑工程的安全性。吴韬等分析了深基坑工程的施工风险及风险管理流程,通过工程实例分析,对异形深基坑施工过程中的风险因素进行了识别,用专家调查法和风险矩阵法评估出了风险等级,并对风险管理决策进行了探讨。风险管理在地下工程中的应用方面,黄宏伟于 2006 年和 2008 年分别开展了10深层地下结构施工风险研究项目与宝钢深基坑和深基坑群施工风险评估与控制项目,在 2005 年~2008 年期间,黄宏伟编写了《隧道及地下工程建设风险管理指南》一书,并主持完成了《城市地下空间建设风险控制机制》课题。2007 年,首届岩土工程风险与安全国际研讨会在同济大学召开,会议汇集了多篇关于岩土工程风险与不确定性、地下工程中的风险管理和评估、项目风险管理、结构安全与岩土体安全的协调、可靠度与风险分析等方面的论文。这标志着我国基坑工程中 风险管理理论越来越受到重视,但仍有待进一步发展。

1.2.3 国内外基坑工程安全风险评估研究现状

1.2.3.1 国外基坑工程安全风险评估研究现状

基坑工程风险评估是风险管理中的主要内容之一,主要包括事故发生概率和风险损失分析。目前,常用的工程风险评估方法有定量风险评估方法、定性风险评估方法与定量与定性相结合的方法。在基坑工程发生事故概率方面的研究主要有:1956 年,卡萨格兰特提出了地基工程中风险的计算问题;1984 年,Whitman R.V对岩土工程中风险的评估问题进行了研究,探讨了岩土工程风险评估的方法和基本

流程;1991 年,MorganM.G研究了定量风险分析和决策分析中的不确定性进。1995 年,Morgenstem对岩土工程中的风险问题进行研究,指出模型风险、参数风险和管理风险是岩土工程中的主要风险。2004 年,Christian J.T.在第 39 届“太沙基讲座中”对如何确定岩土工程的不确定性风险进行了分析,他认为不确定性不是固有的,而 是由于人们认识的局限性造成的。他认为建立合适的风险分析模型,可以减少认识的不确定性带来的影响,并提出可以利用 F—N 图计算实际事故发生频率和比较计算概率。2008 年,韩国 Choi Hyun.Ho等对基坑工程风险评估理论、基坑工程风险评估及其管理模式进行了研究,认为采用基于模糊不确定模型风险分析软件、风险信息监测表、风险辨识与分析的细化检查表等评估工具有利于风险的评估与管理。可靠度失效概率的研究有利于基坑工程风险定量评估,在基坑工程可靠度失效概率研究方面主要有:在二十世纪六十年代,Hooper 等人利用搜集到的具有统计性质的关于土的性能的研究资料,研究了地基的破坏概率及其与设计安全系数的关系和期望总费用的关系等具体问题。1978 年,Ingles O.G对统计学与可靠度在岩土工程设计和施工中的应用进行了研究。20 世纪 90 年代,美国国家科学研究委员会专门成立了可靠度研究小组,对可靠度分析方法在岩土工程风险分析中的应用以及存在的问题进行系统的研究。2000 年,Duncan J.M.分析了影响岩土工程安全的主要原因,总结了岩土工程常用的可靠度分析方法,明确了概率统计方法在岩土工程可靠度分析中的应用性和土层的不确定性在岩土工程计算方法中的重要性,此研究得

到了很多学者的肯定。Matsuo 等人研究了基坑支护结构方面的可靠性,研究了基坑支护体系各种不确定性因素以及各种失效模式的 机理,开展了可靠性分析方法及系统可靠性评价工作。

1.2.3.2 国内基坑工程安全风险评估研究现状

国内基坑工程安全风险评估研究相对于西方国家要晚一些,目前对风险评估的研究已逐渐发展起来。目前,我国基坑工程发生事故概率方面的研究主要有:20 世纪 80 年代,我国引入了安全系统工程。2000 年,范益群等从设计的角度提出了地下结构的抗风险概念,认为改进的层次分析方法适合计算深基坑、隧道等地下结构风险发生的概率以及定性评价风险造成的损失。李惠强,徐晓敏探讨了怎样运用可定性又可定量分析的事故树分析法(FTA)来寻求工程事故发生的路径及主要的风险源因素,并对工程事故风险概率进行估算。2003 年,毛金萍等阐述了风险分析的概念以及存在问题,分析了基坑支护结构方案的风险,并运用故障树法对基坑失效的概率进行求解。2007 年,任锋等对深基坑工程风险评估进行了阐述,介绍了决策支持系统的逻辑结构及其在深基坑工程风险评估的应用,认为决策支持系统的逻辑结构可以解决决策目标冲突性、结构不良以及决策方案模糊性等问题,有利于科学决策水平的提高。2011 年,谢秀栋运用层次结构分析模型分析了深基坑工程施工中可能存在的风险,分析过程中采用定性与定量分析相结合的方法,能让风险管理者切实了解施工风险。2011 年,王鸣晓通过某基坑工程实例,分析了该基坑存在的地质风险、施工风险、环境风险,采用二级模糊综合评判法,对相应的风险

进行风险评价,并根据评价结果,提出了相应的风险控制建议。目前我国对于基坑工程可靠度在风险评估领域中的应用研究还较少,20 世纪70 年代,我国对土力学中的可靠性问题开展了研究。1983 年初,《概率论与统计学在岩土工程的应用》专题学术会议在同济大学召开,1986 年召开了岩土力学参数分析讨论会,推动了概率论与统计学在岩土工程的应用研究的开展。由于影响基坑工程因素很多,前期研究积累的资料较少,因此,这方面的研究工作较难开展,主要相关研究有:1995 年,陈震在对深基坑挡土支护结构体系的可靠性问题进行分析研究的基础上,提出了深基坑挡土支护结构体系可靠度分析的方法体系,提出深基坑挡土支护结构体系可靠指标,并结合工程实例对深基坑挡土支护结构体系可靠度分析方法的应用做了进一步的说明。1996 年,胡益民对深基坑支护桩的外界荷载作用进行了分析,提出了合理的可靠指标,并建立可靠性分析模型。1998 年,刘国彬等分析了深基坑的静态可靠性,通过对深基坑支护工程的变形控制与稳定性分析,提出了基于可靠度理论的基坑支护结构受力与变形的预测方法,得出了基于失效模式、可靠度对随机变量的敏感性分析函数。2003 年,张小敏阐述了模糊概率及其模糊可靠度的基本概念,结合了模糊数学和基坑稳定的可靠度分析方法,建立了基坑稳定的模糊可靠度计算模型。2008 年,王建华建立了基坑支护体系的极限状态方程,并运用 Monte-carlo 法计算可靠性指标与失效概率,从而得出了支护体系的可靠度。2011 年,王永国等通过对结构可靠度理论的研究,分析了基坑支护结构的稳定可靠度问题,并运用 JC 法计算

出了实例的稳定可靠指标,得出了在多元失稳模式下基坑支护结构失稳概率的界限范围。

1.3 主要研究内容

本文针对基坑工程安全风险大的特点,首先分析了内外建筑安全管理、基坑工程风险理论和基坑工程安全风险评价等的研究现状。其次,阐述了基坑工程安全风险评价的理论基础。再次,在基坑工程安全风险评价的理论基础上,构建出了基坑工程施工安全风险评价指标体系。接下来以所构建的指标体系为对象,建立了基坑工程施工安全风险评价模型,并运用层次分析法确定了评价指标体系中各指标的权重。最后,以某基坑工程为研究对象,运用模糊层次综合评价法,确定了此工程的风险等级。本文在内容结构上可以分为五个部分,具体如下:

(1)第一部分是本文的第一章。该部分在当前基础建设快速发展,基坑工程安全事故多的背景下,阐述了论文的研究目的和研究意义。然后,根据本文的研究目的,介绍了国内外建筑工程安全管理、基坑工程风险理论和基坑工程安全风险评价的研究现状。

(2)第二部分是本文的第二章,这是本文的理论基础。该部分主要从三个方面对基坑工程施工安全风险评价的理论进行了概括。首先概括了风险的定义、特征和分类。其次,分析了基坑工程施工过程中常见的安全施工类别。第三,阐述了基坑工程施工安全风险识别、估计和评价的过程和识别的方法。

(3)第三部分是本文的第三章和第四章,该部分是本文的核心内容。

本文第三章首先给出了构建基坑工程施工安全风险评价指标体系构建的原则,分析了构建评价指标体系应当遵循的步骤,并以此为基础,构建出了基坑工程施工安全风险评价指标体系。第四章是在第三章所构建出的基础上,建立了基坑工程施工安全风险评价模型。

(4)第四部分是本文的第五章,该章以某基坑工程为对象,运用本文第三章所构建的评价指标体系和第四章的评价模型,分析确定了该基坑工程的施工安全风险等级。

(5)第五部分是结论与展望,对研究内容的需要完善之处进行了总结和展望。

第 2 章 基坑工程安全风险评价理论基础

2.1 风险概述

2.1.1 风险的概念

对风险有广义和狭义的理解。广义的风险强调一种不确定性,由于不确定性的存在,使得在给定的情况下和特定时间内,那些可能发生的结果之间的差异,差异越大,风险也越大;狭义的风险强调风险损失的不确定性,是指“可能发生的危险”,即人们从事各种活动可能蒙受的损害或损失。我国隧道基坑领域专家黄宏伟教授则将风险定义为:在以工程项目正常施工为目标的行动过程中,如果某项活动或客观存在足以导致承险体系统发生各类直接或间接损失的可能性,那么就称这个项目存在风险,而这项活动或客观存在所引发的后果就称为风险事故。一般来说,风险应具备事件或风险事件、事件发生的概

率、事件的影响与风险的原因等四个因素。

2.1.2 风险的特征

不确定性是风险的基本特征,风险中包含的不确定成分可以采用概率进行计算,可以将风险定义为一种不确定行和后果的函数,在这个函数中由于风险事件的发生而引起的后果以及灾难,应当考虑不确定性和后果的严重性增加时,风险也会加大。

2.1.2.1 风险存在的客观性和普遍性

风险的发生是客观存在的,超越了人们的主观意识,决定风险的各种因素对于风险主体而言是独立存在的,它不以人的主观意识发生转移。即使在各种条件和技术水平高度发展的现代,风险不能也不可能被完全消除,只能在有限的时空内改变风险的发生条件或存在形式,减低风险发生的概率或者减少风险发生所带来的损失。在基坑工程项目施工的整个过程中,风险也是一直存在的。

2.1.2.2 单一风险事件发生的随机性与大量风险发生的必然性

单一具体风险事件的发生及其产生的后果都具有偶然性,是风险因素与其他因素的共同作用导致发生的。但是人们通过对风险事件的长期观察和统计分析发现风险发生时具有明显的规律的,现代风险分析方法如概率与数理统计、盈亏平衡分析法和敏感性分析法等能能预测或计算风险发生概率以及损失大小,这也是风险管理发展迅速的一个重要原因。

2.1.2.3 风险的可变性

风险的可变性体现在风险的性质、后果(包括后果发生的频率、

受益或损失 大小)等都随着时间及具体环境的变化而变化的。即各种风险的性质或后果会随着事件或活动的进程在质和量上发生变化。随着时间的变化,某些风险事件会发生并及时得到处理,某些风险事件可能得以消除或控制,某些风险因素可能发生变化而产生其它风险。

2.1.2.4 风险的相对性

风险总是相对与项目的活动主体而言的。不同的风险对于不同的活动主体的影响程度也不同。人们对于风险事故的承受能力会随人的活动与时间的不同而不一样。对于项目风险,人们的承受能力主要受到收益、投入的大小以及项目主体的地位和拥有的资源三个方面的影响。一般来说,受益越大,人们愿意承担的风险也越大;一般人希望活动获得成功的概率随投入的增加呈 s 曲线规律增加。管理级别较高的人承担的风险也较大。同一风险,不同的人的承受能力也不同,拥有的资源越多,其风险承受能力也越大。

2.1.2.4 风险的多样性与多层次性

现代工程项目规模大、投资金额多、周期长、技术复杂,存在的多种风险因素且种类繁杂,因此,风险在其全寿命周期内的的表现形式也是多种多样的。众多风险因素之间又有着错综复杂的内在关系,与此同时,这些风险因素与外界又会产生交叉的影响,使风险呈现多层次性。投入风险承受能力地位与财富成功概率。

2.1.3 风险的分类

风险分类,就是按照一定的标准,根据风险分析的不同目的,对

各种不同的风险进行区分的过程。风险可以根据不同的标准、从不同的角度进行分类,一般来说,风险分类主要按以下几个方面来划分。

2.1.3.1 按风险的表现形式来划分

按照项目在各个阶段的表现形式,可以将风险划分为以下几种类型:

(1)完工风险。项目完工风险的主要表现形式为:建设项目不能按时完工,建设项目成本超支,项目未达到设计规定的技术经济指标等,项目完工风险主要存在于项目建设阶段和试生产阶段。

(2)信用风险。所谓信用风险,就是在项目实施的各个阶段,项目参与各方由于自身能力问题或者主观意愿问题而未能履行约定契约中的义务而造成经济损失的风险,通常又称为违约风险。

(3)生产风险。项目的生产风险是指在项目试生产阶段和生产运行阶段存在的资金、技术水平、能源和原材料供应、劳动力状况、资源储量、成产经营等风险因素的总称。其主要有表现形式包括技术风险、资源风险和经营管理风险。

(4)政治与经济风险。指由于政局变化、罢工、政权更迭、战争等产生的风险,它包括国际政治局势的变换,也包括国内政治、政策的改变,从而引起社会动荡而造成财产的损失与人员伤亡的风险。经济风险指由于社会经济因素的不确定性带来的风险。

(5)环境保护风险。随着人们生活水平的提高,项目对自然环境、人类生活和健康所造成的负面影响也越来越受到重视,对于从事项目管理的人员来说,要估计好由于环境保护所造成的项目成本的增加。

2.1.3.2 按风险存在的方式划分

(1)突发型风险。这种风险由偶发性事件引起,是在人们没有思想准备和事先估计到的情况下出现的。

(2)潜在型风险。风险在尚未变成现实性时,作为一种可能性存在着,但可以对风险的程度和范围进行估计。

(3)转移型风险。由于外界或客观条件的变化,从而使构成风险的因素的作用方向发生改变,导致风险向别的主体转移。

(4)延缓型风险。在风险发生前,由于有利条件的出现或增强,从而使不利因素发生的影响暂时受到抑制,因而风险推迟发生,但风险尚未排除。

(5)竞争型风险。由于企业间的竞争而造成的彼此对对方构成的风险,这种风险存在的形式多种多样,而且范围很广,风险所形成的后果,主要由企业竞争策略和能力决定,应予以重视。

2.1.3.3 按风险控制的程度划分

(1)可控制风险。当人们能够比较清楚的认识风险形成的原因和条件时,可以对这些原因和条件采取相应的措施,从而把风险控制在一定的范围之内。

(2)不可控制风险。这种风险主要是由于外界环境或自然因素的变化而造成的风险,当人们不能清楚的认识风险形成的原因和条件时,或者能够比较清楚的认识这种风险的原因和条件,但无力改变该外界条件,因而失去控制能力,导致风险的发生。

2.1.3.4 按风险后果划分

(1)纯粹风险。不能带来机会、无获得利益可能的风险,叫纯粹风

险。这种风险只有造成损失和不造成损失两种后果,项目主体蒙受损失时,全社会也有可能跟着受损失。纯粹风险又可以分为财产风险、责任风险和人的风险。该风险服从大数定理。

(2)投机风险。投机风险是指即可能带来机会、获得利益,同时又隐含威胁、造成损失的风险。投机风险造成损失、不造成损失以及获得利润三种后果。该风险发生且企业蒙受损失是,往往对社会而言是有利的。投机风险又可细分为市场风险、投资风险、经营风险等。 纯粹风险和投机风险并不是一成不变的,在一定条件下是可以相互转化的,因此,项目管理人员应尽量避免投机风险向纯粹风险转化。

2.1.3.5 按决策要求划分

(1)可接受风险。人们在对某一项风险决策时,是否愿意承受这一风险,取决于决策者的主观意愿与这种风险可能带来的后果以及决策者的风险承受能力。一般来说,只要风险收益可能性大于风险损失可能性,这种风险是可以接受的。

(2)不可接受风险。个人或组织对待风险的态度不尽相同,对风险的容忍程度也各异,但是人们通常会拒绝接受超过容易临界点的风险,我们称这类人们不愿意接受的风险为不可接受风险。

2.2 基坑工程施工安全事故发生的原因分析

随着高层建筑和城市地下空间的广泛利用,深基坑工程项目也随之迅速增加。目前,我国在基坑工程理论、基坑围护体系的设计计算方法、施工技术及监测手段上有很大的进步。但由于基坑工程的复杂性、个体性及不确定性,基坑工程施工中发生安全事故的概率一般大于主体

工程,事故率高达 20 %左右。作者通过对大量深基坑工程安全事故资料的收集和整理分析,总结了常见的导致工程事故发生的因素,对基坑工程安全事故发生的原因进行了分析。

2.2.1 基坑工程自身因素

基坑工程的自身特点主要表现在以下几个方面:

(1) 基坑工程的地域性和隐蔽性。基坑工程施工一般处于市区,且多为隐蔽性工程,施工场地比较狭小,施工条件差,周边建筑物密集,临近道路和市政地下管线,因此,基坑工程施工时对基坑稳定和变形控制要求极高,难度非常大。同时,基坑工程施工需经历降雨、周边堆载、振动等许多不利条件,安全度的随机性较大,因此,基坑工程施工安全事故的发生往往具有突然性,难以防范。

(2) 基坑工程的复杂性。基坑工程施工涉及到勘察、设计、施工、监测、管理等诸多方面,且技术性很强。同时,基坑设计和施工与工程自然环境息息相关:如地质条件、岩土性质、气候变化、地下水动态等。总之,基坑工程涉及许多复杂问题,不确定因素非常多,如岩土性质个体差异大,勘察数据离散性大等。任一环节出错,都有可能导致工程安全事故的发生。

2.2.2 地质勘察与设计因素

地质勘察与设计因素是基坑工程安全施工的前提和基础。因此,在施工时,应注意一下几个方面:

(1)地质勘察资料必须完整、准确。不能只针对主体结构进行地质勘测,地质勘查的范围应包括基坑周边布孔范围内所有区域;若为深

基坑,则在条件允许情况下,应对基坑外侧 10~30 米范围内进行地质勘查。根据工程建设实际,建设单位应就建设范围、建筑类型等情况,与地质勘查够用协调,确保地质勘查资料的针对性、准确性。地质勘查单位应在充分了解建设单位意图基础上,按照地质勘查作业规范要求,保证所提交勘查资料的准确性和完整性。地质勘查资料中 应当包括范围内及建(构)筑物基础形式、具体位置等,如地铁、地下管线、人防工程、河流(涌)、地下贮水池、油库、化粪池等的类型、埋深等。

(2)应在充分了解建设单位意图、了解建设场地实际条件基础上进行设计,以使设计更具针对性。应在充分考虑基坑周边地质条件、环境条件(包括周边地上及地下建(构)筑实际情况)、开挖深度的基础上进行基坑的支护、开挖方案设计。若上述条件发生变化,则支护、开挖方案也应相应变化,以确保方案的合理性,安全性、可行性及经济性。

2.2.3 施工因素

施工过程中容易产生安全事故的情况有:抢工期;超挖;超载;钢腰梁与斜撑连接点施工不牢靠,导致支护结构倒塌;止水帷幕漏水,导致建筑物开裂以及施工不按设计要求施工等原因导致。因此,施工单位在施工时,应注意以下几个方面:

(1)施工周边环境资料与设计图纸是否一致。施工单位在基坑施工前,应先对周边环境资料按设计图纸先核实,特别是地下建(构)筑物和地下管线,一旦发现与设计图纸不符,应及时通知设计进行设计

变更、确保基坑安全。由于施工不慎引起基坑排水管、电缆线、煤气管等破坏,是基坑工程常见的事故之一。

(2)设计参考的地质资料与实际开挖所揭露的地质资料是否一致。地质资料是支护方案设计的最重要的依据之一,不同的地质条件,同样的支护方案,方案的安全度也不同。因此,在基坑土方开挖过程中,若发现实际开挖的地质条件与设计所参考的地质资料不同,应及时向设计反映,从而对原方案进行优化。

(3)支护结构施工质量能否满足设计要求。应验证:锚索抗拔力是否能达到设计要求;预应力锚索(杆)的锁定力能否达到设计要求;桩的嵌固深度及质量能否达到设计要求;腰梁与支护结构的连接能否达到设计要求以及止水结构能否满足止水要求等。

2.2.4 其他因素

除上述几项导致基坑工程事故发生的原因外,未实施量测监控和信息反馈系统、未建立完善的安全责任体系、未编制科学的技术方案、未建立高效的安全管理运行机制、处罚力度和案例教育不够也是导致基坑工程安全事故发生的主要原因。当然,以上分析只是造成基坑工程施工安全事故的一些主要原因,由于基坑工程的复杂性,每个基坑事故都是由许多不利因素组合在一起而共同引发的,它与深基坑工程自身、自然环境、勘察、设计、施工、工程监测及工程管理等因素 都有着密切关系,是个综合而且复杂的问题。

2.3 基坑工程施工安全风险识别

基坑工程施工安全风险识别是基坑工程施工安全风险分析的第

一步,它是基坑工程施工安全风险分析的基础。风险识别的目的是找出项目的风险来源与不确定性因素、各风险之间的关系和风险的原因,分析风险对基坑工程项目的影响,并将找出的风险分类归档的过程。本文将对风险识别的过程与风险识别的方法进行探讨。

2.3.1 风险识别过程

风险识别主要包括收集资料、分析资料并确定风险事件、编制风险识别报告等步骤。

(1)收集资料

信息资料是进行风险识别与分析整个风险的基础,因此,完整可靠的信息资料有利于风险识别和分析的成功。风险识别需要十分深入的了解项目系统以及系统的环境。基坑工程施工安全风险不是孤立的,风险的发生与基坑工程项目的数据和信息是有关的,通过分析这些数据和信息资料,可以对基坑工程项目中存在的安全风险进行识别。为了更全面的识别项目的风险,首先应有目的地收集有关项目本身与环境的资料。一般来说,具体应包括以下几个方面的资料:

1)基坑工程项目的项目的建议书、可行性研究报告、设计文件、施工文件等。施工文件包含了基坑工程的施工方案、质量控制要求与基坑工程的验收标准等;设计文件对基坑工程的结构布置形式、尺寸,以及所采用的建筑材料与质量标准等进行了规定;基坑工程项目的目标、范围、任务、进度计划、费用计划、资源计划等也是基坑工程施工安全风险识别的依据。

2)基坑工程项目建设环境方面的数据资料。自然环境方面的水文、

气象、地质条件等对基坑工程项目的实施有非常大的影响;如经常下雨会使基坑工程边坡更容易坍塌;工程地质条件的变化会给基坑工程施工到来非常大的安全风险。此外,社会环境方面的政治、经济、文化等对基坑工程施工安全也有重要的影响。因此,在风险识别时需要收集工程建设环境方面的数据资料。

3)工程项目常见风险种类。如自然风险、技术风险、管理风险等。全面的风险分类可以避免最终的识别结果遗漏,以免风险识别时出现盲目、无从下手的情况。

4)类似工程的有关数据资料。类似项目的经验教训对项目风险的识别是很有帮助的,项目的历史资料可以通过公共信息渠道获得,也可以是单位存档的相关资料。类似基坑工程项目的的档案记录、工程验收资料、工程变更、施工索赔、工程总结等资料,对工程质量与安全事故的发生原因与处理结果、经验教训总结等都有比较详细的记载,这对当前基坑工程项目的安全风险识别与安全风险的防范是非常有用的。

(2)分析资料并确定风险事件

相关数据和信息资料收集好后,就要着手分析这些资料。通过对这些资料的分析,可以找出基坑工程施工中存在的大部分安全风险。同时,还需对基坑工程项目进行不确定分析,如施工环境的不确定性分析、工程结构的不确定性分析等,从而找出基坑工程施工中存在的不确定性因素,并在此基础上找出基坑工程施工安全风险因素,然后再进一步分析这些不确定因素可能引发安全风险的大小。为风险管理

的方便,可以对风险进行分类、归纳,并检查是否有重复或遗漏的风险。

(3)编制风险识别报告

风险识别报告是风险识别的总结。通过风险识别报告,项目风险管理者可以对基坑工程施工中可能存在的风险有一个总体的认识,结合基坑工程项目的具体情况,可以找出当前基坑工程施工中存在的安全风险。风险识别报告通常包括已识别出的风险、潜在的基坑工程施工安全风险以及基坑工程施工安全风险发展变化的可能趋向。

2.3.2 风险识别方法

风险识别的思路很多,如项目工作分解结构;核查表法;德尔菲法;常识、经验和判断;试验或试验结果;敏感性分析;事故树分析等;本文将对常用的一些风险识别方法和工具进行介绍。

(1)德尔菲法

德尔菲法是一种专家反馈匿名函询调查方法,其作为一种主观、定性的方法,不仅可以用于预测领域,还可以应用于各种评价指标体系的建立以及具体指标的确定过程。德尔菲法的操作程序是:

1)设计 “问卷调查表”,选定相关方面专家 10~25 名作为调查对象。

2)向专家说明研究目的与意义等问题,将调查表寄送给各位专家,让他们在相互不知道对方的情况下单独完成调查表。

3) 将收回的调查表结果进行统计、汇总和整理,并将整理结果与调查表一同再次寄送给调查对象,希望他能在其他调查对象的启发下提

出新的见解。如此往复四次,专家们即可根据统计结果不断完善自己的见解。

4)处理应答的数据。根据不同的调查目的,专家应答的数据可以采用相应的方法进行处理。常见的处理方法有中心意向法与分值评估和等级评估的处理方法。

(2)核查表法

风险识别是人们关于将来风险事件的设想,一种预测。检查表就是将可能对基坑工程施工产生安全影响的因素列在一个清单中,然后对核查的安全风险影响给出定性或半定量的评价。如果人们把经历过的类似工程项目中可能出现的风险因素或者项目成功的经验与失败的教训进行归纳总结,并把这些资料列成表,然后将当前基坑工程项目的建设环境、建设管理现状、建设特性等作比较,分析可能出现的风险。这样,项目管理人员将更容易想到本项目会有哪些潜在的风险。核查表方法使用方便,容易被专业人士及公众接受。在评价前期阶段应用,可保证重大的影响不会被忽略。

(3)项目工作分解结构

风险识别要减少项目的结构不确定性,有必要弄清楚项目的组成、各组成部分的性质、各组成部分之间的关系以及项目同其环境之间的关系等。项目工作分解结构就是完成这项任务的有力工具。工作分解结构由工作分解结构样板、分解技术与工作分解结构图组成。工作分解结构样板界定并组成了施工项目的全部范围,是由施工项目各部分构成的、面向成果的树型结构;分解就是将主要的项目分成较小

的、更易管理的组成部分。

2.4 基坑工程施工安全风险估计

在风险识别之后,有必要对风险事件发生的可能性以及风险事件发生的后果与影响范围等进行进一步的分析估计。风险估计是指在对不利事件的历史资料分析的基础上,运用概率统计等方法,对特定不利事件发生的概率以及风险事件发生后可能引起的损失以及对系统整体影响程度进行估计和考虑的过程。

2.4.1 风险估计过程

风险估计就是要确定风险事件的概率,估计这些风险事件发生后可能造成的损失大小及其严重程度,评估风险事件发生的概率及可能因此的损失对研究对象系统总体的影响程度。风险估计其目的是通过对影响决策的风险因素发生概率和可能引起后果的估计、预测,为决策者做出正确决策提供依据。

2.4.2 风险估计方法

常见的风险分析方法有调查和专家打分法、层次分析法、盈亏平衡分析法、模糊数学法、统计和概率法,敏感性分析法、蒙特卡罗模拟等。本文主要介绍调查和专家打分法、层次分析法两种方法。

(1)调查和专家打分法

调查和专家打分法具有简单、实用等特点,是一种应用非常普遍的风险估计方法。调查和专家打分法的应用由两步组成:首先,识别出某一特定工程项目可能遇到的所有风险,并列出风险调查表;其次,通过向专家发放调查问卷的方式,对可能的风险因素的重要性进行评

价,通过对回收问卷的统计汇总,确定每个因素的权重与等级值,再将每项风险因素的权数与等级值相乘,从而求出该项风险 因素的得分,最后综合成整个项目风险。

(2)层次分析法

层次分析法(AHP)是将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统,将总目标分解为目标、准则、方案等层次,形成递阶层次结构,并在此层次结构基础上对研究对象进行定性和定量分析的一种优化决策方法。该方法通过深入分析复杂决策问题中各影响因数含义、特征、影响程度等性质以及各影响因数之间的内在联系,将决策思维转成成数学逻辑,为多目标决策、无结构行结构决策等问题提供了一种简单、方便、可行的决策方法。这种方法对决策结果难以准确计量的问题尤为适用。层次分析法体现了人类决策思维的基本特征,即分解、判断与综合。层次分析法的基本思路是:首先将决策问题按总目标、各层子目标按顺序分解为不同的收集数据历史资料统计数 利用理论模型 主观判断数据事件概率模型 损失分析模型发生概率估计 损失后果估计项目风险评估层次结构,该结构应能反应系统的本质属性和内在联系;其次,通过比较同一层次两两元素的重要性,确定该层次的判断矩阵,然后利用求出判断矩阵的特征向量,得出每一层次的各元素对上一层次某元素的权重;最后,运用加权和的方法递阶归并,求得总目标的权数。

2.5 基坑工程施工安全风险评价

安全评价是以实现工程安全为目的,应用安全系统工程原理与方

法,对工程中存在的危险或有害因素进行识别并加以分析,判断工程发生事故或急性职业危害的可能性及其严重程度,并提出安全对策建议,从而为工程制定防范措施和管理决策提供科学依据。基坑工程施工安全风险评价是基坑工程施工安全风险分析的最终目的。工程风险评价是在工程风险辨识的基础上,综合考虑风险属性、风险管理目标和风险主体的风险承受能力,确定工程风险和风险处置措施对系统的 影响程度的工作。项目风险估计没有考虑各单个风险综合起来的总体效果,只对单个风险分别进行估计和量化,也没有考虑这些风险是否能被项目主体所接受,而风险评价则包括了工程项目所有阶段的整体风险、风险之间的相互影响与作用、对项目的总体影响与项目的主体承受能力等。风险评价过程可以分为以下几个步骤:

(1) 确定风险评价基准

单个风险和整体风险都要确定评价基准,分别称为单个评价基准和整体评价基准。风险评价基准是指项目主体对每一种风险后果确定的可接受水平。这种可接受水平既可以是绝对的,也可以是相对的,不同的项目主体,对同一个项目有不同的风险评价标准,在工程项目管理工作中,这种风险评价标准与参与风险管理的人员密切相关。工程项目的风险评价工作以分析项目存在的一些不可避免的风险因素作为出发点。分析这些风险因素中哪个因素最重要;确定项目整体风险和单个风险的可容忍程度,明确减少风险需付出多大代价等问题。

(2) 确定项目整体风险水平

确定工程项目的整体风险水平对项目管理者而言是非常重要的,

由于基坑工程项目具有的复杂性等特点,对基坑工程项目风险有合理的衡量是比较困难的。项目的整体风险水平是综合不同的目标风险而得到的,因此,要确定工程项目的整体风险水平,首先应该弄清各单个风险之间的相互作用以及转化因素对这些相互作用的影响。一般来说,工程项目风险可按工程项目的结构分解,工程项目子项工程的风险构成了项目的整体风险。由于不同目标风险的属性不一样,因此,需要采用一些数学方法将项目的风险有机的综合起来,科学的描述项目的整体风险。

(3)将风险水平评价基准相对比

将工程项目单个风险水平与单个评价基准、整体风险水平与整体评价基准进行比较,进而确定风险水平是否在可接受的范围之内,以及是否采取应对措施。根据与基准对比的具体情况,决定是否接受该风险水平,或者认为进行选择性替换。具体而言,就是项目的整体风险水平低于或者等于评价基准时接受;项目的整体风险水平高于评价基准时拒绝;项目整体风险基本符合要求,但是有部分评价指标较单个指标评价基准高,可以选择替代方案。在决策时应考虑:如果风险 发生,会造成多大的损失?如果避免或减少风险,需要付出多大的代价?如果冒了风险,可能获得多大的利益?如果避免或减少风险,得到的利益又是多少?

2.6 本章小结

本章是本文的基础理论部分,文章首先阐述了风险的基本概念,并对风险的特征和风险的类型进行了论述;其次,阐述了基坑工程施

工时的常见事故,并对坍塌、高处坠落、机械伤害、起重伤害、物体打击与触电事故原因进行了详细分析;然后,对基坑工程施工安全风险识别和过程与方法、风险估计过程与方法以及风险评价的内容进行了详细分析。本章为后文基坑工程安全风险指标体系的构建奠定了基础。

第 3 章 基坑工程施工安全风险评价指标体系的构建

基坑工程施工安全风险评价的关键是要建立一套能够反映基坑工程施工过程实际的指标体系。评价指标的是否科学合理,直接影响到评价的结果能否客观准确地反映出评价对象的现状,因此构建一套基坑工程评价指标体系是非常重要的。

3.1 构建基坑工程施工安全风险评价指标体系基本思路

基坑工程施工安全风险评价指标体系应当是一套能够包含基坑工程施工作业工作内容、较为准确地反映出基坑工程安全现状、便于操作的指标集合。因此,指标体系的构建应遵循什么原则,如何构建基坑工程施工安全风险评价指标体系,对科学客观地评价基坑工程施工作业过程中所面临的安全风险有着直接的关系。

3.1.1 基本原则

基坑工程施工安全风险评价指标体系的构建是一项复杂的系统工程,应当多角度和层次进行构建,以准确反映出基坑工程施工安全风险的各种情况。要建立一套科学、合理的评价指标体系,首先必须明确建立评价指标体系应该遵循的基本原则。 本文认为在基坑工程

施工安全风险评价指标的构建遵循以下原则。

(1)全面性

全面性要求从研究目的出发,构建出的指标体系能够反映研究对象的全貌,不出现遗漏。

(2)客观性

在确定评价指标的过程中,应注意其客观性,力求评价指标能客观地反映评价对象的实际情况。

(3)相关性

指标体系的建立是为了更好的反映出研究对象基本情况,因此指标体系的构建必须紧密围绕着研究对象。就基坑工程施工安全风险评价指标体系而言,相关性就是构建的各类指标应当与基坑工程施工作业所面临的安全风险密切相关。

(4)科学性

基坑工程施工安全风险评价指标体系的构建,应以基坑工程施工安全相关理论为基础,根据指标间的逻辑联系来构建,使所设计的指标应与基坑工程施工安全风险有本质联系,并且能够反映基坑工程施工安全风险的实质。

(5)系统性

指标体系是一个有机整体.系统内各要素应当符合优化组合的要求;指标独立,边界清晰;指标体系结构合理,层次分明;指标全面、完整;指标精简,避免繁杂。

(6)可操作性

可操作性就以研究目的为前提,从研究对象的实际情况出发,要求评价指标概念应当明确清晰,简单易懂,便于数据采集和计算。

3.1.2 评价指标构建的步骤

在 3.1.1 中阐述了基坑工程施工安全风险评价指标体系基本原则,本小节将根据有关文献和实际中构建指标体系的具体方法,给出基坑工程施工安全风险评价指标体系的具体步骤。

3.1.2.1 指标初选

要初步构建一套能够反映出研究对象特征的指标体系,首先应当遵循全面性原则,要求在建立指标体系时,考虑研究目的下研究对象的全部信息,做到全面反映指标的真实面貌,避免信息的遗漏。初步建立的指标体系,在结构和指标涵义通常会出现模糊、交叉、层次不清等现象,因此,在指标初选时应当按照一定程序进行:

(1)确定研究对象的内涵和外延,明确评价目的;

(2)细分评价目的,对各子评价目的涵义、界面进行界定,明确各子评价目的内容;

(3)根据各子评价目的的内容,确定出能够反映出内容的评价指标。

3.1.2.2 评价指标测验与评价体系结构优化

在全面性原则指导下初步构建的评价指标体系,一般来讲从结构、指标定义、指标范围界定等方面存在着一些问题,未能完全满足评价目的的要求。因此,需要对指标进一步的完善。通常需要对其进行检验和结构优化。

(1)评价指标的检验

初步构建出评价指标后,需要对指标的真实性、有效性进行检验。检验指标时,必须明确评价目标,这是判断指标真实、有效的依据。评价指标是否真实、有效,就必须按照客观、科学的原则,从指标体系个体和整体两个方面进行检测。检查方面有定量和定性两类,一般采用两者相结合进行检验。通常情况下,引入指标的效度进行检验。效度检测,就是要检测评价指标的真实程度,也就是检测评价指标能够在多大程度上满足评价目标。

(2)评价指标体系的结构优化

初步构建出的评价指标体系,结构可能存在一些问题,如指标间的联系不清,或者构建出的指标体系结构不能满足评价方法的运用前提。因此需要对评价指标体系进行结构优化。一般可以从指标体系结构的完备性、结构层次和指标间联系三个方面进行着手,进行优化。

1)分析指标体系进行完备性,就是从同一结构层次的指标涵义是否交叉,是否存在着包含、互斥、相互依存等关系。由于本文拟采用模糊层次分析法,对基坑工程施工安全风险进行评价,因此需要同一层次各指标相互独立。

2)分析指标体系结构层次,就是分析上下层次不同级别的层次关系,和各层次间指标数目的分布。层次分析法要求上下级别的指标存在递阶关系,即上级指标对下级指标存在着支配的关系。因此,在分析指标体系结构层次时,要考虑上下层次的递阶层次关系。为使评价结果更为有效,各层次指标数量应当分布均匀。

3)分析指标间的相互联系,也就是分析指标是否存在聚类关系。由

于采用拟采用模糊层次分析法进行评价,本文在构建基坑工程施工安全风险评价时,需合理将各子指标科学合理的聚合在一起。理论上说,与基坑工程项目相关的任何风险因素都有可能影响项目的目标,最终导致项目风险的发生。然而,并不是所有风险因素都一定会对项目产生大的影响。风险因素识别的关键是识别那些可能导致风险后果的关键风险因素。在初选指标时的全面性筛选指标方法很容易导致一些具有相关性的指标被同时选入,这些具有相关性的指标提供的信息有很多是重复的,甚至有些指标所提供的信息完全的包含于其它指标之中,为了避免同类指标的重复,降低计算工作量,需要删除信息量有重复的安全风险评价指标,也就是对安全风险评价指标进行筛选。

3.2 基坑工程施工安全风险评价指标体系的构建

安全风险指标体系的选择与确定是整个风险管理过程的基础,将对风险分析的精度与结果产生的直接影响。同时,有利于工程风险识别、风险评估的有效进行。本文结合有关法律、法规,收集总结文献资料与调研的基础上,根据 3.1 中所阐述了基坑工程施工安全风险评价的基本思路,采用层次分析法,结合风险核对表、故障树法、经验判断法等识别方法,以期建立一套科学合理的基坑工程施工安全风险指标体系。在基坑工程施工安全风险识别与风险评估过程中,可以参照风险指标体系,结合工程特点和建设各方的实际需求,整理安全风险指标体系,对这些指标进行分析,并从这些指标中筛选出与工程密切相关的各项安全风险,这些风险是最有可能导致风险发生的关键风险因素,然后初步判断风险大小,将那些对基坑工程施工安全影响

很小的风险因素删除,从而降低计算工作量,即是对基坑工程安全 风险指标进行风险因子筛选,在进行筛选的过程中应注意“宁多勿少”的原则。要对基坑工程所涉及的风险因素进行系统、全面的分析,应该采用科学的方法和手段全面系统地研究基坑工程项目风险发生和变化的规律。通过研究基坑工程的特点,以基坑工程施工阶段为重点,通过科学、全面和系统的分析,从基坑工程安全风险管理的不同角度,将工程环境风险、组织与管理风险、技术风险、施工作业风险、现场管理风险、以及其他风险等 6 个一级指标因素 19 个二级指标。

(1)工程环境

基坑工程施工阶段工程环境对安全的影响是多风险的,归纳起来主要包括:气候气象、地质与水文条件、基坑特征以及现场作业环境。

1天气炎热高1)气候气象对基坑工程施工安全的影响主要体现在:○

温条件下,且未调整作业时间,作业人员受影响,易发生坍塌、物体

2暴风、大雾、雪天等异常天气条件下作业,对作业人员打击事故;○

身心健康和基坑本体稳定性都会产生影响,可能会导致多种伤害事故发生;

2)雪后未清理作业面,就进行施工作业,由于积雪荷载和地滑等原因,可能发生坍塌、物体打击、机械伤害等安全事故。

3)地质与水文条件是影响基坑设计方案和施工方案的基本因素,地质情况或地下水文情况关系着基坑的稳定。土体凝聚力达不到基坑稳定要求,可能发生滑坡、坍塌等安全事故。地下水文的变化对土体的凝聚力有着直接的影响,甚至可能导致管涌等事故。

4)基坑工程开挖边坡坡度、坡高、进出基坑通道、开挖深度等情况,对基坑工程施工安全和基坑自身安全都有着密切的联系。例如,开挖深度越深,基坑底部承受压力越大,越容易发生塌方等安全事故。

5)现场作业环境如何,会影响施工方案和现场管理,并对作业人员生理及心理情况也有着直接或间接的影响。若现场作业环境差,使作业人员产生不利心理情况,可能会引起不按作业要求作业,而引起安全事故。

(2)组织与管理

基坑工程安全是参与施工的人员密切相关。各参与单位良好的组织与管理能力能够减少安全事故的发生,保障作业人员及其他人员的健康与安全,降低事故发生而引起的人员和财产损失。本文主要从施工作业人员管理、分包管理和安全教育与培训三个方面来研究组织与管理因素对基坑工程安全的影响。

1)施工作业人员管理

作业人员是否有安全作业的技术水平,作业人员身心状态如何,作业人员的工作安排是否合理,这些不确定因素都可能在基坑工程施工作业时导致安全事故的发生。

2)分包单位是否有相应的资质,分包单位作业人员治水水平任何,各作业部门之间的协调如何,这些因素与安全施工密切相关。

3)安全教育与培训安全教育与培训是提高工作人员安全意识和技术水平的重要手段。安全教育和培训的内容丰富、方式正确能够有效的提升安全效率。

(3)技术因素

技术因素对基坑工程安全的影响是指设计、勘查与前期准备等活动质量能否能否基坑本体安全和施工安全的基本要求。其主要体现在设计方案、地质勘查和施工准备情况三个方面。

1)设计方案

设计方案是影响基坑结构安全和施工安全的重要因素之一。设计方案的安全性、准确性和难易程度直接关系到基坑自身结构安全和施工安全。

2)地质勘查

地质勘查对基坑工程结构安全与施工安全的影响主要指的是所收集的地质资料、水文地质勘查、力学参数、土层结构勘查以及地质预报等因素的完整性和准确性。地质勘查是设计方案和施工方案的基础,保证地质勘查完整性和准确性,确保设计方案和施工方案安全合理的前提之一。

3)施工准备

审查施工图纸,对工人进行安全技术交底,这些施工准备工作都与安全密切相关。因此,必须考虑施工准备工作对基坑工程安全的影响。

(4)施工作业对工程安全的影响可以从作业人员和作业工序进行分析,作业人员对安全的影响可以归入到不同工序中。本文从基坑工程的支护作业、排水与降水作业、土方开挖与运输和交叉作业四个方面来分析使工作业对基坑工程安全的影响。

1)支护作业

支护结构的强度、刚度或者稳定性是保证支护结构安全的基本因素,支护施工作业的工艺质量是保障基坑工程施工安全和结构自身安全的重要条件。因此,可以需从支护结构、施工安排、工艺和材料的选择、人员配置等方面综合考虑支护作业的基坑工程安全的影响。

2)土方开挖与运输

施工方法、开挖程序、超标挖土、基坑土方开挖方法、运输通道、运输车辆、驾驶人员等因素是影响土方开挖与运输过程中的重要因素。基坑土方开挖方法不合理,开挖程序不对都是造成安全施工的重要危险源之一。

3)交叉作业

基坑工程经常会设计交叉作业。交叉作业由于施工组织设计不合理、防护缺陷、标志缺陷、孔洞未设置栏杆边角料随意放置、跳板绑扎不牢等原因可能会导致高处坠落、物体打击等伤害事故发生。

(5)现场管理

现场管理是指基坑施工期间施工单位对施工现场的管理,主要包括防火与漏电保护、施工设备与设施安全保护和临边保护等内容。

1)防火与漏电保护

火灾和漏电事故发生会造成极大的财产和人员损失,因此防火和防漏电是施工现场管理的重要内容。基坑施工过程中由于作业人员使用明火、焊接、机械设备的使用等工作致使火灾及漏电事故放生的危险源之一。施工现场必须加强防火和防漏电管理,以降低施工发生的概率。

2)施工设备与设施

施工设备与设施是造成机械伤害等事故的重要危险因素。施工机械设备的型号、保养、使用等情况能否满足安全施工要求,是决定基坑工程施工作业安全进行的重要条件。施工现场的支护、通讯、排水、通电等设备设施也与基坑工程安全施工密切相关。

3)临边保护

基坑工程特别是大型基坑工程具有大段临空面,若不设置临边保护设施,会给给工作人员及民众带来重大安全隐患,危机人员生命安全。

(6)其他

其他安全风险因素主要是指对基坑工程的安全监控和应急处理等方面的因素。

1)安全监控

对基坑支护结构进行监控,及时掌握土层和支护结构内力的变化,以及邻近建筑物、地下管道和道路的变形情况,将观测值和设计计算值进行对比分析,以了解基坑的安全状态,是基坑工程安全管理的基本内容之一。

2)应急处理

应急处理就是事故发生时降低财产损失、减少人员伤亡、尽快恢复工程正常作业所采取的各种方法和手段。

3.3 本章小结

本章首先阐述了构建基坑工程安全施工风险评价指标体系的基本思

路,包括构建指标体系所遵循的原则、构建的步骤两个方面。然后根据指标体系原则和步骤,结合基坑工程施工可能面对安全风险因素,构建了包含 6 个一级指标 19 二级指标的基坑工程施工安全风险评价指标体系。本章所构建出来的指标体系是基坑工程安全风险评价的基础。

第 4 章 基坑工程施工安全风险评价模型的构建

本文第三章构建了基坑工程施工安全风险评价指标体系,为进行基坑工程施工安全风险评估提供了条件。接下来应选择评估方法,对基坑工程施工所面临的安全风险进行评价。本文拟采用模糊层次分析法对基坑工程施工安全风险进行评估。

4.1 基于模糊层次分析法的基坑工程施工安全风险评估方法步骤基于模糊层次分析法的基坑工程施工安全风险评估具体应用时,归纳起来主要有以下几个步骤。首先,应通过专家调查等方法获得各指标相对重要性得分,再在此基础上求得各方案层、准则层各指标权重。其次,应采取调查打分等方法确定基坑工程施工安全风险指标体系中各底层指标元素所处的风险等级。再次,运用以求的各方案指标元素权重,获得上一层次指标风险等级。最后根据准则层各指标权重求得整体项目所处安全风险等级。通过专家调查法等确定各指标相对重要性 层次分析法确定准则层权重 确定中间层次元素风险等级确定基坑工程施工安全风险综合等级模糊综合评价法通过调查打分法等确定底层元素风险等级确定方案层各指标权重。

4.2 层次分析法

4.2.1 层次分析法的基本理论

层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称 AHP)是上个世纪七十年代T.L.satty 教授运用多目标综合评价方法和网络系统理论,提出的一种层次权重决策分析方法。该方法将专家意见、分析者的主观判断和统计或观测数据有效地结合起来,将定性分析转换成定量分析,使主观判断客观化。层次分析法的基本思路是找出各种对研究系统有影响的主要因素,再将这些因素按照支配关系等结构关系构造递阶层次结构模型,然后对各元素相对重要性进行判断,最终计算出各元素的权重。从一定程度上来说,层次分析法就是将复杂问题逐步分层细化,分解成不同层次的组成元素,层次间上层元素对下层元素有支配关系,然后按照某种规章对同一层次、同一归类集中的元素进行两两比较,获取将相对重要性表述成某种数据关系的资料,最后对这些数据求解,得到各层次各元素的相对重要性的重排序。因此,层次分析法不仅可以对权向量进行定量化判断,而且可以对各种判断进行一致性检验,以保证判断不至于偏离一致性过大。

4.3 模糊综合评价

4.3.1 模糊综合评价法的基本理论

模糊综合评价(FCE,Fuzzy Comprehensive Evaluation)是模糊数学在实际工作中的一种应用方式,是全面有效评价受多个因素影响的事物一种法。事实上,在项目风险评估实践中,有许多事件的风险程度是不可能精确描述的,即模糊概念。像这种不是精确描述的概念或者

事件,在物质上的含义模糊,很难用数字准确地将其表达出来,因此,数学家称这类事件为模糊事件。为解决这类模糊事件的综合评价等问题,数学家提出了模糊数学原理。模糊原理能够较为深刻地刻划事物的客观属性,它强调影响事物因素中的模糊性,突破了精确数学的逻辑和语言。模糊数学评价方法采用隶属函数和隶属度,以精确的数学语言描述定性和不确定性因素,解决了模糊事件各项指标的统一量纲的问题。因此,模糊综合评价在经济管理、社会生活以及工程技术中得到了广泛的应用。

4.4 确定指标风险评价标准

本文根据对基坑工程安全风险的研究结论,在第三章建立了基坑工程安全风险评价指标体系的树状图(图 3-1)。在进行安全风险评估时,各个因素评估标准的确定也是评估结果准确与否的关键。为了更好地确定各因素的评估标准,本文参考了国内外安全风险方面的研究成果,结合工程项目的实际情况,并咨询众多的专家学者后,把项目风险程度分为 4 级。

4.5 本章小结

本章主要介绍了基坑工程施工安全风险评估模型的构建。首先介绍了基于模糊层次分析法的基坑工程施工安全风险评估方法步骤;其次,对层次分析法的基本概念和基本原理进行了阐述,并介绍了层次分析法计算各评估指标权重的步骤;再次,介绍了模糊综合评价法的基本概念,以及运用模糊综合评价法评估目标对象的基本步骤;最后,对指标评估标准进行了探讨。

第5章 结论与展望

5.1结论

基坑工程施工安全风险是建筑施工安全风险的一个重要方面。本文在施工安全领域特别是基坑工程安全领域相关学者研究的基础上,对基坑工程施工安全风险做了以下研究。

(1)在当前建筑行业快速发展且基坑工程施工安全事故数量上不断增加的背景下,分析总结了基坑工程施工安全事故的发生后果及其原因。并针对当前基坑施工安全风险的实际,为构建出符合实际要求、操作简单的安全风险评价模型,分析了基坑工程施工安全风险识别、估计与评价的方法。

(2)本文在分析总结基坑工程施工安全风险类别及其特点的基础上,按照基坑工程施工安全风险评价指标构建的原则和步骤,构建了一套基坑工程施工安全风险评估指标体系。引起基坑施工安全事故的原因很多,其特征各不相同,且不同的角度、不同的原则对其有不同的归纳分类,本文通过分析归纳建筑工程施工安全风险特征及风险分类方法,确定了基坑施工安全分析的基本类别。基坑工程施工安全风险评价指标体系的构建是一项复杂的系统工程,要建立一套科学、合理的评价指标体系,首先必须明确建立评价指标体系应该遵循的基本原则。本文在归纳总结指标体系构建原则的基础上,提出基坑工程施工安全风险评价指标体系构建的六大原则。并根据有关文献和指标体系的实际构建方法,给出基坑工程施工安全风险评价指标体系的具体步骤。在此基础上,本文最终构建了包含工程环境风险、组织与管理风

险、技术风险、施工作业风险、现场管理风险、以及其他风险等 6 个一级指标因素 19 个二级指标的基坑工程施工安全风险评估指标 体系。

(3)尝试将模糊层次分析法运用于基坑工程施工安全风险评估中。模糊层次分析法通过定义定性问题程度,将定性问题定量化,以定量的等级评估值客观具体地描述所评价问题的结果。本文在建立基坑工程施工安全风险评估指标体系的基础上,运用层次分析方法确定各层次风险评估指标的权重,再结合模糊综合评价计算方法,计算出各层次基坑工程施工安全风险评估指标的风险等级评分,最后得到基坑工程项目施工的安全风险等级。

(4)将基坑工程施工安全风险评估指标体系和评估模型运用到某高层建筑的基坑工程项目安全风险评估中。通过模糊层次分析法计算得到了该项目各层评估指标的安全风险等级和综合安全风险等级,分析评估结果可以得到,该基坑工程项目施工安全风险较大。并将该结果与该基坑工程项目实施时的实际安全风险情况进行对比,从而验证本文设计的基坑工程风险评估模型的实用性。

5.2展望

第一,评价指标的构架还不够全面。影响基坑工程施工安全的因素很多,从不同的角度考量所构建出的评价指标体系不尽相同。建立一套全面、科学、有效且易于操作的评价指标体系是一个复杂的系统,需要更多的专家学者参与。

第二,本文未对评价指标体系的效度和评价结果的信度进行验

证。本文的评价指标虽然经过和有关领域的人员进行了较为广泛调查有研讨的基础上构建出来的,但并没有对齐有效性进行检验,这是课题需要改进的一部分。

第三,层次分析法的打分方法还有待改进。本文采用 1~9 打分的方法来确定权重,实际运用层次分析法时有多种打分方法,打分的方法不同,得出的权重也不同,实际中应该运用哪种打分方法以及权重的可信度问题都需要通过今后大量实际案例的验证来更深一步的研究。

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