（四川峨眉山地質工程勘察有限責任公司，四川 峨眉山 614200）

0 引言

隨著城市軌道交通工程的快速發(fā)展，深大地鐵基坑也越來越多，地鐵基坑施工過程中發(fā)生了不少嚴重的工程事故?；邮┕て谔鹿曙L險評價的相關研宄任務迫切且意義重大。本文將基坑風險評估理論和評估方法做簡要總結介紹。

1 基坑風險評估理論和評估方法

在基坑風險評估理論和評估方法研宄方面，美國的Einstein H.H.教授[1,2]當屬地下工程風險評估研宄的先驅，他指出了地下工程風險評估的特點和應遵循的理念，其團隊在研宄各種不確定性導致的投資及工期方面的風險上成果豐碩，并開發(fā)了隧道風險決策輔助系統(tǒng)-DAT[3]（Decision Aids in Tunneling），成功應用于多個實際工程；國際隧道協(xié)會年發(fā)布了《Guidelines for tunnelling risk management》[4]，為隧道及地下工程的風險管理工作提供了參考標準，對該領域的風險管理工作進行了規(guī)范；韓國學者Hyun-Ho Choi[5]對地下工程風險評估進行了理論研宄，并將研宄成果成功應用于首爾地鐵；Blocly[6]將模糊數(shù)學的相關理論應用到了地下工程結構的安全風險管理；Mogmesetm[7]對巖土工程風險問題進行了較為系統(tǒng)的研宄了，并將其分為模型、管理、參數(shù)三大風險，介紹了常用的風險分析方法及接受準則。

J.Kampmann 將蒙特卡洛模擬、電子表格與風險管理相結合，構建了一種新的風險評估模型，并從風險發(fā)生概率和損失兩方面對哥本哈根地鐵工程進行了研宄，建立了具體的風險因素分類體系[8]; Burland 等（2002）[9]在總結倫敦城市地下鐵路建設的風險管理經(jīng)驗的基礎上，結合三階段風險分析理論和基坑變形規(guī)律，對目前的風險管理提出了自己的看法。

針對基坑工程的可靠度研宄有助于提升其風險評估的定量化水平，從上世紀 80年代便開始了相關研宄[10]；20 世紀90年代初，美國國家科學研宄委員會對可靠度理論及其在巖土工程風險評價中的應用、推廣進行有益而全面的研宄，并取得了豐碩的成果[11]。Matsu[12]、Yossef[13]和Biemum[14]等人，針對基坑支撐圍護結構的可靠性進行了系統(tǒng)而全面的研宄工作；J.M.Duncan[15]認為可靠度分析是一種能夠評估計算中所涉及的參數(shù)不確定性的綜合影響的方法，可為常規(guī)分析提供了有益的補充；Phoon K.K[16]提出了一種基于可靠度理論的基坑施工設計簡化方法，并利用其作為基坑風險的設計標準。

在國內，由于特殊的歷史原因，風險管理研宄開始的時間大約比西方國家晚了近二十年，較早涉略這一領域研宄工作的的國內學者有郭仲偉[17]、丁士昭[18]等。經(jīng)過近30年的發(fā)展，在基坑及地下工程風險管理理念建立及理論研宄、基坑風險分析方法研宄應用和基坑周邊環(huán)境風險分析等方面取得了一定的的研宄成果。

在基坑風險評估方法研宄與應用方面，目前應用較多的有可靠度分析方法、 模糊綜合評價、層次分析法、基于監(jiān)測和事故統(tǒng)計的方法等。

基于可靠度分析的基坑風險評估研宄能夠有效提升基坑風險評價的定量化水平，是目前的一個研宄熱點。在基坑工程方面，研宄成果主要集中在基坑支撐圍護結構的可靠性研宄方面。陳震（1995）在對基坑支撐圍護結構所受外力作用研宄分析的基礎上，提出了深基坑支撐圍護結構的4 個可靠度模型，給出了確定的可靠指標，并以工程實例對所提方法的應用做了進一步的說明；白峰青等（2000）成功將可靠度相關理論引入到地下工程設計的技術經(jīng)濟方面的風險分析，并強調了現(xiàn)場數(shù)據(jù)的可靠性、模型及可信因子的合理性是提高風險決策可靠性的根本;劉國彬等（1998）將可靠度相關理論用于基坑支撐圍護系統(tǒng)的受力及變形分析，并就模型不確定性對結果的影響展開了研宄，利用蒙特卡洛有限元分析法研宄了粘聚力和摩擦角的變異性對結果的影響，綜上提出了基于可靠度的基坑支撐圍護系統(tǒng)受力與變形的概率預測的方法；呂鳳梧 （2003）提出了基坑支撐圍護結構帶撐擋墻開挖過程中的“動態(tài)剛度可靠度”以及“動態(tài)強度可靠度”兩個新概念，研宄了基于蒙特卡洛方法的帶撐擋墻動態(tài)可靠度求解方法，并成功應用于潤揚長江大橋錨碇基坑地連墻可靠度的動態(tài)計算；張小敏（2003）將模糊理論與可靠度理論用于基坑穩(wěn)定性的分析，提出了基坑穩(wěn)定性分析的模糊可靠度模型；李俊松（2012）利用可靠度原理和蒙特卡洛模擬對近接既有建筑物的明挖基坑失穩(wěn)風險進行了評價，并制定了不同近接程度下的風險控制措施。通過實例驗證了模型和控制措施的有效性。

模糊綜合評價法是目前應用較多的一種基坑風險綜合評價方法，為更加客觀合理的確定影響因素權重和單因素評價矩陣，常常與其他方法結合使用，例如層次分析法、貝葉斯網(wǎng)絡、故障樹分析等。周紅波（2009）將貝葉斯網(wǎng)絡和模糊綜合評價法結合后形成了新的深基坑 風險評估方法，該方法以深基坑安全事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎，利用貝葉斯網(wǎng)絡推理風險事件的發(fā)生概率，并利用模糊綜合評判模型評估深基坑的風險水平，通過對上海市地鐵深基坑的實例應用，驗證了評估方法的適用性和正確性；廖瑛等（2004）將層次分析法和模糊綜合評判法相結合，實現(xiàn)了對深基坑支護系統(tǒng)方案 的優(yōu)選。兩者的分工為用層次分析法評價基坑支撐維護體系各評價指標體系的權重，模糊綜合評判法用來綜合評價支護方案的優(yōu)劣。類似的，陳神龍等（2006）、何錫興（2006）、陳曉勇等（2009）、王鳴曉（2011）也利用該方法對地鐵車站施工期風險進行了評估。

層次分析法屬于定性的風險評價方法，應用范圍較為廣泛。但是目前多與其他綜合評價方法結合使用，用作評價指標權重的確定，單獨用來進行基坑風險評價應用較少，多為早期研宄成果。同濟大學黃宏偉 （2005）將層次分析法與專家調查法結合，評估了某深基坑工程施工過程中的風險，探討了深基坑風險控制的常用方法，并就目前基坑風險分析研宄中的問題和方向給出了自己的看法；謝秀棟（2011）也建立深基坑施工過程中風險因子的層次結構模型，采用層次分析方法對基坑施工過程中的風險水平進行了評價；何蓓（2016）在研宄了深基坑開挖對房屋影響的基礎上，構建了受影響房屋安全風險評價指標體系，并綜合利用改進的灰色關聯(lián)度分析和層次分析法確定了各指標權重，最后，利用風險指數(shù)矩陣法構建了受開挖影響砌體房屋的安全風險評估模型；王建平（2014）也做了類似的研究工作。

基于監(jiān)測和事故統(tǒng)計的基坑風險評估有利于在總結以往工程經(jīng)驗的基礎上，提高基坑工程風險評估的科學性和定量化程度，但是目前關于已完基坑工程 （特別是事故基坑工程）的資料統(tǒng)計分析的完整性和細致性仍存在較大問題，導致目前基坑風險損失評價的定量化程度嚴重偏低。目前該方面的研宄主要集中在 基坑變形分級預警的合理確定、基坑風險辨識和控制。張瑾（2008）通過對近年來上海市地鐵基坑工程監(jiān)測數(shù)據(jù)、資料和工況的統(tǒng)計分析，提出了一套比較符合上海地區(qū)實際情況的基坑變形分級警戒標準。同時，提出了基于實測數(shù)據(jù)評價深基坑施工期風險的方法，流程為，發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)—基于異常數(shù)據(jù)表征定性評判風險源一基于模糊綜合評價對基坑開展定量風險評價一評估監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢進行風險控制”。李兵等[82]、劉俊巖等（2009）、陳允斌（2013）、蔡來炳，周紅波（2015）等即基于現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)結合統(tǒng)計分析方法對基坑開挖風險問題進行了研究。

除了以上應用較廣的風險評估方法外，一些新的理論、方法也被引入到基坑風險評估領域中，例如可信性方法、熵理論、可拓學理論、神經(jīng)網(wǎng)絡方法等，這些新方法大多與傳統(tǒng)方法結合使用，解決風險評估某一流程（辨識、分析、 評價等）上的問題。

2 現(xiàn)有研究的不足與改進建議

雖然前人基坑施工期風險評估開展了一定的研宄工作，但是在施工期坍塌風險評估的定量化水平和動態(tài)化程度方面仍存在較多問題。建議可以開展進一步的研宄。

1）已完工程資料數(shù)據(jù)統(tǒng)計不完整、不細致的問題突出。在存在封鎖事故基坑數(shù)據(jù)資料的現(xiàn)象，獲取完整、細致的基坑資料存在較大困難，這對基坑風險評估定量化水平的提高和基坑變形的準確預測造成了阻礙。

2）風險評價的定量化程度和動態(tài)評價水平均較低。盡管前人對于提高風險評價的定量化水平做了大量工作，但是由于致險因子的模糊性、評估方法的適用性導致了目前的基坑定量風險評估大多差強人意，很多是基于定性分析進行了一些定量化的處理，只能稱作“半定量評價”，隨施工開挖工況推進的真正的動態(tài)化評價非常少。

3 結語

將基坑風險評估研究方法分為基坑風險評估理論和評估方法，對國內外相關的研究成果加以總結概括，主要得出如下結論：

1）國內相關研究成果然落后于國外，施工期坍塌風險評估的定量化水平和動態(tài)化程度方面仍存在較多問題。

2）建議后續(xù)可以開展相關的研究工作，尤其已完工程資料數(shù)據(jù)統(tǒng)計不完整、不細致的問題、風險評價的定量化程度和動態(tài)評價水平均較低的問題。