李興林　張亞斌

摘要：本文在前人研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的危險(xiǎn)源對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，人身安全和財(cái)產(chǎn)損失影響結(jié)果和影響范圍不同，文中將其分為基坑結(jié)構(gòu)失效性的危險(xiǎn)源和非支護(hù)結(jié)構(gòu)失效性危險(xiǎn)源，并對(duì)兩種危險(xiǎn)源分別采用FTA分析法和LEC分析法進(jìn)行辨識(shí)和評(píng)價(jià)，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)武漢HL深基坑支護(hù)工程危險(xiǎn)源進(jìn)行綜合管控，保證該項(xiàng)目施工過(guò)程中的安全，同時(shí)為今后類似的工程項(xiàng)目的危險(xiǎn)源管控和安全施工提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：深基坑支護(hù);危險(xiǎn)源辨識(shí)與評(píng)價(jià);FTA分析法;LEC分析法

一、引言

在字笨基坑支護(hù)工程施工過(guò)程中，由于地層條件和水文地質(zhì)條件以及周邊環(huán)境的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致一系列危險(xiǎn)源的存在，使得基坑的安全穩(wěn)定問(wèn)題尤為突出。因此對(duì)于基坑工程危險(xiǎn)源研究是一個(gè)非常有價(jià)值的課題，是基坑工程安全施工的關(guān)鍵。目前，國(guó)內(nèi)外在基坑安全的理論研究及事故控制方面取得了一些成就，主要是積累經(jīng)驗(yàn)，對(duì)基坑工程施工安全管理存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，形成較為統(tǒng)一的安全施工管理體系。但是由于當(dāng)前的理論還存在一定的局限性，受水文、地質(zhì)等條件的影響，工程存在諸多的不確定性，這導(dǎo)致一些實(shí)際的分析結(jié)果往往與現(xiàn)實(shí)存在差異性，且分析結(jié)果帶有一定的主觀性和經(jīng)驗(yàn)性。因此本文嘗試采用新的危險(xiǎn)源分類方法，將整個(gè)基坑看成一個(gè)完整的系統(tǒng)，開(kāi)展相關(guān)的研究。結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目，進(jìn)行深基坑重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)與評(píng)價(jià)，從而實(shí)現(xiàn)深基坑支護(hù)工程的安全管控。

二、工程概況

武漢IIL深基坑支護(hù)項(xiàng)目基坑開(kāi)挖面積約7.8萬(wàn)m，周長(zhǎng)約1300m，開(kāi)挖深度達(dá)20.45m。基坑北面為軌道交通線，基坑?xùn)|面、南面為多層天然基礎(chǔ)住宅和天然氣管線。項(xiàng)目采用明挖順作法進(jìn)行施工，支護(hù)體系為超深落底式地下連續(xù)墻和四道鋼筋砼支撐，在鄰近輕軌和辦公樓超深開(kāi)挖區(qū)間和地連墻外側(cè)采用三軸深攪拌樁對(duì)地連墻進(jìn)行槽壁加固兼做補(bǔ)充止水帷幕使用，地下連續(xù)墻為臨時(shí)結(jié)構(gòu)。根據(jù)住建部《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》，項(xiàng)目存在著較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，需要對(duì)項(xiàng)目整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行預(yù)判，確定重大危險(xiǎn)源加以防范，避免安全事故的發(fā)生，減少人民財(cái)產(chǎn)的損失。

三、深基坑支護(hù)工程危險(xiǎn)源的辨識(shí)與評(píng)價(jià)方法的選擇

深基坑屬于臨時(shí)性建筑，一旦出現(xiàn)工程事故，可能造成較大的人員傷亡。根據(jù)邊亦海（2006）[1]對(duì)深基坑工程事故資料的統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)失事基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型，排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)采用頻率高，失事頻率也高，此外超深基坑中的地下連續(xù)墻失事頻率也較高。而對(duì)于HL深基坑支護(hù)項(xiàng)目屬特大超深基坑支護(hù)，且支護(hù)結(jié)構(gòu)涉及了地下連續(xù)墻和排樁施工，因此加強(qiáng)深基坑作業(yè)危險(xiǎn)源的辨識(shí)與評(píng)價(jià)對(duì)于提高深基坑施工安全性是十分必要的。根據(jù)前期的理論研究成果，本文將危險(xiǎn)源分為結(jié)構(gòu)失效性危險(xiǎn)源和非結(jié)構(gòu)失效性危險(xiǎn)源，結(jié)構(gòu)失效性危險(xiǎn)源是指能夠直接造成基坑結(jié)構(gòu)局部或者整體失效，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生;非結(jié)構(gòu)失效性危險(xiǎn)源是指在施工工程中由于對(duì)危險(xiǎn)源的管控不到位，安全防范意識(shí)不高等造成某一個(gè)體的傷亡等局部性安全事故。對(duì)于兩種類型的危險(xiǎn)源分別采用FTA分析法和LEC分析法進(jìn)行危險(xiǎn)源辨識(shí)與評(píng)價(jià)。

四、結(jié)構(gòu)失效性危險(xiǎn)源辨識(shí)與評(píng)價(jià)

根據(jù)設(shè)計(jì)方案和施工組織設(shè)計(jì)知道，武漢田汗深基坑項(xiàng)目采用明挖順作法施工，整個(gè)項(xiàng)目所包含的工藝包括地下連續(xù)墻、混凝土灌注樁、錨索施工等施工工藝。采用WBS方法對(duì)目標(biāo)項(xiàng)目進(jìn)行解構(gòu)分解，在此基礎(chǔ)上采用FTA法繪制事故樹(shù)并通過(guò)布爾運(yùn)算對(duì)每一道工序所產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)幣二分析，最終確定最大危險(xiǎn)源。具體步驟如圖I所示。分別用Mi代表頂端事件，Xi代表導(dǎo)致Mi發(fā)生的基本因子。如表1所示，對(duì)每一個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化，可以得到各子項(xiàng)導(dǎo)致基坑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性失效的最小因子，這些因子就是導(dǎo)致基坑結(jié)構(gòu)失效的危險(xiǎn)源。根據(jù)FTA分析法，將表中的各個(gè)危險(xiǎn)源看作事件，繪制事故樹(shù)如圖2所示。事故樹(shù)中基本事件共計(jì)35項(xiàng)，這些基本事件或造成支撐錨桿體系的破壞或?qū)е轮ёo(hù)樁的破壞，或?qū)е逻B續(xù)墻體系的破壞，最終導(dǎo)致基坑結(jié)構(gòu)失效，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，這些基本事件就是基坑結(jié)構(gòu)失效的危險(xiǎn)源[1][2][3]。

結(jié)合圖2所繪制的事故樹(shù)，根據(jù)布爾代數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)化，得到事故樹(shù)的最小割集，每一個(gè)割集代表的是一種事件發(fā)生的模式。通過(guò)對(duì)事故樹(shù)進(jìn)行從上至下的逐層計(jì)算，找出最事故樹(shù)中最末端的影響因子，計(jì)算過(guò)程中對(duì)于“A或B”的關(guān)系相乘，“A和B”的關(guān)系相加，最終進(jìn)行合并簡(jiǎn)化找出最小割集，從而確定最大危險(xiǎn)源。具體步驟如下所示，公式中各符號(hào)所代表含義與表1對(duì)應(yīng)

經(jīng)過(guò)分析可以看出，在該項(xiàng)目中存在的重大危險(xiǎn)源主要有五個(gè)方面：（1）材料（2）設(shè)計(jì)與施工（3）地下水（4）周邊環(huán)境的影響（5）地勘數(shù)據(jù)及模型參數(shù)。

五、非結(jié)構(gòu)失效性危險(xiǎn)源辨識(shí)與評(píng)價(jià)

通過(guò)編制調(diào)查問(wèn)卷，確定調(diào)查人群，組織調(diào)查統(tǒng)計(jì)，對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查分析，確定最大危險(xiǎn)源。具體步驟如下：（1）問(wèn)卷設(shè)計(jì)——根據(jù)對(duì)非結(jié)構(gòu)性失效危險(xiǎn)源進(jìn)行分析，采用WBs法對(duì)可能導(dǎo)致的事故進(jìn)行結(jié)構(gòu)分解，得到每一項(xiàng)的子單元，即基本危險(xiǎn)源。根據(jù)LFC法各項(xiàng)指標(biāo)繪制表格，各值的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)2.3.2中各評(píng)價(jià)指標(biāo)表格;（2）問(wèn)卷發(fā)放對(duì)象——根據(jù)深基坑支護(hù)項(xiàng)目特點(diǎn)，選定公司安委會(huì)成員，專家?guī)斐蓡T，安全生產(chǎn)部及技術(shù)質(zhì)量部人員，項(xiàng)目安全管理人員，技術(shù)質(zhì)量管理人員等組成，這些人員在安全風(fēng)險(xiǎn)管控方面都有著豐富的經(jīng)驗(yàn)和獨(dú)到的認(rèn)識(shí)。其中人員比例中一線員工占比s。馴。（3）評(píng)價(jià)結(jié)果——通過(guò)評(píng)價(jià)小組成員結(jié)合實(shí)際，認(rèn)真分析和討論，評(píng)價(jià)成員對(duì)本項(xiàng)目可能存在的危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)并作出評(píng)價(jià)，搜集評(píng)價(jià)表格200份，有效表格195份，部分表格因與實(shí)際情況相差較大做失效處理，對(duì)有效表格各指標(biāo)取平均值，計(jì)算出D實(shí)際值，D=L*E*C，評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。

根據(jù)LEC分析法規(guī)定，當(dāng)D值大于160時(shí)為重大危險(xiǎn)源。因此非結(jié)構(gòu)失效性重大危險(xiǎn)源共計(jì)8項(xiàng)，分別是高空墜落范疇的臨邊及其他防護(hù)不符合要求、高處作業(yè)的安全防護(hù)措施不符合要求;物體打擊范疇的垂直作業(yè)上下無(wú)隔離防護(hù)措施、材料和設(shè)備堆碼在深坑邊未及時(shí)清運(yùn)或轉(zhuǎn)移、機(jī)械設(shè)備施工地點(diǎn)與槽邊距離過(guò)小且無(wú)加固措施;起重吊裝傷害范疇的鋼絲繩與索具不符合要求;機(jī)械車輛傷害范疇的道路夜間照明不良等;觸電范疇的電線線路老化未更換。其中臨邊及其他防護(hù)不符合要求危險(xiǎn)性較大，屬于高度危險(xiǎn)，需要引起高度的注意。因此在施工過(guò)程中對(duì)存在重大危險(xiǎn)源的，高空墜落、物體打擊、起重吊裝傷害、機(jī)械、車輛傷害、觸電的潛在安全問(wèn)題提前預(yù)防，避免安全事故的發(fā)生。

六、結(jié)論

本文以武漢HL深基坑項(xiàng)目為依托，根據(jù)危險(xiǎn)據(jù)（影響結(jié)果的差異，將危險(xiǎn)溉分為結(jié)構(gòu)失效性危險(xiǎn)源和非結(jié)構(gòu)失效性危險(xiǎn)源，結(jié)合兩類危險(xiǎn)領(lǐng)泵的特點(diǎn)分別選擇FTA法和LEC法對(duì)非結(jié)構(gòu)失效性危險(xiǎn)裂享進(jìn)行辨識(shí)與評(píng)價(jià)。研究效果表明在深基坑支護(hù)項(xiàng)目危險(xiǎn)源管李空中將危險(xiǎn)源分為結(jié)構(gòu)失效性危險(xiǎn)源和非結(jié)構(gòu)失效性危險(xiǎn)源，并分別采用FTA法和LEC法對(duì)其危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)評(píng)價(jià)，可以在評(píng)價(jià)過(guò)程中充分考慮危險(xiǎn)源的特點(diǎn)，貼近工程實(shí)際，保證了后續(xù)的危險(xiǎn)源管控工作具有針對(duì)性，為類似項(xiàng)自的危險(xiǎn)癮管控提供了一種可供參考的管控方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]邊亦海.基于風(fēng)險(xiǎn)分析的軟土地區(qū)深基坑支護(hù)方案選擇[D].同濟(jì)大學(xué)，2006.

[Z]陳振.建設(shè)工程施工危險(xiǎn)源的辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與控制[D].華中科技大學(xué)，2009.

[3]劉建航等.基坑工程手冊(cè)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.