陳光伸 胡 輝＊ 張 飛 劉飛鵬

（1.云南水利水電職業(yè)學院，云南 昆明 650499；2.國家林業(yè)和草原局西南調查規(guī)劃院，云南 昆明 650032；3.云南大學國際河流與生態(tài)安全研究院，云南 昆明 650504）

0 引言

建筑基坑工程受地質、環(huán)境等方面因素的影響，在施工中存在諸多不確定性，容易導致施工中發(fā)生安全事故。當前，建設工程規(guī)模越來越大，其基坑規(guī)模和深度也在不斷增大，相伴的基坑施工作業(yè)風險備受重視。工程實踐上，基坑失穩(wěn)事故時有發(fā)生，會造成巨大的人員和財產(chǎn)損失。實踐證明，在施工中應用安全評價方法預先判斷基坑施工安全性，為基坑風險控制提供理論依據(jù)，對事故風險因素有效控制，對于降低事故發(fā)生幾率，減少事故損失具有顯著作用。但這必須建立在科學合理的基坑安全評價方法之上。為了梳理科學合理的基坑安全評價方法，本文就其研究現(xiàn)狀及應用效果進行探討。

1 安全評價概述

安全評價應用系統(tǒng)科學的方法辨識系統(tǒng)中存在的危險因素，對研究對象的安全性進行評價，以便采取相應的安全措施[1]。在工程作業(yè)中，安全評價的過程實際上是對可能影響工程安全或穩(wěn)定性的危險源進行辨識、風險評價，科學客觀反映研究對象安全狀態(tài)以便預先采取相應措施進行風險控制，達到系統(tǒng)安全的過程[2]。通過對系統(tǒng)發(fā)生事故危險性進行定性和定量分析，評價系統(tǒng)發(fā)生危險的可能性及其程度，可以有效降低事故發(fā)生幾率，減少事故損失，從而獲得較好的經(jīng)濟和社會效益[3]。

基坑工程的穩(wěn)定性需要考慮多種因素，如工程地質條件、施工、管理等，以確定基坑安全程度。因此，需要建立一個科學有效的評價系統(tǒng)，以確定評價結果的適用性和可靠性?；影踩u價是指運用安全學原理，利用系統(tǒng)分析方法并結合基坑工程專業(yè)領域的施工和管理經(jīng)驗評估基坑施工過程中可能出現(xiàn)的安全問題，并采取相應的技術和管理措施以確?；邮┕み^程的穩(wěn)定[4]。

2 基坑安全評價方法研究現(xiàn)狀

基坑安全評價的目的是進行事故預測和風險控制，明確評價對象安全狀態(tài)，它以事故發(fā)生的原因和結果為基礎，結合事故的發(fā)生概率、工程地質、基坑施工和管理對基坑的安全性進行評價，以預測基坑的穩(wěn)定性。目前，基坑安全評價常用的方法主要有安全檢查表法、預先危險性分析、作業(yè)條件危險性評價法、事故樹分析法、層次分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡法、模糊評價法等等。這些評價方法的應用，在基坑工程風險評價與控制中起到了巨大的作用。由于基坑規(guī)模和深度的不斷增大，各種施工風險因素的識別和控制變得尤為復雜，為基坑安全的有效評價和管理帶來了一些困難，選擇合理的基坑施工安全評價方法，科學客觀地反映基坑施工中面臨的各種風險顯得尤為重要。

早期的安全評價方法則是簡單的根據(jù)工程項目設計的容許值設置報警值，形式單一且難以量化，不能完全反映工程項目的安全狀態(tài)[5]。

龍小梅等通過數(shù)據(jù)分析總結了基坑事故的主要原因有工程勘察、設計、施工、管理、監(jiān)理以及檢測等方面問題，并將故障樹分析法應用到基坑支護體系安全評價中，證明了該方法的可行性[6]。李立新等以模糊理論為基礎，構建地鐵基坑工程安全評價指標體系，進一步對影響因素進行分析評價，得出地鐵基坑工程的安全等級，使基坑工程事故的發(fā)生趨于明確化[7]。張曉等針對影響地下連續(xù)墻穩(wěn)定性的各因素存在隨機性和模糊性的特點，運用模糊可靠度分析法，建立評價分析模型，并以國家大劇院深基坑地下連續(xù)墻施工作為工程背景進行模糊可靠度分析[8]。劉濤收集百余個地鐵車站基坑的工程資料數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘技術強大的數(shù)據(jù)處理和分析能力，對上海軟土地鐵站的基坑變形情況進行預測并進行安全評價[9]。鄧志秋將可拓評價方法引入到基坑安全綜合評價中，分別建立基坑工程等級可拓評價物元模型和基坑安全狀況等級可拓評價物元模型，提出了應用層次分析法和熵值法兩種確定指標權重的思路，并驗證了這兩種思路結合可拓評價法在基坑安全評價中的可行性[10]。周紅波等以故障樹分析法為基礎，將工作分解結構（WBS）-風險分解結構（RBS）法引入地鐵基坑工程施工風險因素分析中，并在此基礎上通過敏感性分析確定了關鍵風險因素[11]。謝孟卿等針對傳統(tǒng)的系統(tǒng)安全評價方法在地下工程復雜地質條件下，無法有效判別最大危險源的問題，將遺傳算法引用到深度基坑施工危險源識別中，克服了一些傳統(tǒng)算法中的不足[12]。張玉瑩以事故致因理論為基礎，將理論與實踐相結合分析可能發(fā)生事故的類型，確定各風險因子權重并依此MES 安全評價體系，并對工程項目進行安全評價[13]。黃建華等在對全國130 個基坑事故的分析研究的基礎上，得出圍護結構滲流破壞的7 個主要因素。基于貝葉斯網(wǎng)絡模糊綜合分析法，建立基坑圍護工程風險評估模型，得出風險事件的風險等級[14]。張棟等從影響深基坑施工安全的人、設備、環(huán)境、管理以及工程等5 個因素研究構建深基坑施工安全評價指標體系，綜合考慮層次分析法和熵權法的運用特點，采用組合賦權的方法，確定各要素新的權重值，提高了評價結果的全面性和科學性[15]。李雪薇在分析總結深基坑施工現(xiàn)場安全靜態(tài)和動態(tài)危險源的基礎上，建立基于BIM 的深基坑施工現(xiàn)場安全管理系統(tǒng)構建框架，結合深基坑施工安全風險知識庫的存儲功能及Revit API 二次開發(fā)技術，在施工前期對活動對象進行安全風險識別，并將安全知識可視化，為安全施工提供數(shù)據(jù)支持[16]。宋博從人員、設備、環(huán)境、管理、技術5 個方面構建安全評價指標體系，在運用數(shù)據(jù)包絡法（DEA）計算各指標權重后，再結合反向神經(jīng)網(wǎng)絡法（BP）對樣本數(shù)據(jù)訓練輸出深基坑施工安全評價值[17]。姚海星基于深基坑施工風險因素具有傳播性、模糊性、動態(tài)性的特點，以太原地鐵2 號線H 站基坑為研究對象，運用WBS-RBS 法構建評價指標體系，結合LEC 法和FAHP 法計算各風險因素權重，明確事故預防的重點[18]。陳紹清等將事故樹模型中的結構重要度轉化為層次分析模型中各要素的權重，改進了層次分析法主觀性較強的缺點，并對地鐵深基坑坍塌事故案例進行了風險分析，證明該改進方法的可行性[19]。劉碧萍等以南寧金凱路地鐵車站深基坑施工安全評價為例，提出了將WBS-RBS 法與G1 法相結合的定性與定量評價模型，計算出基坑開挖各要素的風險值從而確定施工單元風險等級[20]。

上述研究發(fā)現(xiàn)：由于基坑工程具有一定的區(qū)域性，不同區(qū)域地質條件差別很大，且不同施工企業(yè)管理水平、技術條件以及設備等也存在很大差異，因此針對不同的工程項目，各位專家學者從安全評價系統(tǒng)、風險因素控制等方面著手，對基坑工程安全評價方法進行了深入研究，并取得一定的成效?；庸こ贪踩u價方法已經(jīng)從早期的單一因素定性評價，發(fā)展到如今多種方法綜合應用、多因素綜合半定性半定量評價，同時兼顧主觀性和客觀性評價，大大提高了評價結果的可靠性和科學性。

同時也要看到：由于基坑工程安全穩(wěn)定性的影響因素較多，且復雜多變，往往引起事故的并不是單一的因素，而是綜合作用的結果，這也給基坑安全評價方法的研究帶來一些挑戰(zhàn)。另外由于缺乏統(tǒng)一的評價標準，不同的研究者往往會采用不同的評價方法，這也會導致評估結果的不穩(wěn)定性。

安全評價的實施需要技術人員的專業(yè)素質和科學的評價方法，這對于提高基坑施工過程安全水平至關重要。此外，需要利用專業(yè)的技術工具和設備，以及有效的監(jiān)督管理措施，以確?；影踩u價的準確性和可靠性。

3 基坑安全評價方法應用實施流程

基坑安全評價的有效實施，可以減少因基坑施工操作不當而引發(fā)的安全事故，確保基坑施工的安全性。根據(jù)安全評價的結果，制定施工安全技術管理方案，落實安全管理措施，對于預防和減少施工安全事故至關重要。基坑安全評價作為安全管理的一個重要環(huán)節(jié)，其實施流程包括：

（1）根據(jù)施工計劃，制定基坑施工安全技術方案，明確基坑施工安全管理目標；

（2）對基坑工程涉及的管理制度、工具設備、材料、施工現(xiàn)場、人員等情況進行安全檢查，進行危險因素識別與分析；

（3）研究確定安全評價方法，依此建立基坑安全評價模型，對基坑的安全性進行評估；

（4）根據(jù)安全評價結果，制定施工安全管理方案，采取相應的預防措施，確保施工安全。

4 基坑安全評價案例分析

某大廈一期項目基坑工程，擬建場地位于昆明市人民西路,目前為停車場，交通便利，擬建建筑物為酒店商業(yè)建筑，地上21 層，高82.1m，地下一層（含一夾層），上部結構形式為框架剪力墻結構，基礎形式為樁筏基礎。在風險安全評價結論中對基坑變形監(jiān)測監(jiān)控指標設定有針對性的監(jiān)測項目，根據(jù)設計要求及現(xiàn)場情況，該項目采取支護頂部水平和豎向位移監(jiān)測、深層水平位移監(jiān)測、支撐內力監(jiān)測、錨索應力監(jiān)測、立柱豎向位移監(jiān)測、地下水位監(jiān)測及周邊環(huán)境監(jiān)測等綜合監(jiān)測措施，重點加強了地下水位、管線位移、鄰近建筑物位移、裂縫寬度等基坑工程周邊環(huán)境監(jiān)測報警。該案例重大危險源辨識及分布包括了可能發(fā)生的物體打擊、機械傷害、高處墜落、坍塌、觸電等緊急情況的應急準備和響應，并針對基坑現(xiàn)場實際情況，對基坑側壁漏水、基坑突涌、側壁位移大、周邊沉降、內撐失穩(wěn)、拆撐意外等重大危險源作出相應應急準備及編寫應急措施。在眾多的安全評價方法中，該案例安全評價方法主要應用了安全檢查表法、預先危險性分析、作業(yè)條件危險性評價法相結合的方法，因該項目是在市中心施工，重點加強了基坑周邊環(huán)境的現(xiàn)場檢測，根據(jù)安全評估報告編制了相應的應急處置預案。

通過以上安全評價結果可知，基坑安全評估報告的應用能夠對施工中重大危險源進行識別，改進施工中的不足，對重點區(qū)域加強監(jiān)控，從而起到事先預防和降低事故風險的作用。

5 結束語

綜上所述，基坑工程安全評價方法已從早期的單一因素定性評價，發(fā)展到如今多種方法綜合應用、多因素綜合半定性半定量評價，同時兼顧主觀性和客觀性評價，大大提高了評價結果的可靠性和科學性。

安全評價作為基坑工程安全管理的重要手段，為施工過程中的風險預防提供重要依據(jù)。通過對基坑工程安全風險進行分析和評估，可以及時發(fā)現(xiàn)和改進施工中存在的不足，預防事故的發(fā)生或降低事故造成的損失。在基坑安全評價方法的運用中，需要把握整體情況，綜合考慮各個因素，提高評價結果的可靠性和科學性，以確?；影踩胧┑挠行?。