人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故的可能性評(píng)價(jià)方法

張瑞征 李森林 葛玉祥 王 凱

(1.山西省陽(yáng)泉市道路管理處，山西 陽(yáng)泉 045000； 2.中勘冶金勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，河北 保定 071069)

人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故的可能性評(píng)價(jià)方法

張瑞征1李森林2葛玉祥2王 凱2

(1.山西省陽(yáng)泉市道路管理處，山西 陽(yáng)泉 045000； 2.中勘冶金勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，河北 保定 071069)

采用層次分析法對(duì)陽(yáng)泉市南婁大橋樁基施工發(fā)生事故的可能性進(jìn)行評(píng)估，構(gòu)建了人工挖孔樁坍塌影響因素的有序遞階層次結(jié)構(gòu)，并劃分出評(píng)價(jià)級(jí)別以及相應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的量值，再進(jìn)行隸屬度模糊處理，建立各因素模糊評(píng)價(jià)矩陣，通過(guò)最大隸屬度原則進(jìn)行綜合評(píng)判事故發(fā)生等級(jí)，經(jīng)計(jì)算該人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故可能性分級(jí)為Ⅳ級(jí)，為很可能發(fā)生。

人工挖孔樁，坍塌事故，層次分析法，可能性分級(jí)

1 概述

本次評(píng)價(jià)對(duì)象為陽(yáng)泉市南婁大橋樁基，該樁基采用人工挖孔施工，因人工挖孔樁施工發(fā)生坍塌事故造成的人員傷害較大，故擬對(duì)該場(chǎng)地的人工挖孔樁施工發(fā)生坍塌事故的可能性進(jìn)行評(píng)價(jià)。眾所周知，影響人工挖孔樁施工安全的因素眾多，考慮到各因素之間的相互關(guān)系的復(fù)雜性及模糊性，根據(jù)場(chǎng)地施工條件、地質(zhì)條件等，人工挖孔灌注樁孔深、地質(zhì)條件復(fù)雜、施工難度大的特點(diǎn)，本次采用模糊層次綜合評(píng)判法對(duì)該施工發(fā)生事故的可能性進(jìn)行評(píng)估。

2 評(píng)價(jià)原理

模糊層次綜合評(píng)判法首先建立影響人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故的各種因素清單，根據(jù)各種因素之間的相互關(guān)系，應(yīng)用層次分析法建立各種因素的層次關(guān)系矩陣，即對(duì)各因素進(jìn)行有序的分階處理。然后根據(jù)各階因素的重要程度，運(yùn)用1-9標(biāo)度法確定各階因素的權(quán)重，之后采用梯形隸屬度函數(shù)建立各階因素評(píng)價(jià)矩陣，最后通過(guò)模糊數(shù)學(xué)的方法建立人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故可能性的模糊評(píng)價(jià)矩陣，從而得出事故發(fā)生可能性的等級(jí)。主要評(píng)判步驟見(jiàn)圖1。

3 工程實(shí)例

1)建立影響人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故的各因素層次關(guān)系矩陣。

根據(jù)本工程場(chǎng)地實(shí)際情況，對(duì)影響本場(chǎng)地人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故的各因素進(jìn)行層次分析，建立了各種因素的有序遞階層次關(guān)系矩陣，見(jiàn)表1。

2)確定坍塌事故可能性等級(jí)及評(píng)價(jià)矩陣。

3)確定各階影響因素的權(quán)重。

表1 影響人工挖孔灌注樁坍塌事故的各因素層次關(guān)系

4)各階模糊矩陣計(jì)算。

a.由三階因素求二階因素(u31工程地質(zhì)條件)評(píng)價(jià)矩陣：

表2 關(guān)于各因素致使人工挖孔灌注樁坍塌事故可能性的梯形隸屬函數(shù)

表3 各階因素的權(quán)重值一覽表

b.由二階因素求一階因素評(píng)價(jià)矩陣：

c.由一階因素求人工挖孔灌注樁坍塌事故發(fā)生可能性評(píng)價(jià)矩陣:

4 結(jié)語(yǔ)

1)結(jié)合南婁大橋現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，建立了影響人工挖孔樁施工安全的多指標(biāo)多層次指標(biāo)體系，通過(guò)勘察設(shè)計(jì)及施工情況、施工方式及支護(hù)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)環(huán)境因素、挖孔樁監(jiān)測(cè)、施工管理等五個(gè)方面對(duì)人工挖孔樁施工過(guò)程中發(fā)生坍塌事故的可能性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分級(jí)以及各評(píng)價(jià)指標(biāo)的量值。2)通過(guò)模糊數(shù)學(xué)理論，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行隸屬度模糊處理，建立梯形隸屬度函數(shù)，進(jìn)而建立各相關(guān)聯(lián)層序指標(biāo)的模糊評(píng)價(jià)矩陣，最終得出人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故可能性總的模糊評(píng)價(jià)矩陣，并得出合理的評(píng)價(jià)結(jié)果。3)鑒于模糊層次綜合評(píng)判法較指標(biāo)體系法所涉及評(píng)判指標(biāo)更全面，更有針對(duì)性，更符合施工場(chǎng)地客觀條件，所以綜合考慮勘察、設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)相關(guān)資料，現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、施工作業(yè)環(huán)境以及人員組織活動(dòng)等因素，其評(píng)價(jià)結(jié)果適用于人工挖孔樁施工階段動(dòng)態(tài)的安全評(píng)價(jià)。

[1] 宋曉莉,余 靜,孫海傳，等.模糊綜合評(píng)價(jià)法在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用[J].微計(jì)算機(jī)信息，2006(3)：22-23.

[2] 賀仲雄.模糊數(shù)學(xué)及其應(yīng)用[M].天津:天津科學(xué)技術(shù)出版社,1985.

[3] 楊綸標(biāo),高英儀.模糊數(shù)學(xué)原理及引用[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,2004.

[4] 馬博恒,葛玉祥,李森林,等.陽(yáng)泉西環(huán)高速公路LJ1標(biāo)(南婁大橋、南婁隧道)施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告[R].2012.

The probability assessment method of artificial dig hole pile occurred collapse accident

Zhang Ruizheng1Li Senlin2Ge Yuxiang2Wang Kai2

(1.ShanxiYangquanRoadManagementOffice,Yangquan045000,China;2.ChinaMetallurgicalInvestigationandDesignResearchInstituteLimitedCompany,Baoding071069,China)

Using the hierarchy analysis method evaluated the possibility of Yangquan Nanlou bridge pile foundation accident, construction of the orderly hierarchical structure of artificial dig hole pile collapse effect factors, and divided the evaluation level and corresponding evaluation index value, then made membership degree fuzzy process, establishment of factor fuzzy evaluation matrix, through the maximum membership degree made comprehensive evaluation of the accident grade, artificial dig hole pile collapse possibility of grade five, is likely to happen.

artificial dig hole pile, collapse accident, hierarchy analysis, probability grading

2015-01-23

張瑞征(1957- )，男，高級(jí)工程師； 李森林(1982- )，男，工程師，注冊(cè)巖土工程師； 葛玉祥(1979- )，男，工程師，注冊(cè)巖土工程師； 王 凱(1984- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)10-0045-02

TU473.1

A