深基坑工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究

張春明

摘 要：文章主要結(jié)合某深基坑工程的安全風(fēng)險(xiǎn)管理評(píng)價(jià)案例，闡述安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系在深基坑工程中的重要性，對(duì)預(yù)防深基坑工程施工事故，減少經(jīng)濟(jì)損失具有重要的實(shí)踐意義。

關(guān)鍵詞：深基坑;施工安全;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：TU753;TU714 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

深基坑工程施工具有“施工難度大、技術(shù)水平高、垂直深度深、規(guī)模大、對(duì)施工環(huán)境要求嚴(yán)格”等特點(diǎn)，同時(shí)由于施工區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、土壤環(huán)境不確定性高、施工方案合理性低、缺乏規(guī)范的施工管理標(biāo)準(zhǔn)等原因，導(dǎo)致深基坑工程施工過程中安全事故頻繁發(fā)生，不僅影響工程進(jìn)度，還會(huì)造成嚴(yán)重的負(fù)面社會(huì)影響。

1 深基坑工程要義

深基坑通常是指開挖深度不少于5 m或深度未達(dá)到5 m，但地質(zhì)條件、施工環(huán)境異常復(fù)雜的開挖、支護(hù)、排水等地下工程。

深基坑工程施工環(huán)境復(fù)雜，施工區(qū)域的地質(zhì)、水文特點(diǎn)極大的影響著地基的承載力。由于深基坑工程施工深度大，施工區(qū)域地質(zhì)情況復(fù)雜，導(dǎo)致勘探結(jié)果與實(shí)際情況具有較大差異，難以準(zhǔn)確預(yù)估施工區(qū)域的總體地質(zhì)情況。因此施工單位應(yīng)根據(jù)施工區(qū)域、施工場(chǎng)地環(huán)境、地下管線分布情況，對(duì)深基坑支護(hù)構(gòu)架和施工方案做出相應(yīng)調(diào)整。深基坑工程在實(shí)際施工過程中易受施工區(qū)域氣象、外部環(huán)境等多個(gè)因素影響，導(dǎo)致施工作業(yè)難以順利進(jìn)行，使施工安全風(fēng)險(xiǎn)顯著提高。鑒于此，在施工過程中，施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工區(qū)域巖質(zhì)的監(jiān)測(cè)，根據(jù)實(shí)際情況采取對(duì)應(yīng)的防范措施，盡可能排除風(fēng)險(xiǎn)因素，保證施工安全。

2 深基坑工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)

2.1 安全風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)

安全風(fēng)險(xiǎn)具有客觀性，即安全風(fēng)險(xiǎn)是客觀存在的，企業(yè)及個(gè)人不能通過意識(shí)或行為對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)移或消除，只能通過采取合理的安全風(fēng)險(xiǎn)防范措施，盡可能減少安全風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性，降低其帶來的損失。同時(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)具有普遍性，即實(shí)際情況下，安全風(fēng)險(xiǎn)時(shí)刻存在，隨時(shí)可能發(fā)生在一切社會(huì)群體中。但是安全風(fēng)險(xiǎn)也因針對(duì)對(duì)象的差異而導(dǎo)致其重要程度存在差異。并且安全風(fēng)險(xiǎn)是可以通過技術(shù)手段進(jìn)行合理預(yù)測(cè)的，例如通過實(shí)際案例和搜集數(shù)據(jù)，評(píng)估安全風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性和造成的經(jīng)濟(jì)損失大小。

2.2 深基坑工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法分類

（1）定性安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法。定性安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生概率以及導(dǎo)致的損失程度來評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。該方法針對(duì)性強(qiáng)，一般需要評(píng)價(jià)人員根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和自身專業(yè)研究方向進(jìn)行定性分析，高度依賴評(píng)價(jià)人員的經(jīng)驗(yàn)水平和對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素的理解程度，通常被用來評(píng)價(jià)單一風(fēng)險(xiǎn)因素。

（2）定量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法。定量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法是根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果，篩選出具有實(shí)踐意義的數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)大量安全風(fēng)險(xiǎn)事故進(jìn)行分析總結(jié)，制定相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量計(jì)算。但是由于深基坑工程具有工程量大、工期長(zhǎng)、安全風(fēng)險(xiǎn)因素復(fù)雜、安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系不完整等特點(diǎn)，定量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法并不完全適用于所有深基坑工程。

（3）歸納推理評(píng)價(jià)法。在歸納推理過程中，安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)人員一般先確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)范圍，并在該范圍的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，整理歸納所有可能影響深基坑工程施工的安全風(fēng)險(xiǎn)因素，通過綜合分析每個(gè)安全風(fēng)險(xiǎn)將導(dǎo)致的事故可能性，對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（4）模糊物元評(píng)價(jià)法。用M表示風(fēng)險(xiǎn)源，C表示風(fēng)險(xiǎn)源的特點(diǎn)，N表示風(fēng)險(xiǎn)源對(duì)于其特點(diǎn)的量化程度，R表示物元。當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)源具有多種特點(diǎn)時(shí)，C就具有多元性，物元Rn則表示為：

其中，Ci表示風(fēng)險(xiǎn)源M的第i個(gè)特點(diǎn)，Ni表示風(fēng)險(xiǎn)源M第i個(gè)特點(diǎn)對(duì)應(yīng)的量化程度。當(dāng)物元中的量化存在模糊特性時(shí)，就用“風(fēng)險(xiǎn)源，特征，模糊量值”的結(jié)構(gòu)來描述安全風(fēng)險(xiǎn)。如果用U（x）表示模糊量化程度，則模糊物元可表示為同理如果M擁有許多特點(diǎn)，則C也擁有多元性，即模糊物元表示為：

其中，Ci表示M的第i個(gè)特征，U（a）表示M第i個(gè)特點(diǎn)對(duì)應(yīng)的模糊量化程度。如果風(fēng)險(xiǎn)源數(shù)量為M并且每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源都擁有n個(gè)相同的特點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的量值都擁有模糊特性，則此時(shí)的模糊物元表示為：

其中，Mi表示第i個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源，Cy表示風(fēng)險(xiǎn)源的第j個(gè)特點(diǎn)，U（xij）表示第i個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源的第j個(gè)特點(diǎn)代表的模糊量化程度。模糊物元評(píng)價(jià)法通過結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)源的特點(diǎn)量化程度的模糊性質(zhì)與施工環(huán)境、施工設(shè)備、施工方案之間的對(duì)立性，對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量分析。

2.3 深基坑安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系建立原則

施工單位應(yīng)以科學(xué)理論為依據(jù)，按照施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，建立最符合實(shí)際的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)滿足靈敏性、科學(xué)性、動(dòng)態(tài)性、可實(shí)施性、可預(yù)見性的要求。在進(jìn)行深基坑施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，須研究透徹評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際屬性，在發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)事故時(shí)，可以及時(shí)反饋收集到的數(shù)據(jù)，并對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)采取有效措施，以減輕事故。同時(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選、安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系的建立須遵循科學(xué)合理的原則，合理對(duì)應(yīng)深基坑工程施工過程中安全風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)際情況，可以科學(xué)合理的反映安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系的正確性。應(yīng)對(duì)重大風(fēng)險(xiǎn)因素建立合理的動(dòng)態(tài)監(jiān)管制度，因?yàn)殡S著施工區(qū)域環(huán)境的不斷變化，安全風(fēng)險(xiǎn)因素也是在不斷改變的。深基坑工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系須具備實(shí)際操作意義，并可以通過科學(xué)適當(dāng)?shù)姆治?，得到與實(shí)際相符的評(píng)價(jià)結(jié)果，保證評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)深基坑工程施工的具有實(shí)際意義，能通過安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)規(guī)避施工中可能的事故風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)施工的順利進(jìn)行提供可靠保證。

3 深基坑工程存在的安全風(fēng)險(xiǎn)問題

3.1 缺乏規(guī)范的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制度

目前我國(guó)深基坑工程對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)的管理方式主要集中于安全風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估。但風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制度并不完善，一般只是對(duì)深基坑施工過程存在的安全風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行簡(jiǎn)單定性分析，判斷安全事故發(fā)生的可能性并給出相應(yīng)防范措施，缺少對(duì)突發(fā)情況的應(yīng)急處理能力。

3.2 缺乏合適的信息化管理

合理利用信息化數(shù)據(jù)管理，可以有效提高安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和監(jiān)控的效率，提高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的科學(xué)性，促進(jìn)深基坑工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)狀況透明化。但在信息技術(shù)飛速發(fā)展的前提下，我國(guó)深基坑工程的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理的信息化水平依然處于中下水準(zhǔn)，缺乏適合施工實(shí)際情況的信息化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理平臺(tái)，難以形成系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，無法保證評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的科學(xué)性和有效性。

4 安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分析在深基坑工程施工中的應(yīng)用

以某深基坑工程為例，該工程采用明挖法進(jìn)行施工。進(jìn)行土方開挖施工時(shí)，縱向分段按照工程結(jié)構(gòu)施工段劃分，在基坑開挖過程中，要在開挖前對(duì)地基與巖層接縫處利用挖掘機(jī)向下挖掘2 m，觀察接縫處是否存在斷裂情況，確保安全后才能進(jìn)一步施工。

4.1 人和物的安全風(fēng)險(xiǎn)因素及防治措施

為了有效降低該類安全風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生概率，施工單位應(yīng)完善健全安全文明施工制度并嚴(yán)格執(zhí)行。施工前對(duì)所有施工人員進(jìn)行施工安全教育，簽訂安全責(zé)任書，明確安全風(fēng)險(xiǎn)事故責(zé)任人，要求所有人員進(jìn)入施工場(chǎng)地必須佩戴安全帽，并配備專門的安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)督管理人員，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安全進(jìn)行維護(hù)和監(jiān)管。從事大型機(jī)械的施工人員要必須持有相應(yīng)的特種設(shè)備操作許可證;保證施工現(xiàn)場(chǎng)的安全網(wǎng)、圍欄等安全設(shè)備質(zhì)量可靠，將施工材料有序堆放，禁止高空施工人員向下拋擲物品。

4.2 地下管線沉降風(fēng)險(xiǎn)及防治措施

該深基坑工程施工區(qū)域存在大量地下管線，如給排水管線、煤氣管線、電氣管線、光纖等。根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分析，規(guī)定該工程管線最大累計(jì)量為3 cm，單次變化速率最大值為0.2 cm/d。由于該工程施工環(huán)境復(fù)雜，管線種類較多，在實(shí)際安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，采取統(tǒng)一最大值來監(jiān)控管線沉降，并通過處理巖層間隙水，進(jìn)行合理排水，增設(shè)剛性支護(hù)，預(yù)防管線沉降，以免對(duì)施工區(qū)域周圍社會(huì)生活帶來不良影響。

4.3 基坑治水風(fēng)險(xiǎn)及防治措施

該深基坑工程垂直深度深，施工區(qū)域巖層富水量大，地下水位高。如果不對(duì)基坑及時(shí)進(jìn)行治水處理，將導(dǎo)致基坑內(nèi)大量積水，產(chǎn)生涌水噴砂等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。嚴(yán)重情況下可能導(dǎo)致地下墻承載墻出現(xiàn)空洞，導(dǎo)致基坑穩(wěn)定性下降，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。防治該風(fēng)險(xiǎn)的主要手段為監(jiān)控地下水位。保證坑內(nèi)降水或挖掘基坑時(shí)導(dǎo)致的坑外地下水位下降量不大于100 cm;水位下降速率最多達(dá)到50 cm/d，且坑內(nèi)水位必須低于開挖面50 cm以下。在開挖基坑前必須保證地下水位處于下降狀態(tài)，并且嚴(yán)格監(jiān)控坑外地下水位向坑內(nèi)滲漏的情況。地下水徑流是引起塌方的主要因素，嚴(yán)格監(jiān)控地下水位是保證基坑穩(wěn)定的重要前提。

5 總結(jié)

在深基坑工程施工過程中，施工環(huán)境、施工方案、施工人員、施工設(shè)備等各類原因都與工程的安全風(fēng)險(xiǎn)因素存在一定聯(lián)系。為保證施工質(zhì)量和安全，應(yīng)建立合理的深基坑工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行充分了解，考慮相應(yīng)的事故后果，劃分相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，作為工程施工安全的參考依據(jù)，并及時(shí)對(duì)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行排查預(yù)防，促進(jìn)工程順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]李博.深基坑工程開挖施工安全風(fēng)險(xiǎn)控制淺析[J].建設(shè)監(jiān)理，2018（8）：62-64.