深基坑施工中的風(fēng)險管理研究

楊瑞江

（江西地礦局省916地質(zhì)隊(duì)，江西九江332100）

深基坑施工中的風(fēng)險管理研究

楊瑞江

（江西地礦局省916地質(zhì)隊(duì)，江西九江332100）

目前深基坑工程施工是當(dāng)前工程施工建設(shè)的一個重要命題，在深基坑施工中我們迫切需要解決如何降低事故發(fā)生率以及事故造成的損失這一難題。本文采用專家調(diào)查法和層次分析法評估深基坑施工中的安全風(fēng)險隱患，根據(jù)深基坑施工中風(fēng)險管理的一般流程，分析存在的風(fēng)險因素，探討在施工過程中存在的一系列問題，討論了常用的風(fēng)險處理方法，提出深基坑工程施工中存在的風(fēng)險的解決方案。

深基坑施工；風(fēng)險管理；風(fēng)險因素；風(fēng)險控制

0　引言

目前，城市高層建筑及地下工程日益發(fā)展，深基坑施工也隨之增加。在深基坑施工中因施工或者管理不當(dāng)，發(fā)生不少施工事故，給施工單位帶來了一定的經(jīng)濟(jì)損失，也導(dǎo)致深基坑施工工期的延誤。所以，如何在深基坑施工中，降低事故的發(fā)生率以及降低發(fā)生事故后所帶來的經(jīng)濟(jì)損失，是我們目前風(fēng)險分析理論的課題，值得我們?nèi)パ芯?。目前國外專門針對深基坑施工風(fēng)險研究的課題不多，對深基坑施工風(fēng)險的研究還處于一個初步的階段，但可以為我們在深基坑施工中的風(fēng)險研究起到很好的借鑒作用[1-3]。目前國內(nèi)對深基坑施工風(fēng)險進(jìn)行研究的現(xiàn)狀，國內(nèi)首個對深基坑施工風(fēng)險分析研究的課題是由李永盛、黃宏偉等完成的崇明越江通道工程，這個課題作為國內(nèi)首個進(jìn)行風(fēng)險評估的大型隧道工程項(xiàng)目，涉及施工風(fēng)險管理、環(huán)境保護(hù)等各個方面，但對深基坑施工中的風(fēng)險分析的研究幾乎沒有[4]；國內(nèi)僅有李惠強(qiáng)采用FTA方法，對某基坑工程邊坡開挖的事故樹做了分析[5]。所以，目前關(guān)于深基坑施工的風(fēng)險研究尚處于起步階段，真正定量化的研究成果很少，有待完善。

1　深基坑施工事故統(tǒng)計分析

根據(jù)相關(guān)參考文獻(xiàn)[6]給出深基坑施工事故的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析顯示，基坑工程是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及勘察、設(shè)計、施工和監(jiān)測這4個緊密聯(lián)系的環(huán)節(jié)，每起深基坑工程事故比較復(fù)雜，都有可能是由各種不利因素共同引發(fā)，不能以簡單的方法處理。工程勘察方面，基坑支護(hù)設(shè)計方面的失誤，防水、降排水方面，施工管理方面，相鄰施工影響而引發(fā)的工程事故，工程監(jiān)測方面，綜合因素導(dǎo)致嚴(yán)重事故發(fā)生等等都有可能導(dǎo)致深基坑施工的發(fā)生。

深基坑施工不但具有臨時性、復(fù)雜性，還具有隨機(jī)性和地域性等多樣性的特點(diǎn)，任何一個深基坑施工環(huán)節(jié)的失誤都有可能導(dǎo)致事故的發(fā)生，是一項(xiàng)高風(fēng)險性工程[7]。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，通過對國內(nèi)發(fā)生的160余起深基坑施工事故的研究分析，深基坑施工事故發(fā)生率通常約占深基坑工程數(shù)量的20%左右，其中因設(shè)計不當(dāng)而導(dǎo)致的深基坑事故占總數(shù)的46%，因施工問題而導(dǎo)致的基坑事故占總數(shù)的41.5%[6]。

2　深基坑施工期風(fēng)險管理

2.1風(fēng)險分析的基本概念和基本方法

深基坑工程事故原因很多，按照工程事故的責(zé)任劃分，可以歸納勘察失誤、設(shè)計失誤、施工失誤、監(jiān)理失誤、監(jiān)測失誤、建設(shè)管理失誤這6個方面。在深基坑施工中存在風(fēng)險因素多，難以確定，事故發(fā)生后產(chǎn)生的后果嚴(yán)重，直接帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。

深基坑工程施工過程中可能導(dǎo)致事故發(fā)生的物的不安全狀態(tài)、人的不安全行為及管理上的缺陷。

深基坑施工的風(fēng)險定義：

R——深基坑施工的安全風(fēng)險；

p——深基坑安全風(fēng)險發(fā)生概率；

C——深基坑安全風(fēng)險損失，對應(yīng)于人員傷亡“CL”、造成的直接經(jīng)濟(jì)損失“CC”、對周邊環(huán)境影響進(jìn)而導(dǎo)致的損失“CH”等。

2.2深基坑施工期風(fēng)險管理流程

深基坑施工的風(fēng)險管理流程可分成4個步驟，即風(fēng)險估計、風(fēng)險辨識、風(fēng)險評價、風(fēng)險控制。

1）風(fēng)險估計：風(fēng)險估計是指根據(jù)深基坑施工風(fēng)險因素，根據(jù)風(fēng)險事件發(fā)生的數(shù)量和損失嚴(yán)重程度估計總損失額的大小，估計這些風(fēng)險造成損失的嚴(yán)重性。

2）風(fēng)險辨識：是指分析找出在深基坑施工中存在的潛在的所有風(fēng)險因素。人們運(yùn)用各種方法，在風(fēng)險事故發(fā)生之前分析風(fēng)險事故發(fā)生的潛在原因。

3）風(fēng)險評價：是指為了選擇適當(dāng)?shù)陌踩胧瑓⒄找欢ǖ娘L(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行風(fēng)險分析，對在危險狀態(tài)下可能發(fā)生的概率和程度進(jìn)行全面評價的過程。評定風(fēng)險是否需要采取相應(yīng)的措施。

4）風(fēng)險控制：根據(jù)深基坑施工的實(shí)際施工情況，采取各種有效的措施和方法減少事故發(fā)生的可能性，降低損失。風(fēng)險伴隨著項(xiàng)目執(zhí)行的整個過程，風(fēng)險的出現(xiàn)會增加項(xiàng)目的費(fèi)用，減緩項(xiàng)目的進(jìn)度，并對項(xiàng)目的完成質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，從而影響投資者的預(yù)期收益。因此，對項(xiàng)目風(fēng)險進(jìn)行分析，并探討如何控制風(fēng)險就變得非常必要。

深基坑施中的風(fēng)險管理的一般工作流程如圖1所示。

圖1　深基坑施工期風(fēng)險管理的一般流程圖

圖1顯示，首先，風(fēng)險管理必須識別風(fēng)險。然后施工單位需要積極采取措施來控制風(fēng)險。深基坑施工中的風(fēng)險管理是個動態(tài)發(fā)展過程，制定切實(shí)可行的方案，是控制風(fēng)險的有效方法，編制多個備選的方案。隨著風(fēng)險管理的一般流程的改變，需要對風(fēng)險管理進(jìn)行定期的檢查和修改，隨著深基坑系統(tǒng)有關(guān)的發(fā)生事故以及其他一些新信息的增加而改變。

3　實(shí)例分析

3.1概述

某道路的下穿鐵路立交深基坑施工工程，框架預(yù)制基坑深8.04m，基坑支護(hù)采用放坡與鉆孔樁結(jié)合的防護(hù)方式，基坑南北西三側(cè)上部3m采用坡度1∶1.5放坡，下部5m采用直徑φ1.2m鉆孔樁支護(hù)，支護(hù)樁上端設(shè)砼冠梁進(jìn)行連接，基坑頂進(jìn)面采用1∶1.5坡度邊坡；在基坑的四周支護(hù)樁外側(cè)設(shè)置φ60雙頭深層攪拌樁，形成一個閉環(huán)止水帷幕。采用鉆孔樁加攪拌樁和SMW工法樁兩種形式，采用放坡開挖，其中基坑最大挖深為9.13m?？由钚∮?.5m時。部分引道采用敞開式U型結(jié)構(gòu)。設(shè)置頂進(jìn)分離式4榀框架結(jié)構(gòu)在既有馬路和鐵路平交道口位置處，形成鐵跨公立交。

3.2風(fēng)險識別

深基坑施工中的施工期風(fēng)險因素歸納為施工風(fēng)險、監(jiān)理風(fēng)險、環(huán)境影響風(fēng)險、人員安全風(fēng)險。

施工風(fēng)險：主要體現(xiàn)因施工工程設(shè)計的局限性引起的施工風(fēng)險等等，施工過程中出現(xiàn)的不確定因素。施工人員未嚴(yán)格遵守施工的規(guī)章制度，施工的質(zhì)量存在問題，施工現(xiàn)場管理不科學(xué)，施工混亂，施工監(jiān)測不到位。深基坑工程施工過程中各項(xiàng)作業(yè)活動、作業(yè)環(huán)境、施工設(shè)備、危險物品等所潛在風(fēng)險進(jìn)行風(fēng)險源辨識、風(fēng)險分析、風(fēng)險估測的系列工作。

監(jiān)理風(fēng)險：主要體現(xiàn)在監(jiān)理單位沒有相應(yīng)的監(jiān)理資質(zhì)和監(jiān)理設(shè)備，監(jiān)理市場還存在監(jiān)管體制不夠健全、人員素質(zhì)偏低、無序流動、與業(yè)主的職責(zé)劃分不清晰等問題，沒有認(rèn)真履行自己的監(jiān)理職責(zé)。

環(huán)境影響風(fēng)險：城市深基坑工程施工環(huán)境復(fù)雜，施工對周圍環(huán)境造成的影響較大。在當(dāng)今環(huán)境污染和生態(tài)破壞呈現(xiàn)出越來越多的復(fù)雜性、累積性的趨勢下，環(huán)境風(fēng)險評價愈發(fā)顯示出其重要性。這和環(huán)境保護(hù)往往成為基坑工程成敗的關(guān)鍵，變形在控制設(shè)計限值方面往往起著主導(dǎo)作用?；庸こ痰淖冃魏蛯Νh(huán)境的影響主要由圍護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度、支撐或錨桿的剛度、基坑內(nèi)土體的剛度來控制的。為了滿足變形要求可以增加支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度，如增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐、錨桿的尺寸、改變材質(zhì)、加密支撐、錨桿等。

人員安全風(fēng)險：基坑臨邊防護(hù)，設(shè)置人員上下專用通道。明確現(xiàn)場指揮即安全責(zé)任人，明確參加施工的各類人員的安全職責(zé)。加強(qiáng)安全檢查，加強(qiáng)安全教育培訓(xùn)力度，做好應(yīng)急準(zhǔn)備，在出現(xiàn)意外險情時，能迅速啟動救援措施。

3.3風(fēng)險評估

國內(nèi)風(fēng)險分析與評估方面的研究處于無發(fā)展階段，對評價各風(fēng)險因素的風(fēng)險水平并進(jìn)行定級，這里采用“國際隧協(xié)”推薦的風(fēng)險矩陣法（見表1）。

表1　風(fēng)險矩陣

在對待深基坑施工中，通常存在的風(fēng)險上通常有一個錯誤的認(rèn)識，錯誤的認(rèn)為風(fēng)險越小越好的這一觀點(diǎn)。所以以為要降低風(fēng)險的代價就要增加資金的投入。通常的做法是通過研究影響風(fēng)險的各種存在因素，把風(fēng)險值設(shè)定在一個可以接受的水平上，再經(jīng)過優(yōu)化，找出最佳的解決方案。

3.4風(fēng)險控制

深基坑施工工程存在的風(fēng)險因素很多，相互之間牽涉到的關(guān)系非常復(fù)雜，風(fēng)險管理不到位，就有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的事故發(fā)生，例如路面的沉降、基坑護(hù)壁塌方等等。風(fēng)險處理具有多樣性，不同的風(fēng)險采用不同的對策，采用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄏL(fēng)險，確保深基坑施工工程的質(zhì)量。

1）重視深基坑施工勘查工作。施工單位應(yīng)對其施工場地加強(qiáng)實(shí)地勘察工作，詳細(xì)了解施工現(xiàn)場的實(shí)際地理?xiàng)l件和水文條件，制定詳細(xì)合理的施工計劃，對可能存在的風(fēng)險細(xì)研究對策，確保施工現(xiàn)場的安全。

2）加強(qiáng)深基坑施工監(jiān)理工作。嚴(yán)格審查相關(guān)的技術(shù)負(fù)責(zé)人的資質(zhì)，避免施工事故的發(fā)生，施工單位應(yīng)具有相應(yīng)施工的施工資質(zhì)和條件，確保負(fù)責(zé)人具有相關(guān)資質(zhì)。

3）采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行作業(yè)的方式，防止基坑護(hù)壁塌方和地面沉降。在圍護(hù)體系中圍護(hù)結(jié)構(gòu)的深度是風(fēng)險控制的核心，就是底部沉渣的厚度，防水接頭的封閉性，處理好細(xì)節(jié)，對于后期施工過程中來說意義重大。

4）處理好深基坑積水問題。深基坑開挖前，根據(jù)程序必須先進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)的方案論證，對于地下水位高的工程必須進(jìn)行帷幕施工，阻斷地下水進(jìn)入基坑，施工帷幕時必須達(dá)到基底以下且穿過含水層，施工帷幕必須按照規(guī)范要求進(jìn)行施工，相互間必須互攪，防止?jié)B漏，對施工場地內(nèi)先進(jìn)行降水，后開挖施工。開挖后出現(xiàn)一些沒有排凈的地下水，可以明排。

4　結(jié)語

深基坑施工事故發(fā)生率高，后果嚴(yán)重，所以在深基坑施工中對其進(jìn)行風(fēng)險分析和控制相當(dāng)必要。但有相當(dāng)多的決策者由于缺乏正規(guī)的風(fēng)險分析教育，對風(fēng)險分析存在質(zhì)疑的心態(tài)，相關(guān)人員的頭腦中缺乏建立風(fēng)險概念，認(rèn)為風(fēng)險分析“沒有實(shí)際意義”“太難”等等。要保持一種客觀的心態(tài)去面對風(fēng)險管理，正確的態(tài)度去對待深基坑施工的風(fēng)險，既不能忽視，也不能盲目夸大，盡量減少人為失誤。

［1］GuidelinesforTunnelingRiskManagement.InternationalTunnel AssociationWorkingGroupNo.2，2002.

［2］M.H.Faber，M.G.Stewart.Riskassessmentforcivilengineering facilities；criticaloverviewanddiscussion.ReliabilityEngineering andSystemSafety，2003，80：173-184.

［3］M.H.FaberLecturenotesonriskandsafetyincivilengineering；2001

［4］同濟(jì)大學(xué).崇明越江通道工程風(fēng)險分析研究總報告［R］.2003（05）.

［5］李惠強(qiáng)，徐曉敏.建設(shè)工程事故風(fēng)險路徑、風(fēng)險源分析與風(fēng)險概率估算［J］.工程力學(xué)，2001增刊：716-719.

［6］沈斌.幾種懸索橋錨碇結(jié)構(gòu)基坑的施工風(fēng)險分析及對策［J］.公路交通科技，2008（04）：108-112.

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TU71

A

1673-1093（2015）10-0085-03

10.3969/j.issn.1673-1093.2015.10.020

楊瑞江（1971），男，湖南人，工程師，主任工程師，畢業(yè)于東華理工大學(xué)巖土工程專業(yè)，研究方向：巖土工程勘察與施工。

2015-05-20；

2015-06-03