基坑工程施工安全风险评估研究
第 1 章 绪 论
1.1 研究背景及研究意义 1.1.1 研究背景
随着我国经济建设的迅猛发展，社会的进步，城市建设也不断的发展，城市建设的空间也日趋紧张，为了更充分的利用城市土地，各个城市的高层建筑大量涌现，目前我国高层建筑发展趋势和特点是高度不断增高，层数增多，并积极参与国际高层建筑的竞争。同时，人们也越来越意识到利用城市地下空间的重要性，进行了大规模的市政工程建设，常见的有地铁车站、地下停车场、地下商场、地下民防工事、地下变电站等。据统计，我国已建成 50～100m 的高层建筑累计已有上亿平方米，而超过 150m 高度的超高层建筑已超过 100 幢。我国正在建设的高层建筑越来越高，体量也越来越大。目前我国在建的超高层建筑有位于深圳市福田区平安国际金融中心，建筑主体高度为 597 米，塔顶高度为 660 米，其中地上 118 层，地下 5 层；位于浦东的陆家嘴功能区的上海中心大厦，主体建筑结构高度为 580 米，总高度 632 米，其中地上 121 层主楼、5 层裙房和 5 层地下室；位于武昌滨江商务区核心区的武汉绿地中心，高 606 米，根据初步规划，这座超高层建筑共有 124 层，其中地下 5 层，地上 119 层。随着高层建筑的发展，伴随着出现深基础。绝大多数高层建筑的
基础埋置深度较深，而且越来越深。此外，随着城市化进程的不断加快与低碳经济时代的来临，中国的城市轨道交通建设已经快速有序的发展阶段。从 2009 年起，国务院将批复的城市轨道交通规划共涉及 35 个城市，北京、上海、广州等 28 个城市有城市轨道交通线路建设全面提升。截至 2010 年底，中国已有北京、上海、广州、天津、重庆、南京、武汉、长春、深圳、大连、成都、沈阳 12 座城市，有 48 条城市轨道交通线先后建成并开通运营，运营里程达 1395 公里。目前，我国内地共有 36 座城市向国家主管部门上报了城市轨道交通建设发展规划，其中已有 28 座城市获得了国家批准。计划至 2015 年前后，我国规划建设 96 条轨道交通线路，建设线路总长达 2500 多公里，总投资将超过 1 万亿元。在可预见的未来十年甚至二十年内，将是我国的城市轨道交通产业快速发展的黄金时期。无论是高层建筑深基础的施工，还是地下工程的建设，都不可避免的要进行大规模的地下开挖，这就牵涉到大量的基坑工程问题。随着基坑开挖规模和深度的增大以及地质环境的复杂多样性，基坑施工的复2杂程也不断的提高。近年来，由于技术、管理不善等原因，在深基坑的施工过程中发生了不少事故，给国家和社会带来了非常大的经济损失，不仅延误了工期，有的事故甚至引起邻近建筑物倒塌和人员伤亡，产生了非常不好的社会影响。2008年 11 月 15 日下午 3 时 15 分，杭州地铁湘湖站北基坑施工现场发生大面积坍塌事故，造成 21 人死亡，24 人受伤，直接经济损失 4961 万元。2009 年 3 月 19 日下午 1 点 35 分左右，正在施工的西宁市商业巷南市场佳豪广场发生工程基
坑坍塌事故，造成 8 名工人死亡。2011 年 4 月 12 日 20 时 40 分，宝山万达广场施工工地在基坑开挖和垫层施工中造成北侧围护体倾覆，并引起部分道路坍塌，通行中断。该事故造成直接经济损失约为 54 万元。2011 年 8 月 28 日 10 时 30 分左右，茂名信宜市城南金津茗苑商品房工程在进行地下车库护土墙施工时发生一起坍塌事故，造成 6 人死亡。频繁发生的基坑坍塌事故为人们敲响了警钟。因此，如何对基坑工程施工进行安全评估，并对潜在的风险进行处理，尽可能的事故发生率和灾害损失，显然是一个急需解决的课题。由于基坑体系是一个非常复杂的系统，其安全受到地质条件、周围环境、施工规范程度等多方面因素的影响，加上施工过程的动态性，基坑工程施工过程中存在着许多的不确定因素，施工难度很大，存在着很大的安全风险。主要存在着对数据和经验积累不够、对基坑安全风险认识和估计不足、缺乏科学合理的方法和对策处理安全风险等问题。目前我国的基坑工程安全风险主要依据经验判断，还没有较好的定量化的安全评价标准和评判分析模型，由于认识的片面性，容易被表面现象误导，导致工程事故的发生。目前，我国基坑工程在安全风险管理方面存在着以下三个方面的问题：
（1）缺乏规范的安全风险管理流程。完善的风险管理流程应包括风险定义、风险辩识、风险估计、风险分析、风险评估、风险处置和风险监控。目前我国在基坑工程安全方面主要侧重于风险的分析与评估。风险管理主要是定性管理，缺少根据监测数据进行定量计算的环节。
（2）工程安全风险管理专业队伍不够规范。目前，我国各地的“第三方监测”基本处于管控无序状态；国内缺乏专业的工程安全风险管理咨询评估单位以及相关从业人员；国家、地方及行业规范没有针对不同地区、不同岩土工程地质、不同环境条件的风险阈值等作相关规定。
（3）缺乏合适的信息化安全风险管理平台。目前，我国安全风险管理的信息化水平还比较低，缺乏适合我国地下工程建设实际情况的信息化风险管理平台。 1.1.2 研究意义
造成基坑安全事故居高不下的原因非常复杂，要深入分析其中的原因，必须运用系统安全工程理论的方法，对基坑工程施工中的危险因素进行深入分析，对基坑安全问题进行积极的预测和评价，并结合我国具体国情，从安全管理制度和管理方法上提出控制对策，最终建立完善的建筑安全预警控制系统，才能进一步预防和降低事故的发生。在基坑工程领域，运用风险分析理论，通过不确定性分析、概率统计等研究方法，并采用风险评价的方法，明确基坑工程施工安全风险等级，并最终确定基坑施工安全事件的潜在损失。本文研究了大量基坑工程施工安全事故并对其发生的原因进行了分析，据此建立了基坑工程施工安全风险综合评价体系，并针对具体基坑工程，运用所构建的模型评估了各个基坑安全风险因素的风险等级以及概率，解决了基坑工程安全风险管理中不同层次风险因素的评价问题。其具有以下研究意义：
（1）有利于决策科学化。基坑工程建设是一项规模很大的地下系统工程，由于人类对地下情况的了解还较少，导致了基坑工程施工建设过程中风险众多且复杂等特点，使得基坑工程是一项具有高风险的项目，这些不确定性风险因素一旦发生，就可能酿成重大灾害事故。因此，通过对基坑工程开展安全风险管理，进行系统的安全风险识别、建立合理的安全风险概率和安全风险损失模型，评价出该基坑工程的安全风险水平，从而为决策者进行项目决策提供了科学依据，使得 决策者对基坑工程方案决策科学化和准确化，避免了以往的“拍脑袋、喜好”式的决策方法，有利于促进了工程利益和安全程度的最大化。 （2）有利于降低事故发生的可能性。风险是可以预测和预估的，通过对基坑工程进行安全风险评估，不仅可以找出各风险事件的风险源，还可以评估各风险源对安全风险事件的影响大小，根据风险评估，得出基坑工程施工中需要重点注意的问题，提前采用主动规避风险措施，从而可以在实际基坑工程施工过程中加强针对性的管理，通过安全风险管理，完全可以降低事故发生的可能性甚至者消除安全风险。 （3）为实现基坑工程施工安全技术和管理的标准化创造条件。对基坑工程安全进行风险评估，针对事故和事故隐患发生的各种可能事件，提出消除危险的最佳技术措施方案，并针对安全管理的漏洞采取相对应的规避措施，通过对施工过程中的安全性进行评价，看是否符合有关技术标准、规范以及相关规定。同时，对照相关技术标准和规范找出其存在的问题和不足，进而实现安全技术、安全管理的标准化和科学化。