事故樹分析在深基坑突發事件的應用

曾來

摘 要 本文從安全系統分析的角度出發探討建設項目的安全問題，采用事故樹分析法，找出導致基坑開挖坍塌事故的基本原因，并對其重要度進行排序，為制定安全管理措施奠定基礎。

關鍵詞 事故樹 深基坑 坍塌

中圖分類號：TU714 文獻標識碼：A

1引言

隨著我國建設項目的快速發展，建設項目施工現場突發安全事件危害日益突出，給國家及企業帶來重大財產損失及人員傷亡。因此，建設工程項目突發安全事件的安全系統也就變得愈發重要。

本文著重探討建設項目深基坑的放坡開挖體系進行事故樹分析，以“深基坑放坡開挖坍塌事故”作為頂上事件，根據深基坑坍塌事故發生的條件進行事故樹析。

2項目概況

某中電工業環境科技園研發創新基地一期工程為1#、7#辦公樓項目。擬建1#辦公樓筏板基地標高-5.85m，開挖深度為自然地坪下7.85m-9.46m；7#辦公樓筏板基底標高為-1.25m，開挖深度為自然地坪下4.20m-5.21m。

本工程地下室及放坡開挖面積1#建筑4800㎡，7#建筑1900㎡，場地相對標高為-0.99。地下室底板墊層底標高1#-11.3米（部分-11.9米），7#建筑基地標高-6.6米?？偼谕练搅考s52000立方。

3深基坑危險源辨識

建設項目重大危險源識別是決定建立應急反應體系是否適應信息安全應急救援的關鍵。通過對風險源的識別，力求發現風險源的巨大風險來源，避免了突發事件的發生和演變，并對危險源進行識別，要對有可能演變成一個更大危險的意外安全事故，采取有針對性的措施，加強安全防范，加強重點測試，并制定應急預案。

深基坑的重大危險源辨識如下：基坑出現局部或整體性質的土體滑塌失穩現象；對于基坑土方開挖引起的基坑支護結構破壞；墻體養護時間不夠或不按規定做支護，造成塌方。

由于本項目出現深基坑坍塌事故的概率比較大，本文重點運用事故樹分析法對深基坑坍塌事故進行分析，作出重要程度排序，并依此提出相應的對策措施。

4構建事故樹

事故樹的建立需要對整個事故過程要有清晰的認識和深入的了解。導致深基坑坍塌事故發生的因素有兩個：一是“邊坡滑坍破壞”，二是“深基坑涌水涌砂破壞”，這兩個事件發生其一都會導致深基坑坍塌事故，所以它們是或門關系。

4.1邊坡滑坍破壞

根據邊坡資料了解到，邊坡滑坍破壞的情況一般有：為了縮短工期，施工單位對深基坑進行超挖，導致土的剪應力增加，造成滑坡；深基坑開挖后暴露時間過長，長期日曬雨淋，土質的承載力會發生變化容易引用坍塌事故；沒有根據土壤的承載力進行邊坡坡度設計，造成滑坡；坡頂荷載過大，導致坍塌事故；邊坡坡面因一定的因素而發生結構性破壞從而導致滑坍事故的發生，所以具體事件有“深基坑超挖”、“深基坑暴露時間過長”、“坡度值選取不當”、“坡頂額外荷載作用”和“邊坡坡面結構性破壞”，其中“超挖”和“深基坑暴露時間過長”為基本事件，不再做細分，對另外三種事件在做分析。

4.1.1坡度值選取不當

坡度值的選取一般考慮兩個因素，一是土體特性參數的選取，二是邊坡穩定性驗算。所以這兩個基本事件為“土體特性參數負偏差”和“沒有進行邊坡穩定驗算”，且為或門關系。

4.1.2坡頂額外荷載

坡頂額外荷載一般有兩種情況，一是在坡頂堆放了過多的材料，二是開挖機具作用荷載過大。所以這兩個基本事件為“坡頂超額荷載”和“機具荷載作用過大”，且為或門關系。

4.1.3邊坡坡面結構破壞

能造成邊坡坡面結構破壞的一般有兩種因素，一是邊坡支護方法不當，造成結構破壞，二是沒有考慮到臨近建筑物附加的應力。所以這兩個基本事件為“防護方法不當”和“忽視臨近建筑物附加應力”。

4.2深基坑涌水涌砂破壞

受天氣和地下水的影響，深基坑往往會發生積水的現象，而水又恰恰是改變土的物理性質的重要途徑，所以治水是避免滑坡事故的關鍵因素。能造成深基坑涌水涌砂破壞的兩個事件是“地表水滲入邊坡土體”和“地下管道漏水”，接下來對兩個事件分別展開分析。

4.2.1地表水滲入邊坡土體

導致地表水滲入邊坡土體一般有兩種情況，一是施工單位排水措施沒有做芡導致大量水體積蓄，滲入土體；二是存在砂性土層，具有強烈的親水性。所以這兩個基本事件是“存在砂型土層”和“排水不當”。

4.2.2地下管道漏水

地下管道漏水往往也是導致深基坑滑坡的重要因素。一般的情況有在開挖道己經破裂，二是土體的變形引起管道破裂。所以這兩個基本事件是“開挖前水管已裂”和“土體變形引起水管破裂”。

5.3結構重要度

根據不同的基本事件在32割集中出現的頻率大小反映了該基本事件在深基坑放坡開挖坍塌事故發生中的重要程度：

根據最小割集的求解可以看出X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8各出現在4組割集中，X9，X10，X11，X12各出現在8組割集中，因此可以得到各個基本事件對基坑坍塌事故的影響程度大小為：

X9=X10=X11=X12>X1=X2=X3=X4=X5=X6=X7=X8

所以，對深基坑坍塌事故影響的重要程度依次為：排水不當；存在砂型土層；開挖前水管已破裂；土體變形引起水管破裂；土體特性參數負偏差；沒有進行邊坡穩定性驗算；坡頂超額堆載；機具荷載作用過大；防護方法不當；忽視臨近建筑物附加應力；深基坑超挖；深基坑暴露時間過長。

參考文獻

[1] 《建筑施工手冊》（第五版）編委會.建筑施工手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2011.

[2] 陳安.應急管理的機理體系[J].安全，2007.endprint