基坑工程人因重大風險源深層次演變分析研究

姜愛斌，郭艷微，孟春，朱春紅

（1.上海城建職業學院數字建造學院，上海 200432；2.上海城建職業學院市政與生態工程學院，上海 200432）

1 引言

基坑工程就是一個不確定性很大的復雜系統。基坑支護工程大多是一種臨時的施工結構工程，影響因素很多，包含了許多隨機性、模糊性和不確定性因素，很難用傳統的數學、力學模型來模擬[1]；而基坑工程最大的不確定性，來自人為因素[2]。近年來日益增多的基坑工程以及伴隨的日益增多的基坑事故顯示，80%以上的基坑工程事故引發原因都直接與人為差錯相關，僅小部分原因是基坑工程固有的環境不確定性。因此，分析基坑工程的人為差錯是控制基坑工程事故發生概率的關鍵。

而以往關于基坑工程人為因素及人為差錯方面的分析，都僅僅局限于人為差錯的表現形式，相對而提出的控制措施也缺乏針對性，總體的控制措施宏觀、模糊而缺乏操作性。要采取針對性的措施，必須先分析基坑工程中人為差錯的種類及其形成機理，從形成原因入手控制人為差錯的發生，才更具操作性。

本文首先對引起重特大事故的基坑工程人因重大風險源進行調研，然后歸納基坑工程中人因重大風險源類型，并提出具體風險評估過程中，考慮人為差錯的方法，進行基坑工程的重大風險源深層次演變分析，為實際工程的重大風險源的控制提供理論依據。

2 基坑工程中風險源分類

從相關企業、行業搜集相關基坑工程事故案例，歸納分析總結，得出發生基坑工程風險的原因，即存在風險因素，還存在可能導致風險因素產生的誘因，這就可能會導致風險事故的突發，進而對工程本身造成巨大的損失。孕險環境是指可能會產生事故的區域和環境。基坑工程中，孕險環境包括基坑自身的開挖空間和基坑周邊鄰近的影響區域。承載體是指承擔風險損失的對象。基坑工程中，主要的承載體包括三類：一類是基坑工程自身；另一類是周邊的環境，包括周邊的建筑物、構筑物、道路、橋梁橋墩、地下管道管線等；再一類是作為施工主體的人，包括工程施工各方人員、材料及機械管理人員、工程監理人員、工程監測人員等。

依據承受風險損失的對象（即承受風險載體）不同，對基坑工程的事故進行分類。將風險事故分為三類，即基坑工程自身風險、周邊環境風險以及人員傷亡風險。

基坑工程自身的風險包括：支護結構施工風險、基坑防水系統破壞、基坑時空效應，支護結構傾覆，基底流砂、管涌突發、墻后土體坍塌，支撐體系變形或折斷，基底破壞等。

環境影響風險：基坑支護結構對周邊臨近建筑物、路面、各類管線的影響、如管線及路面開裂、沉降、傾斜、建筑物的基礎破壞等事故；基坑工程施工時固體垃圾物污染、粉塵對空氣污染，機械的噪聲污染，泥漿攪拌或水下注漿對地下水的污染，對周邊生態環境污染等。

各類人員的風險：吸入粉塵過量、突發天氣狀況、火災、人員操作機械不當、施工車輛事故、物體打擊、人員違章穿越禁區、觸電事故，高空落物、非人員進入施工區域造成事故等等。

3 基坑工程中人因重大風險源類型

目前，通過調研與專家訪談分析得到，基坑工程的人因重大風險源風險來源于與人類特性有關的科學事實的主體，如建設單位管理、基坑勘察、設計、施工、監理等方面。統計分析以往的基坑工程事故資料，可將基坑工程中的人因重大風險源分為7類[3]。

3.1 立項、規劃方面的決策人為差錯

包括可行性研究的質量不過關，不重視項目投資與產出風險的預測，僅局限性地做一些定性的技術風險分析，未體現立項的先進性、適用性、可行性和合理性；忽視建設項目決策咨詢評估制度，沒有組織相關學者進行相應的評價分析，為工程建設留下隱患；一些決策者一味強調政績工程，未能以科學發展觀的思想進行多方面考慮，出現決策失誤，造成巨大經濟損失。

3.2 建設單位管理中的人為差錯

主要是建設單位未進行安全教育，盲目最大限度地、無節制地追求工程利潤，對工程存在既想好，又想利的矛盾心理，但往往重視了利，導致工程事故；建設單位管理不當造成的，施工指揮人員素質低、造成工地混亂。監理單位或人員技術水平不夠或自身的懶惰，都會給工程留下隱患；未分析具體情況，為節省支護結構費用，強求取消部分或全部支護樁上的錨桿，使得支護方案不科學，造成支護體系傾斜或開裂，最終導致破壞。

3.3 勘察中的人為差錯

基坑工程的地質勘察資料必須準確地、全面地對場地土性、地下水條件等給予評價。其人為差錯主要包括勘察資料不詳細；只是拿來周邊既有建筑物以往的勘察記錄來進行設計和施工；忽視水文地質勘察工作；勘察點設置過少，未能明確工程周邊土層物理特性或某一軟弱土層的特性等等。

3.4 設計中的人為差錯

由于設計人員設計不當而造成的差錯，如：沒有進行人機工程設計、荷載擬訂不當、選材不當、計算用的數學模型錯誤、計算錯誤、經驗參數選取不當、支護結構選取不當等等。

3.5 施工中的人為差錯

施工期是人為差錯高發的階段，大部分的基坑事故都跟施工階段中的施工人員及管理人員的人為差錯有關。對40 多家勘察、設計、施工單位收集212項基坑事故實例進行調查、分析，將基坑工程發生事故的原因總結為六個方面：地質勘察、工程設計、工程施工、工程監理[4]、投資方和規范六個方面。對其失事原因頻數進行統計，得出成果如表1、表2和圖1所示。

失事原因頻數分布表 表1

失事原因經驗分布表 表2

綜上所述，大部分的基坑工程失事的原因都在于施工方面的原因。因此，施工期間的人因差錯是主要的人因重大風險源的分析對象。

如，基坑工程施工中：施工防水止水措施不當，導致嚴重滲水；偷工減料，以次充好；施工人員施工技術差，無經驗，貪圖方便，如不分層分片挖土，預應力不足，為趕工期，搶底（板）澆筑。這些是基坑工程施工中常見的由人為因素引起事故的原因。

4 基坑工程人因重大風險源深層次演變分析

基坑工程人因重大風險源深層次演變過程比較復雜，主要是由人的有意行為和無意行為所決定，無意行為是指行為人并沒有故意犯錯的動機，根據Reason 提出的GEMS 框架，無意行為由過失和遺漏構成；有意行為則是由錯誤和違反規則構成。形成的成因分類框架如圖1所示。

圖1 人因重大風險源分類框架

基坑工程人因重大風險源深層次演變主要是指在認知過程中的意向形成之后，行為序列執行階段產生的失誤，即外觀上行為未按意向執行；記憶失誤具有較大的隱蔽性，很大程度上屬于記憶的失效。而錯誤和違反，則是指意向形成之中的失誤，即在選擇目標和完成手段的過程中，判斷或推理產生的失誤，例如施工人員可能對一種情景給予錯誤判斷，所以執行了不恰當的規程。與無意行為相比，錯誤具有更大的危險性。錯誤與過失的最明顯的差異在于心理準備方面的差異，即使面臨判斷失誤的證明，人們往往仍舊不愿意放棄原有觀點，而犯主觀上的錯誤。違反則涉及到人的動機和意圖方面，包括了行為人的職業道德素養和責任心方面的影響。

例如在工程立項、決策、設計、施工工藝確定等環節的差錯，而在施工期間顯現出來的失誤，即屬“隱性失誤”。

5 人因重大風險源的控制

針對基坑工程人因重大風險源深層次演變分析，提出以下幾點控制措施[5]。

①工程項目決策層要從立項決策、設計方案、施工計劃三方面進行對人因重大風險源控制，預防發生重特大人因風險事故。

②工程項目管理層要從組織文化、資源管理、人員運行管理、施工機械運行管理、監督檢查方面進行人因重大風險源控制。

③工程項目管理要從工程技術、施工設備、施工人員、施工環境及其他外在和內在潛在因素方面進行對人因重大風險源控制。

④從不安全行為方面，如無意行為的過失、遺漏方面等進行控制，如有意行為的故意違章、規則錯誤、知識缺陷等方面進行控制。

⑤最后還要加強基坑工程監測和檢測項目，及時糾正錯誤，進行施工補救，防止人因重大風險源導致事故的發生。

⑥從人的生理原因方面控制，如控制精神和身體上的疲勞、傷痛病、生理周期、心情郁悶、藥物過量、酒精過量等；從心理因素方面控制，這方面是人們無法直接關注到的因素，是因為人們主觀上的過失或疏忽，如未盡職盡責、馬虎粗心等行為或存在僥幸心理，從而引起增加風險事件發生的機率，也進一步提高了事故損失的嚴重程度，如違章施工、下班時忘記關掉電源等；從道德因素方面控制，從源頭遏制人們的犯罪想法，使人員要具備誠信的品質，減少由于人員意圖不軌而增加事故損失的因素。

⑦從施工工作環境方面控制，包括工作場地的布置、粉塵、噪聲、燈光、溫濕度、空氣質量、施工高度等。環境方面對人的因素影響很大，當施工人員處于一個不良的工作場所，如場地布置不合理,溫濕度太高或太低、噪聲太高或太低、粉塵濃度太高、照明太亮或太暗等都會引起人因風險源，在基坑工程施工時均要及時合理的控制。

6 結論

本文闡述了基坑工程中的人因重大風險源的不確定性及類型，并分析基坑工程人因重大風險源的深層次演變原因，指出人為因素是基坑工程不確定性來源的一個重要部分，并提出針對性的控制方法。

為了在基坑工程風險分析中充分考慮人為因素對基坑總體風險水平的影響，以接近系統真實風險狀況，必須結合以往工程實例中的經驗和教訓，既要考慮周全人為差錯發生的橫向廣度，又要考慮人為差錯的深層次縱向原因，定量的基坑工程人因重大風險源深層次演變分析將是下一階段研究的重要方向。