事故树分析在深基坑突发事件的应用

曾来

摘 要 本文从安全系统分析的角度出发探讨建设项目的安全问题，采用事故树分析法，找出导致基坑开挖坍塌事故的基本原因，并对其重要度进行排序，为制定安全管理措施奠定基础。

关键词 事故树 深基坑 坍塌

中图分类号：TU714 文献标识码：A

1引言

随着我国建设项目的快速发展，建设项目施工现场突发安全事件危害日益突出，给国家及企业带来重大财产损失及人员伤亡。因此，建设工程项目突发安全事件的安全系统也就变得愈发重要。

本文着重探讨建设项目深基坑的放坡开挖体系进行事故树分析，以“深基坑放坡开挖坍塌事故”作为顶上事件，根据深基坑坍塌事故发生的条件进行事故树析。

2项目概况

某中电工业环境科技园研发创新基地一期工程为1#、7#办公楼项目。拟建1#办公楼筏板基地标高-5.85m，开挖深度为自然地坪下7.85m-9.46m；7#办公楼筏板基底标高为-1.25m，开挖深度为自然地坪下4.20m-5.21m。

本工程地下室及放坡开挖面积1#建筑4800㎡，7#建筑1900㎡，场地相对标高为-0.99。地下室底板垫层底标高1#-11.3米（部分-11.9米），7#建筑基地标高-6.6米。总挖土方量约52000立方。

3深基坑危险源辨识

建设项目重大危险源识别是决定建立应急反应体系是否适应信息安全应急救援的关键。通过对风险源的识别，力求发现风险源的巨大风险来源，避免了突发事件的发生和演变，并对危险源进行识别，要对有可能演变成一个更大危险的意外安全事故，采取有针对性的措施，加强安全防范，加强重点测试，并制定应急预案。

深基坑的重大危险源辨识如下：基坑出现局部或整体性质的土体滑塌失稳现象；对于基坑土方开挖引起的基坑支护结构破坏；墙体养护时间不够或不按规定做支护，造成塌方。

由于本项目出现深基坑坍塌事故的概率比較大，本文重点运用事故树分析法对深基坑坍塌事故进行分析，作出重要程度排序，并依此提出相应的对策措施。

4构建事故树

事故树的建立需要对整个事故过程要有清晰的认识和深入的了解。导致深基坑坍塌事故发生的因素有两个：一是“边坡滑坍破坏”，二是“深基坑涌水涌砂破坏”，这两个事件发生其一都会导致深基坑坍塌事故，所以它们是或门关系。

4.1边坡滑坍破坏

根据边坡资料了解到，边坡滑坍破坏的情况一般有：为了缩短工期，施工单位对深基坑进行超挖，导致土的剪应力增加，造成滑坡；深基坑开挖后暴露时间过长，长期日晒雨淋，土质的承载力会发生变化容易引用坍塌事故；没有根据土壤的承载力进行边坡坡度设计，造成滑坡；坡顶荷载过大，导致坍塌事故；边坡坡面因一定的因素而发生结构性破坏从而导致滑坍事故的发生，所以具体事件有“深基坑超挖”、“深基坑暴露时间过长”、“坡度值选取不当”、“坡顶额外荷载作用”和“边坡坡面结构性破坏”，其中“超挖”和“深基坑暴露时间过长”为基本事件，不再做细分，对另外三种事件在做分析。

4.1.1坡度值选取不当

坡度值的选取一般考虑两个因素，一是土体特性参数的选取，二是边坡稳定性验算。所以这两个基本事件为“土体特性参数负偏差”和“没有进行边坡稳定验算”，且为或门关系。

4.1.2坡顶额外荷载

坡顶额外荷载一般有两种情况，一是在坡顶堆放了过多的材料，二是开挖机具作用荷载过大。所以这两个基本事件为“坡顶超额荷载”和“机具荷载作用过大”，且为或门关系。

4.1.3边坡坡面结构破坏

能造成边坡坡面结构破坏的一般有两种因素，一是边坡支护方法不当，造成结构破坏，二是没有考虑到临近建筑物附加的应力。所以这两个基本事件为“防护方法不当”和“忽视临近建筑物附加应力”。

4.2深基坑涌水涌砂破坏

受天气和地下水的影响，深基坑往往会发生积水的现象，而水又恰恰是改变土的物理性质的重要途径，所以治水是避免滑坡事故的关键因素。能造成深基坑涌水涌砂破坏的两个事件是“地表水渗入边坡土体”和“地下管道漏水”，接下来对两个事件分别展开分析。

4.2.1地表水渗入边坡土体

导致地表水渗入边坡土体一般有两种情况，一是施工单位排水措施没有做芡导致大量水体积蓄，渗入土体；二是存在砂性土层，具有强烈的亲水性。所以这两个基本事件是“存在砂型土层”和“排水不当”。

4.2.2地下管道漏水

地下管道漏水往往也是导致深基坑滑坡的重要因素。一般的情况有在开挖道己经破裂，二是土体的变形引起管道破裂。所以这两个基本事件是“开挖前水管已裂”和“土体变形引起水管破裂”。

5.3结构重要度

根据不同的基本事件在32割集中出现的频率大小反映了该基本事件在深基坑放坡开挖坍塌事故发生中的重要程度：

根据最小割集的求解可以看出X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8各出现在4组割集中，X9，X10，X11，X12各出现在8组割集中，因此可以得到各个基本事件对基坑坍塌事故的影响程度大小为：

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

所以，对深基坑坍塌事故影响的重要程度依次为：排水不当；存在砂型土层；开挖前水管已破裂；土体变形引起水管破裂；土体特性参数负偏差；没有进行边坡稳定性验算；坡顶超额堆载；机具荷载作用过大；防护方法不当；忽视临近建筑物附加应力；深基坑超挖；深基坑暴露时间过长。

参考文献

[1] 《建筑施工手册》（第五版）编委会.建筑施工手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2] 陈安.应急管理的机理体系[J].安全，2007.endprint