深基坑周边建筑安全评价的事故树分析法.pdf

[摘要]根据软土地区深基坑工程实际，分析得到深基坑施工导致周边建筑物受损的致险因素。构建了相应的事故树结构图并采用失事基坑工程统计频率与级差概率相结合的方法计算了各基本事件的概率。考虑基坑与建筑的几何关系、建筑结构自身的状态以及建筑的老化情况，分别提出了相应的顶事件概率调整系数。通过以上工作形成了深基坑周边建筑安全评价的事故树分析方法。利用该方法对某明挖隧道基坑工程沿线的建筑进行了安全评估，验证了方法的可行性和合理性。[关键词]深基坑；软土；事故树分析；安全评估

内容摘抄：

1基坑周边建筑安全的事故树分析
1.1事故树的结构
如图1所示，事故树是一种用逻辑门连接的逻辑树图，它演绎地表示了事故发生原因及其逻辑关系。事故树从某一特定事件开始，自上而下依次画出其前兆事件，直到获得最初始的前兆事件。被置于顶端的事件称为顶事件；最初始的前兆事件位于终端，称为基本事件；介于两者之间的为中间事件，它既是导致上层事件的原因，又是下层事件产生的结果。下层事件通过逻辑门与上层事件联系，常用的逻辑门有“与”门和“或”门，前者表示下层所有事件都出现则上层事件发生，后者表示下层事件其中一个或一个以上出现，则上层事件发生。

1.2基本事件的概率
文献[6]提出了将失事基坑工程统计频率与级差概率相结合的方法来确定底事件概率的方法。失事基坑工程的统计频率就是从大量基坑事故统计中得出的各责任方所占的比重。按有关部门责任统计分析8]，由设计单位、施工单位、建设单位、勘察单位、监理单位原因造成的基坑事故，分别占所统计基坑事故的47.5%，40.4%，5.5%，4.4%，3.2%。由于宁波地区还未有相关的统计工作，故本节仍采用文献[8]的统计数据；另外，考虑到工程实际情况，将监测单位与设计单位归为一个责任方，将施工单位与监理单位也归为一个责任方，则最终的责任方有4个，分别为设计单位、施工单位、建设单位、勘察单位，它们对应的权重分别为0.475，0.436,0.055,0.044。

1.3顶事件概率调整系数
1.3.1几何调整系数
一般情况下，基坑开挖导致的建筑沉降随建筑离基坑边缘距离的增大而减小〔9)；另外，不同长度桩基抵抗基坑开挖引起的土体变形的能力亦不同。所以由基本事件概率求解顶事件概率时，应根据建筑与基坑的相对位置关系以及建筑桩基础与开挖深度的关系乘以调整系数。宁波轨道交通深基坑坑外地表沉降的统计结果显示[)，基坑开挖的影响范围在4倍坑深范围内，地表沉降最大值约在0.8倍坑深处。考虑地表沉降分布模式接近正态分布[21，定义距离及桩长调整系数为：

2工程实例
宁波市机场快速干道永达路连接线工程位于宁波市海曙区环城西路和苍松路交叉段附近，周边建筑主要以住宅小区为主，同时也涉及部分单位企业如宁波市老年活动体育中心等。由于该工程受用地、城市景观要求及环境问题的限制，最终采用“地下隧道+地面辅道”形式，基坑采用明挖法施工。明挖隧道施工时周边建筑的保护是该工程需要克服的技术难点。

3结语
针对软土地区基坑工程建设中周边建筑安全性评价问题，本文结合软土地区基坑工程现状，构建了基坑开挖导致周边建筑受损的事故树，确定了各基本事件概率取值，并通过引入概率调整系数考虑基坑与建筑的距离、基坑挖深与桩长的关系、建筑结构自身状态以及建筑的使用时间等的影响，使顶事件概率的求解更为合理。利用该方法对宁波市机场快速干道永达路连接线工程周边建筑进行了安全评估，得到如下结论。
1)通过基本事件的关键重要度分析发现，最关键的5个基本事件的责任方都是施工单位，它们是：

4未按要求卸土、未及时设支撑、超挖、挖土过快、支撑走车和未及时浇筑垫层，所以要保证基坑及周边建筑的安全，对施工环节的把控最为重要。
2)顶事件概率计算显示，位于事故概率最高区段的建筑实测差异沉降也多大于其他区段建筑的差异沉降，说明本文事故树分析方法的分析结果是合理的，也说明对这些区段采用严格的变形控制措施是必要的。
3)通过安全等级评定发现，各区段周边建筑的安全等级为三~四级，建筑安全问题都不容轻视，明挖隧道基坑在施工前应根据建筑的安全评估结果进行科学决策，并制定变形控制与预警措施。

（略）

投稿会员：巧克力布丁