深基坑工程施工安全风险评价研究

2021-12-09 22:43张春明
交通科技与管理 2021年36期
关键词:风险评价施工安全深基坑

张春明

摘 要:文章主要结合某深基坑工程的安全风险管理评价案例,阐述安全风险评价体系在深基坑工程中的重要性,对预防深基坑工程施工事故,减少经济损失具有重要的实践意义。

关键词:深基坑;施工安全;风险评价

中图分类号:TU753;TU714 文献标识码:A

0 引言

深基坑工程施工具有“施工难度大、技术水平高、垂直深度深、规模大、对施工环境要求严格”等特点,同时由于施工区域的地质结构复杂、土壤环境不确定性高、施工方案合理性低、缺乏规范的施工管理标准等原因,导致深基坑工程施工过程中安全事故频繁发生,不仅影响工程进度,还会造成严重的负面社会影响。

1 深基坑工程要义

深基坑通常是指开挖深度不少于5 m或深度未达到5 m,但地质条件、施工环境异常复杂的开挖、支护、排水等地下工程。

深基坑工程施工环境复杂,施工区域的地质、水文特点极大的影响着地基的承载力。由于深基坑工程施工深度大,施工区域地质情况复杂,导致勘探结果与实际情况具有较大差异,难以准确预估施工区域的总体地质情况。因此施工单位应根据施工区域、施工场地环境、地下管线分布情况,对深基坑支护构架和施工方案做出相应调整。深基坑工程在实际施工过程中易受施工区域气象、外部环境等多个因素影响,导致施工作业难以顺利进行,使施工安全风险显著提高。鉴于此,在施工过程中,施工单位应加强对施工区域岩质的监测,根据实际情况采取对应的防范措施,尽可能排除风险因素,保证施工安全。

2 深基坑工程施工安全风险评价体系设计

2.1 安全风险特点

安全风险具有客观性,即安全风险是客观存在的,企业及个人不能通过意识或行为对其进行转移或消除,只能通过采取合理的安全风险防范措施,尽可能减少安全风险发生的可能性,降低其带来的损失。同时安全风险具有普遍性,即实际情况下,安全风险时刻存在,随时可能发生在一切社会群体中。但是安全风险也因针对对象的差异而导致其重要程度存在差异。并且安全风险是可以通过技术手段进行合理预测的,例如通过实际案例和搜集数据,评估安全风险发生的可能性和造成的经济损失大小。

2.2 深基坑工程施工安全风险评价方法分类

(1)定性安全风险评价法。定性安全风险评价法根据安全风险的发生概率以及导致的损失程度来评价风险等级。该方法针对性强,一般需要评价人员根据实际经验和自身专业研究方向进行定性分析,高度依赖评价人员的经验水平和对风险因素的理解程度,通常被用来评价单一风险因素。

(2)定量安全风险评价法。定量安全风险评价法是根据大量实验结果,筛选出具有实践意义的数据,同时对大量安全风险事故进行分析总结,制定相应的评价标准,对相关数据进行定量计算。但是由于深基坑工程具有工程量大、工期长、安全风险因素复杂、安全风险评价体系不完整等特点,定量安全风险评价法并不完全适用于所有深基坑工程。

(3)归纳推理评价法。在归纳推理过程中,安全风险评价人员一般先确定风险评价范围,并在该范围的基础上进行分析,整理归纳所有可能影响深基坑工程施工的安全风险因素,通过综合分析每个安全风险将导致的事故可能性,对安全风险等级进行评价。

(4)模糊物元评价法。用M表示风险源,C表示风险源的特点,N表示风险源对于其特点的量化程度,R表示物元。当风险源具有多种特点时,C就具有多元性,物元Rn则表示为:

其中,Ci表示风险源M的第i个特点,Ni表示风险源M第i个特点对应的量化程度。当物元中的量化存在模糊特性时,就用“风险源,特征,模糊量值”的结构来描述安全风险。如果用U(x)表示模糊量化程度,则模糊物元可表示为同理如果M拥有许多特点,则C也拥有多元性,即模糊物元表示为:

其中,Ci表示M的第i个特征,U(a)表示M第i个特点对应的模糊量化程度。如果风险源数量为M并且每个风险源都拥有n个相同的特点,对应的量值都拥有模糊特性,则此时的模糊物元表示为:

其中,Mi表示第i个风险源,Cy表示风险源的第j个特点,U(xij)表示第i个风险源的第j个特点代表的模糊量化程度。模糊物元评价法通过结合风险源的特点量化程度的模糊性质与施工环境、施工设备、施工方案之间的对立性,对安全风险进行定量分析。

2.3 深基坑安全风险评价体系建立原则

施工单位应以科学理论为依据,按照施工现场实际情况,建立最符合实际的安全風险评价指标体系。安全风险评价指标体系应满足灵敏性、科学性、动态性、可实施性、可预见性的要求。在进行深基坑施工安全风险评价时,须研究透彻评价指标的实际属性,在发生安全风险事故时,可以及时反馈收集到的数据,并对安全风险采取有效措施,以减轻事故。同时安全风险评价指标的筛选、安全风险评价体系的建立须遵循科学合理的原则,合理对应深基坑工程施工过程中安全风险的实际情况,可以科学合理的反映安全风险评价体系的正确性。应对重大风险因素建立合理的动态监管制度,因为随着施工区域环境的不断变化,安全风险因素也是在不断改变的。深基坑工程施工安全风险评价体系须具备实际操作意义,并可以通过科学适当的分析,得到与实际相符的评价结果,保证评价结果对深基坑工程施工的具有实际意义,能通过安全风险评价规避施工中可能的事故风险,对施工的顺利进行提供可靠保证。

3 深基坑工程存在的安全风险问题

3.1 缺乏规范的安全风险评估制度

目前我国深基坑工程对安全风险的管理方式主要集中于安全风险的评估。但风险评估制度并不完善,一般只是对深基坑施工过程存在的安全风险因素进行简单定性分析,判断安全事故发生的可能性并给出相应防范措施,缺少对突发情况的应急处理能力。

3.2 缺乏合适的信息化管理

合理利用信息化数据管理,可以有效提高安全风险评估和监控的效率,提高风险评估的科学性,促进深基坑工程施工安全风险状况透明化。但在信息技术飞速发展的前提下,我国深基坑工程的安全风险评估管理的信息化水平依然处于中下水准,缺乏适合施工实际情况的信息化风险评估管理平台,难以形成系统的安全风险评价体系,无法保证评价数据的科学性和有效性。

4 安全风险评价分析在深基坑工程施工中的应用

以某深基坑工程为例,该工程采用明挖法进行施工。进行土方开挖施工时,纵向分段按照工程结构施工段划分,在基坑开挖过程中,要在开挖前对地基与岩层接缝处利用挖掘机向下挖掘2 m,观察接缝处是否存在断裂情况,确保安全后才能进一步施工。

4.1 人和物的安全风险因素及防治措施

为了有效降低该类安全风险事故的发生概率,施工单位应完善健全安全文明施工制度并严格执行。施工前对所有施工人员进行施工安全教育,签订安全责任书,明确安全风险事故责任人,要求所有人员进入施工场地必须佩戴安全帽,并配备专门的安全风险监督管理人员,对施工现场安全进行维护和监管。从事大型机械的施工人员要必须持有相应的特种设备操作许可证;保证施工现场的安全网、围栏等安全设备质量可靠,将施工材料有序堆放,禁止高空施工人员向下抛掷物品。

4.2 地下管线沉降风险及防治措施

该深基坑工程施工区域存在大量地下管线,如给排水管线、煤气管线、电气管线、光纤等。根据安全风险评价分析,规定该工程管线最大累计量为3 cm,单次变化速率最大值为0.2 cm/d。由于该工程施工环境复杂,管线种类较多,在实际安全风险评估中,采取统一最大值来监控管线沉降,并通过处理岩层间隙水,进行合理排水,增设刚性支护,预防管线沉降,以免对施工区域周围社会生活带来不良影响。

4.3 基坑治水风险及防治措施

该深基坑工程垂直深度深,施工区域岩层富水量大,地下水位高。如果不对基坑及时进行治水处理,将导致基坑内大量积水,产生涌水喷砂等地质灾害现象。严重情况下可能导致地下墙承载墙出现空洞,导致基坑稳定性下降,严重影响施工质量。防治该风险的主要手段为监控地下水位。保证坑内降水或挖掘基坑时导致的坑外地下水位下降量不大于100 cm;水位下降速率最多达到50 cm/d,且坑内水位必须低于开挖面50 cm以下。在开挖基坑前必须保证地下水位处于下降状态,并且严格监控坑外地下水位向坑内渗漏的情况。地下水径流是引起塌方的主要因素,严格监控地下水位是保证基坑稳定的重要前提。

5 总结

在深基坑工程施工过程中,施工环境、施工方案、施工人员、施工设备等各类原因都与工程的安全风险因素存在一定联系。为保证施工质量和安全,应建立合理的深基坑工程施工安全风险评价体系,对风险源进行充分了解,考虑相應的事故后果,划分相应的风险等级,作为工程施工安全的参考依据,并及时对可能存在的风险源进行排查预防,促进工程顺利进行。

参考文献:

[1]李博.深基坑工程开挖施工安全风险控制浅析[J].建设监理,2018(8):62-64.

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