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1、基坑工程施工安全风险评估研究第 1 章 绪 论1.1 研究背景及研究意义1.1.1 研究背景随着我国经济建设的迅猛发展，社会的进步，城市建设也不断的发展，城市建设的空间也日趋紧张，为了更充分的利用城市土地，各个城市的高层建筑大量涌现，目前我国高层建筑发展趋势和特点是高度不断增高，层数增多，并积极参与国际高层建筑的竞争。同时，人们也越来越意识到利用城市地下空间的重要性，进行了大规模的市政工程建设，常见的有地铁车站、地下停车场、地下商场、地下民防工事、地下变电站等。据统计，我国已建成 50100m 的高层建筑累计已有上亿平方米，而超过 150m 高度的超高层建筑已超过 100 幢。我国正在建设的高
2、层建筑越来越高，体量也越来越大。目前我国在建的超高层建筑有位于深圳市福田区平安国际金融中心，建筑主体高度为 597 米，塔顶高度为 660 米，其中地上 118 层，地下 5 层；位于浦东的陆家嘴功能区的上海中心大厦，主体建筑结构高度为 580 米，总高度 632 米，其中地上 121 层主楼、5 层裙房和 5 层地下室；位于武昌滨江商务区核心区的武汉绿地中心，高 606 米，根据初步规划，这座超高层建筑共有 124 层，其中地下 5 层，地上 119 层。随着高层建筑的发展，伴随着出现深基础。绝大多数高层建筑的基础埋置深度较深，而且越来越深。此外，随着城市化进程的不断加快与低碳经济时代的来临
3、，中国的城市轨道交通建设已经快速有序的发展阶段。从 2009 年起，国务院将批复的城市轨道交通规划共涉及35 个城市，北京、上海、广州等 28 个城市有城市轨道交通线路建设全面提升。截至 2010 年底，中国已有北京、上海、广州、天津、重庆、南京、武汉、长春、深圳、大连、成都、沈阳 12 座城市，有 48 条城市轨道交通线先后建成并开通运营，运营里程达 1395 公里。目前，我国内地共有 36 座城市向国家主管部门上报了城市轨道交通建设发展规划，其中已有 28 座城市获得了国家批准。计划至 2015年前后，我国规划建设 96 条轨道交通线路，建设线路总长达 2500 多公里，总投资将超过 1
4、万亿元。在可预见的未来十年甚至二十年内，将是我国的城市轨道交通产业快速发展的黄金时期。无论是高层建筑深基础的施工，还是地下工程的建设，都不可避免的要进行大规模的地下开挖，这就牵涉到大量的基坑工程问题。随着基坑开挖规模和深度的增大以及地质环境的复杂多样性，基坑施工的复2杂程也不断的提高。近年来，由于技术、管理不善等原因，在深基坑的施工过程中发生了不少事故，给国家和社会带来了非常大的经济损失，不仅延误了工期，有的事故甚至引起邻近建筑物倒塌和人员伤亡，产生了非常不好的社会影响。2008年 11 月 15 日下午 3 时 15 分，杭州地铁湘湖站北基坑施工现场发生大面积坍塌事故，造成 21 人死亡，2
5、4 人受伤，直接经济损失 4961 万元。2009 年 3 月 19 日下午 1 点 35 分左右，正在施工的西宁市商业巷南市场佳豪广场发生工程基坑坍塌事故，造成 8 名工人死亡。2011 年 4 月 12 日 20 时 40 分，宝山万达广场施工工地在基坑开挖和垫层施工中造成北侧围护体倾覆，并引起部分道路坍塌，通行中断。该事故造成直接经济损失约为 54 万元。2011 年 8 月 28 日 10 时 30 分左右，茂名信宜市城南金津茗苑商品房工程在进行地下车库护土墙施工时发生一起坍塌事故，造成 6 人死亡。频繁发生的基坑坍塌事故为人们敲响了警钟。因此，如何对基坑工程施工进行安全评估，并对潜在
6、的风险进行处理，尽可能的事故发生率和灾害损失，显然是一个急需解决的课题。由于基坑体系是一个非常复杂的系统，其安全受到地质条件、周围环境、施工规范程度等多方面因素的影响，加上施工过程的动态性，基坑工程施工过程中存在着许多的不确定因素，施工难度很大，存在着很大的安全风险。主要存在着对数据和经验积累不够、对基坑安全风险认识和估计不足、缺乏科学合理的方法和对策处理安全风险等问题。目前我国的基坑工程安全风险主要依据经验判断，还没有较好的定量化的安全评价标准和评判分析模型，由于认识的片面性，容易被表面现象误导，导致工程事故的发生。目前，我国基坑工程在安全风险管理方面存在着以下三个方面的问题：（1）缺乏规范
7、的安全风险管理流程。完善的风险管理流程应包括风险定义、风险辩识、风险估计、风险分析、风险评估、风险处置和风险监控。目前我国在基坑工程安全方面主要侧重于风险的分析与评估。风险管理主要是定性管理，缺少根据监测数据进行定量计算的环节。（2）工程安全风险管理专业队伍不够规范。目前，我国各地的“第三方监测”基本处于管控无序状态；国内缺乏专业的工程安全风险管理咨询评估单位以及相关从业人员；国家、地方及行业规范没有针对不同地区、不同岩土工程地质、不同环境条件的风险阈值等作相关规定。（3）缺乏合适的信息化安全风险管理平台。目前，我国安全风险管理的信息化水平还比较低，缺乏适合我国地下工程建设实际情况的信息化风险
8、管理平台。1.1.2 研究意义造成基坑安全事故居高不下的原因非常复杂，要深入分析其中的原因，必须运用系统安全工程理论的方法，对基坑工程施工中的危险因素进行深入分析，对基坑安全问题进行积极的预测和评价，并结合我国具体国情，从安全管理制度和管理方法上提出控制对策，最终建立完善的建筑安全预警控制系统，才能进一步预防和降低事故的发生。在基坑工程领域，运用风险分析理论，通过不确定性分析、概率统计等研究方法，并采用风险评价的方法，明确基坑工程施工安全风险等级，并最终确定基坑施工安全事件的潜在损失。本文研究了大量基坑工程施工安全事故并对其发生的原因进行了分析，据此建立了基坑工程施工安全风险综合评价体系，并针
9、对具体基坑工程，运用所构建的模型评估了各个基坑安全风险因素的风险等级以及概率，解决了基坑工程安全风险管理中不同层次风险因素的评价问题。其具有以下研究意义：（1）有利于决策科学化。基坑工程建设是一项规模很大的地下系统工程，由于人类对地下情况的了解还较少，导致了基坑工程施工建设过程中风险众多且复杂等特点，使得基坑工程是一项具有高风险的项目，这些不确定性风险因素一旦发生，就可能酿成重大灾害事故。因此，通过对基坑工程开展安全风险管理，进行系统的安全风险识别、建立合理的安全风险概率和安全风险损失模型，评价出该基坑工程的安全风险水平，从而为决策者进行项目决策提供了科学依据，使得决策者对基坑工程方案决策科学
10、化和准确化，避免了以往的“拍脑袋、喜好”式的决策方法，有利于促进了工程利益和安全程度的最大化。（2）有利于降低事故发生的可能性。风险是可以预测和预估的，通过对基坑工程进行安全风险评估，不仅可以找出各风险事件的风险源，还可以评估各风险源对安全风险事件的影响大小，根据风险评估，得出基坑工程施工中需要重点注意的问题，提前采用主动规避风险措施，从而可以在实际基坑工程施工过程中加强针对性的管理，通过安全风险管理，完全可以降低事故发生的可能性甚至者消除安全风险。（3）为实现基坑工程施工安全技术和管理的标准化创造条件。对基坑工程安全进行风险评估，针对事故和事故隐患发生的各种可能事件，提出消除危险的最佳技术措
11、施方案，并针对安全管理的漏洞采取相对应的规避措施，通过对施工过程中的安全性进行评价，看是否符合有关技术标准、规范以及相关规定。同时，对照相关技术标准和规范找出其存在的问题和不足，进而实现安全技术、安全管理的标准化和科学化。（4）有利于提高建筑业从业人员的安全状况。从国内外的研究结果来看，基坑工程安全事故的发生率始终是比较高的。在实际基坑工程施工过程中，很多安全事故源于安全管理的失误。安全事故往往会给受害人带来巨大的身体或者精神损害，通过对基坑工程安全风险进行分析和评估，可以在很大程度上减少安全事故的发生率，进而改善建筑从业人员的安全状况，使建筑施工生产最终达到一个良性的循环。1.2 国内外现状
12、1.2.1 国内外建筑安全管理研究现状1.2.1.1 美国建筑安全管理的概况美国的建筑业一直快速而大规模地进行着各种工程建设，美国没有专门的建设行政主管部门，政府主要是通过综合性法规、技术标准和规范等法律手段来实现对建筑活动的管理。在美国，建筑工程的安全管理作为整个职业安全与健康管理的一部分。为减少安全事故的发生，美国把制定职业安全健康标准作为职业健康安全工作的重点，强调根据严谨且详细的法规标准与技术条例对雇主的活动进行严格的检查、帮助和处罚。同时，利用市场经济杠杆对建筑安全问题进行调节。在工程项目建设前，业主和承包商只有办理了相关强制性保险后才能从事相关的业务活动。经过长期和大量的实践教训，
13、承包商意识到建立良好的施工安全业绩不仅可以节约安全投保费用，还可以减少工作损失时间，进而提高生产率，使得企业的总施工成本得以大幅降低。近年美国建筑界 “零伤害”为目的安全施工管理，取得了不错的成绩，很大程度的减少了安全事故的发生。此外，美国制定完备的安全量化评估指标和执行严厉的安全检查执法制度。为了客观而准确的评价建筑企业的安全业绩，美国劳工部成立了职业安全与健康局，主要负责记录和管理有关安全与健康问题事件，并设立了较为准确且科学地反映出施工企业安全状况的安全量化评估指标，主要供政府相关部门、科研机构、业主、保险公司等评价施工企业安全业绩时使用。目前，美国建立了一套完备规章制度，用于安全事故的
14、记录、检查和处罚等，这套制度有利的保障了建筑业各方对安全信息的了解。对于每起职业伤害事故，都要在事件发生后的6个工作日内做好详细记录，主要包括事故发生的时间、原因，受伤害人员的姓名、所从事的工作、所属的工作部门、伤害所属类别的描述等。1.2.1.2 英国建筑安全管理概况英国作为市场经济发达的资本主义国家，在建筑安全管理方面与美国的状况基本相似，政府通过法规手段来规范建筑市场。英国的建筑安全管理也属于职业健康与安全管理体系的部分，英国的健康与安全法律法规已有一百多年的历史。英国市场经济发育完善，配套的法律制度完备，近年来，建筑事故的伤亡率总体上呈下降趋势。控制危险物质，保证职业工人的安全、健康与
15、福利是英国安全管理的目标，确保可能会受到生产影响的公众的健康和安全。英国对职业健康与安全管理的策略是通过健康与安全法律以及辅助法规体系来提供一个良好的法律环境，督促各行业的企业负起应负的卫生和安全责任。同时，通过各种手段激励雇员参与安全卫生管理，极大地促进了安全卫生管理效率的提高。英国目前的健康与安全法规是在 1974 年颁发了劳动安全健康法的基础上发展起来的，劳动安全健康法主要包括立法宗旨、使用范围、一般责任三个部分，其用成文法典作为基础来代替零散的工作现场的安全与卫生标准，改变人们对安全的态度。1992 年，英国政府颁布了工作安全与健康管理条例，该条例明确、详细的规定了雇主所承担的具体的责
16、任和义务。1994 年，英国政府颁布了针对工作安全与健康管理条例关于建筑业的业主、设计师和承包商的责任和义务进行的补充和完善的建筑（设计与管理）条例，并针对影响项目的各个方面和从项目立项到交付使用的各个阶段，详细论述了各方的责任和义务。随后，英国政府 1996 年颁布了建筑（健康、安全和福利）条例。该条例特别强调两个及以上单位在同一施工现场施工时，各单位之间必须明确各自应该承担的责任和义务，保护建筑工人和可能受工程影响的人员和安全。1.2.1.3 德国建筑安全管理的概况德国作为重要的发达国家之一，市场经济和法律制度发育都比较完善，建筑安全管理方面做得比较好。德国的安全生产管理体系是安全生产管理
17、工作的基础，同时注重强化政府的监督管理职能，并充分发挥行业协会的中间协调作用，通过企业的自觉、严格地执行法律、法规和行业要求，达到以人为本，促进工人自觉维护生产安全的目标。在德国的建筑安全管理体制方面，主要采用政府部门、劳动保护部门、行业协会、企业内部的安全保证体系、和建筑管理部门共同管理。德国建筑安全管理的基本机构是分立法、监督和执行三部分。德国政府设立了联邦社会与劳动部，各州、地级市均有其分支机构。联邦和州有立法、监督的双重权力。企业的责任就是自觉地履行法律、法规和行业的要求。同时，德国设有行业联合会，与政府共同监督企业对各项法律法规的执行情况，是非政府、非盈利性的机构，目前，德国目前拥有
18、 35 个行业协会。行业联合会组织应对企业发生的工伤事故进行调查处理。分析事故发生的原因，处理理赔等相关事务，并将调查报告提交劳动保护委员会，该报告是劳动保护委员会修订相关法律法规的依据。在事件处理过程中，行业联合会成员作为行业专家的身份参与事故调查，对公开透明处理行业内事故是有利的。在德国，作为民间组织的安全工程师协会，有权利与国家相关部门共同制定安全法规和标准，安全工程师了解行业的安全动态，同时熟悉相关法律法规制度，具有事故处理等方面的经验，能为企业提供相关咨询，从而协调组织完成企业的安全工程项目。在德国，企业员工的培训体系非常完善，员工与雇主必须签订合同必须含有安全生产内容，员工必须接受
19、安全教育的培训、遵守事故预防的制度并熟悉作业的安全规程以及个体防护用品的使用等相关知识。1.2.1.4 香港特区建筑安全管理状况香港特区的社会经济发展受到发达国家特别是英联邦国家的长期影响，拥有较完善的法律法规体系，随着安全管理理论的发展，形成了较为科学的安全管理思想。其在建筑安全管理方面的经验和教训对内地的工作有很大的借鉴价值。在香港，法例与规例共同支撑了安全法律的大厦。目前，香港与建筑相关的法例有18 部，这些条例之下还有大量的规例。香港特区政府参与安全管理的出发点是“所有工人都应该得到安全与健康立法的保护”，并形成了“安全是所有参与方的责任”的理念。在香港，规章制度界定了所有与安全有关的
20、各方的责任，其中雇主对劳工安全负的责任最为重要，雇主应为劳工提供安全设备和培训等。1997 年，香港特区政府颁布了职业安全及健康条例，该条例对工业系统中和非工业系统中的人均适用。香港特区的劳工处作为政府机构之一，其主要职责是确保香港特区履行国际劳工协议，监督雇主遵守劳工法例，同时负责提议制定劳工法例。劳工处履行劳资关系、职业安全与健康、就业服务、雇员权益及福利和部门支持服务等五项主要职能。为雇员提供全面的就业福利，以及职业安全与健康，促进和保障雇员的权益和福利。在香港特区，有着比较完善的安全监察制度，如职业安全主任制度、注册主任制度、工厂呈报登记制度、绿卡制度等。与此同时，香港特区的安全监察比
21、较重视民众的监察，设立职业安全大使制度，其重要工作内容是帮助其所在社区开展职业安全与健康活动倡导安全文化。这些监察制度和民众的检查为安全管理的实施起着非常重要的促进作用。同时，香港特区政府利用社会舆论，如 1998 年的“齐穿安全鞋，足伤可避免”的安全鞋推广活动，1998 年 12 月至 1999 年 4 月开展的“听觉保护推广计划”活动，以及 1999 年 11 月和 2001 年 11 月举办的“香港建造业安全奖励计划”等活动。这些活动对建筑行业施加了强大的社会影响，建立起了重视安全的社会价值导向。近十年来，香港特区建筑业的安全事故率总体呈下降趋势，主要是由于政府监管得力，其实施的一系列完
22、善的安全制度和措施，将雇员安全和企业及企业负责人结合在一起，逐渐达到了良性循环，基本达到自己自律的状态。1.2.1.5 国内建筑安全管理的状况近年来，我国的建筑安全管理工作取得了较好的成绩，我国强调将安全管理生产管理纳入到法制轨道中，希望能通过建立完整的法律、法规、技术标准体系和严格的执行活动，预防和减少建筑安全事故的发生。我国建筑安全管理的目标是加强建筑安全监督管理，预防和减少建筑生产安全事故、保障人民群众生命和财产安全，促进经济发展。“安全第一，预防为主”是我国安全生产的方针。目前，我国与建筑安全相关的法律主要包括劳动法、建筑法、安全生产法和建设工程安全管理条例，这四部法律分别从对工人的劳
23、动保护、对行业的监督安全管理以及对建业的安全生产管理等不同侧重点保障建筑业的生产安全，是我国对建筑安全管理进行监督和管理的根本依据。我国国务院及其下属各部委颁布了多条与安全相关的行政法规。如工程建设重大事故报告和调查程序规定、建筑安全生产监督管理规定、建筑工程施工现场管理规定等。同时，我国出台了国家及行业的安全技术标准和有关规定，地方人大通过地方政府、建设主管部门和劳动主管部门建立了本地区适用的建筑安全相关标准。此外，国家的许多其他法律对建筑安全管理也有影响，如消防法、工会法以及我国批准的国际劳动公约等。并以经济、文化和科技手段来促进建筑安全管理，如职业伤害保险制度、安全教育生产培训、安全技术
24、标准体系的建立等。总体来说，我国的建筑安全管理工作取得了非常好的效果，我国建筑安全状况从纵向发展来看，施工安全伤亡事故总体有所改善。但是，由于建筑业本身的特点以及建筑市场主体的多元化和市场行为的多样化，为建筑安全生产管理带来了许多的新问题。由于约束机制的缺乏，施工单位的市场行为不规范，建筑市场混乱，施工企业层层转包、违法或越级发包、挂靠等违规现象非常严重。安全投入普遍较低，难以满足安全管理的要求。从横向来看，我国每年的建筑安全事故率和死亡人数仍然高于发达国家，我国在建筑安全管理方面还有待加强和改善。1.2.2 国内外基坑工程安全风险理论研究现状1.2.2.1 国外基坑工程安全风险理论研究现状“
25、风险”一词于源于 17 世纪的英文 risk。“风险管理”作为管理学的一个非常重要的概念，风险管理思想是在 18 世纪产业革命时，被称为“现代经营管理之父”的法国著名管理学家法约尔在一般管理和工业管理一书被正式引进企业经营领域的。1949 年，“风险管理”一词在加拉格尔的调查报告中首次使用，“风险管理”概念是在 1950 年莫布雷等人在保险学一书中详尽阐述的，这些工作为风险管理的的研究打下了良好的基础。1965 年，岩土工程计算风险首次被提出，这标志着人们开始对岩土工程风险分析研究。20 世纪 50 年代，工程结构可靠度理论分析为工程风险分析提供了更为可靠和准确的方法，极大的促进了工程风险分析
26、和评估理论的应用研究。在基坑工程风险管理的理论研究方面，岩土工程中的管理风险于 1995 年摩根斯顿被首次研究，瑞士联邦技术研究院的 FaberMH 教授一直致力于土木工程的安全和风险方面的研究，他对风险分析常用的方法及其土木工程中的应用进行了研究。2001 年，英国的 Clayton C.R.I首次提出了岩土工程的风险管理方法。2004 年，荷兰的 Martin Thvall Staveren 等人提出了可以通过监测工程系统和地层的变形情况来控制工程风险。与此同时，还对岩土工程风险定位和岩土工程监测的关系进行了分析，并基于前两者确定了岩土工程监测方法和可监测风险。2007 年，Martin
27、Th.van Staveren 与 Ton J.M.Peters对岩土工程中地层的不确定性带来的风险进行了研究。并率先在 Delft 大学开展岩土工程风险管理教学，课程主要分为岩土工程风险的理论部分和分析典型岩土工程案例，阐述工程中可能遇到的各种风险，对怎样处理岩土工程中由于地层原因产生的风险进行讲述。美国 OSHA(Occupational Safety and Health Act)从工程管理的角度制订了基坑工程开挖标准，条款包括各个分部工程，该条款对避免人为开挖工程发生风险事故应采取的措施进行了规定，如为避免施工设备或材料掉入基坑内，其放置地点要离基坑 2 英尺远，否则就需要增加围护设施
28、。2007 年，Osama A.等从承包商的角度，针对沙特阿拉伯国家某些基坑或沟槽施工中存在的风险进行了分析和辨识，并提出了规避措施。1.2.2.2 国内基坑工程风险理论研究现状我国对基坑工程风险方面研究相对于西方国家起步要晚一些。目前，我国对基坑工程风险分析的理论及其应用研究相对较少。今年来，随着社会和经济的发展，国家对工程质量和人员安全的重视度有所提高，风险分析也越来越受到重视，被广泛的应用于地下工程领域。2004 年 11 月，中国土木工程学会隧道及地下工程分会风险管理专业委员会得正式成立，这标志着我国隧道及地下工程的风险管理开始步入稳步发展的轨道。此外，我国学者对基坑工程风险管理进行了
29、大量的研究。杨子胜，杨建中等分析了基坑工程项目中存在的不确定性问题，对基坑工程项目风险的概念、特点进行了阐述，并对怎样进行基坑工程风险识别、风险分析与评价和风险控制进行了探讨。李智明、许淑君阐述了建筑深基坑工程风险主要来源和深基坑工程风险因素，对深基坑工程风险进行了定性分析，并对深基坑工程风险事件发生概率估计方法进行了探讨。边亦海等将可信性风险分析方法通过一个工程实例引入到深基坑工程的风险分析中，得到深基坑工程开挖期的总体风险。陈玉平分析了风险管理、基坑工程项目风险以及风险管理的特点。并对风险识别、估计与评价、风险应对与监控分别进行了探讨。认为应该对风险管理进行动态管理才能达到风险管理的目的，
30、说明了基坑工程项目风险管理的现实意义。林娴分析了基坑工程项目风险及风险评估的特点。认为风险管理的基础是风险识别，关键是风险分析与评估，核心是风险管理决策。将熵思想应用到了基坑工程项目风险管理的系统中，对提高风险管理的效率和减少管理系统的风险度有着重要意义。黄宏伟针对隧道与地下工程建设的特点，对风险的定义、风险发生的机理、国内外研究进展、风险管理实施存在的问题、以及风险管理研究的发展等进行了探讨。认为风险管理应明确目标，实施规范化和标准化。在项目建设中，实施动态风险管理，建立预警预案系统是十分必要的。曹卫民，季晓华从基坑工程勘察、设计、施工、监测 4 个方面，对基于风险管理技术的基坑风险因素进行
31、识别与风险评价、控制、防范等方面进行了探讨。认为采用过程控制技术有利于降低事故发生的可能性和提高基坑工程的安全性。吴韬等分析了深基坑工程的施工风险及风险管理流程，通过工程实例分析，对异形深基坑施工过程中的风险因素进行了识别，用专家调查法和风险矩阵法评估出了风险等级，并对风险管理决策进行了探讨。风险管理在地下工程中的应用方面，黄宏伟于 2006 年和 2008 年分别开展了10深层地下结构施工风险研究项目与宝钢深基坑和深基坑群施工风险评估与控制项目，在 2005 年2008 年期间，黄宏伟编写了隧道及地下工程建设风险管理指南一书，并主持完成了城市地下空间建设风险控制机制课题。2007 年，首届岩
32、土工程风险与安全国际研讨会在同济大学召开，会议汇集了多篇关于岩土工程风险与不确定性、地下工程中的风险管理和评估、项目风险管理、结构安全与岩土体安全的协调、可靠度与风险分析等方面的论文。这标志着我国基坑工程中风险管理理论越来越受到重视，但仍有待进一步发展。1.2.3 国内外基坑工程安全风险评估研究现状1.2.3.1 国外基坑工程安全风险评估研究现状基坑工程风险评估是风险管理中的主要内容之一，主要包括事故发生概率和风险损失分析。目前，常用的工程风险评估方法有定量风险评估方法、定性风险评估方法与定量与定性相结合的方法。在基坑工程发生事故概率方面的研究主要有：1956 年，卡萨格兰特提出了地基工程中风
33、险的计算问题；1984 年，Whitman RV对岩土工程中风险的评估问题进行了研究，探讨了岩土工程风险评估的方法和基本流程；1991 年，MorganM.G研究了定量风险分析和决策分析中的不确定性进。1995 年，Morgenstem对岩土工程中的风险问题进行研究，指出模型风险、参数风险和管理风险是岩土工程中的主要风险。2004 年，Christian JT在第 39 届“太沙基讲座中”对如何确定岩土工程的不确定性风险进行了分析，他认为不确定性不是固有的，而是由于人们认识的局限性造成的。他认为建立合适的风险分析模型，可以减少认识的不确定性带来的影响，并提出可以利用 FN 图计算实际事故发生频
34、率和比较计算概率。2008 年，韩国 Choi HyunHo等对基坑工程风险评估理论、基坑工程风险评估及其管理模式进行了研究，认为采用基于模糊不确定模型风险分析软件、风险信息监测表、风险辨识与分析的细化检查表等评估工具有利于风险的评估与管理。可靠度失效概率的研究有利于基坑工程风险定量评估，在基坑工程可靠度失效概率研究方面主要有：在二十世纪六十年代，Hooper 等人利用搜集到的具有统计性质的关于土的性能的研究资料，研究了地基的破坏概率及其与设计安全系数的关系和期望总费用的关系等具体问题。1978 年，Ingles OG对统计学与可靠度在岩土工程设计和施工中的应用进行了研究。20 世纪 90 年
35、代，美国国家科学研究委员会专门成立了可靠度研究小组，对可靠度分析方法在岩土工程风险分析中的应用以及存在的问题进行系统的研究。2000 年，Duncan JM分析了影响岩土工程安全的主要原因，总结了岩土工程常用的可靠度分析方法，明确了概率统计方法在岩土工程可靠度分析中的应用性和土层的不确定性在岩土工程计算方法中的重要性，此研究得到了很多学者的肯定。Matsuo 等人研究了基坑支护结构方面的可靠性，研究了基坑支护体系各种不确定性因素以及各种失效模式的机理，开展了可靠性分析方法及系统可靠性评价工作。1.2.3.2 国内基坑工程安全风险评估研究现状国内基坑工程安全风险评估研究相对于西方国家要晚一些，目
36、前对风险评估的研究已逐渐发展起来。目前，我国基坑工程发生事故概率方面的研究主要有：20 世纪 80 年代，我国引入了安全系统工程。2000 年，范益群等从设计的角度提出了地下结构的抗风险概念，认为改进的层次分析方法适合计算深基坑、隧道等地下结构风险发生的概率以及定性评价风险造成的损失。李惠强，徐晓敏探讨了怎样运用可定性又可定量分析的事故树分析法(FTA)来寻求工程事故发生的路径及主要的风险源因素，并对工程事故风险概率进行估算。2003 年，毛金萍等阐述了风险分析的概念以及存在问题，分析了基坑支护结构方案的风险，并运用故障树法对基坑失效的概率进行求解。2007 年，任锋等对深基坑工程风险评估进行
37、了阐述，介绍了决策支持系统的逻辑结构及其在深基坑工程风险评估的应用，认为决策支持系统的逻辑结构可以解决决策目标冲突性、结构不良以及决策方案模糊性等问题，有利于科学决策水平的提高。2011 年，谢秀栋运用层次结构分析模型分析了深基坑工程施工中可能存在的风险，分析过程中采用定性与定量分析相结合的方法，能让风险管理者切实了解施工风险。2011 年，王鸣晓通过某基坑工程实例，分析了该基坑存在的地质风险、施工风险、环境风险，采用二级模糊综合评判法，对相应的风险进行风险评价，并根据评价结果，提出了相应的风险控制建议。目前我国对于基坑工程可靠度在风险评估领域中的应用研究还较少，20 世纪70 年代，我国对土
38、力学中的可靠性问题开展了研究。1983 年初，概率论与统计学在岩土工程的应用专题学术会议在同济大学召开，1986 年召开了岩土力学参数分析讨论会，推动了概率论与统计学在岩土工程的应用研究的开展。由于影响基坑工程因素很多，前期研究积累的资料较少，因此，这方面的研究工作较难开展，主要相关研究有：1995 年，陈震在对深基坑挡土支护结构体系的可靠性问题进行分析研究的基础上，提出了深基坑挡土支护结构体系可靠度分析的方法体系，提出深基坑挡土支护结构体系可靠指标，并结合工程实例对深基坑挡土支护结构体系可靠度分析方法的应用做了进一步的说明。1996 年，胡益民对深基坑支护桩的外界荷载作用进行了分析，提出了合
39、理的可靠指标，并建立可靠性分析模型。1998 年，刘国彬等分析了深基坑的静态可靠性，通过对深基坑支护工程的变形控制与稳定性分析，提出了基于可靠度理论的基坑支护结构受力与变形的预测方法，得出了基于失效模式、可靠度对随机变量的敏感性分析函数。2003 年，张小敏阐述了模糊概率及其模糊可靠度的基本概念，结合了模糊数学和基坑稳定的可靠度分析方法，建立了基坑稳定的模糊可靠度计算模型。2008 年，王建华建立了基坑支护体系的极限状态方程，并运用 Monte-carlo 法计算可靠性指标与失效概率，从而得出了支护体系的可靠度。2011 年，王永国等通过对结构可靠度理论的研究，分析了基坑支护结构的稳定可靠度问
40、题，并运用 JC 法计算出了实例的稳定可靠指标，得出了在多元失稳模式下基坑支护结构失稳概率的界限范围。1.3 主要研究内容本文针对基坑工程安全风险大的特点，首先分析了内外建筑安全管理、基坑工程风险理论和基坑工程安全风险评价等的研究现状。其次，阐述了基坑工程安全风险评价的理论基础。再次，在基坑工程安全风险评价的理论基础上，构建出了基坑工程施工安全风险评价指标体系。接下来以所构建的指标体系为对象，建立了基坑工程施工安全风险评价模型，并运用层次分析法确定了评价指标体系中各指标的权重。最后，以某基坑工程为研究对象，运用模糊层次综合评价法，确定了此工程的风险等级。本文在内容结构上可以分为五个部分，具体如
41、下：（1）第一部分是本文的第一章。该部分在当前基础建设快速发展，基坑工程安全事故多的背景下，阐述了论文的研究目的和研究意义。然后，根据本文的研究目的，介绍了国内外建筑工程安全管理、基坑工程风险理论和基坑工程安全风险评价的研究现状。（2）第二部分是本文的第二章，这是本文的理论基础。该部分主要从三个方面对基坑工程施工安全风险评价的理论进行了概括。首先概括了风险的定义、特征和分类。其次，分析了基坑工程施工过程中常见的安全施工类别。第三，阐述了基坑工程施工安全风险识别、估计和评价的过程和识别的方法。（3）第三部分是本文的第三章和第四章，该部分是本文的核心内容。本文第三章首先给出了构建基坑工程施工安全风
42、险评价指标体系构建的原则，分析了构建评价指标体系应当遵循的步骤，并以此为基础，构建出了基坑工程施工安全风险评价指标体系。第四章是在第三章所构建出的基础上，建立了基坑工程施工安全风险评价模型。（4）第四部分是本文的第五章，该章以某基坑工程为对象，运用本文第三章所构建的评价指标体系和第四章的评价模型，分析确定了该基坑工程的施工安全风险等级。（5）第五部分是结论与展望，对研究内容的需要完善之处进行了总结和展望。第 2 章 基坑工程安全风险评价理论基础2.1 风险概述2.1.1 风险的概念对风险有广义和狭义的理解。广义的风险强调一种不确定性，由于不确定性的存在，使得在给定的情况下和特定时间内，那些可能
43、发生的结果之间的差异，差异越大，风险也越大；狭义的风险强调风险损失的不确定性，是指“可能发生的危险”，即人们从事各种活动可能蒙受的损害或损失。我国隧道基坑领域专家黄宏伟教授则将风险定义为：在以工程项目正常施工为目标的行动过程中，如果某项活动或客观存在足以导致承险体系统发生各类直接或间接损失的可能性，那么就称这个项目存在风险，而这项活动或客观存在所引发的后果就称为风险事故。一般来说，风险应具备事件或风险事件、事件发生的概率、事件的影响与风险的原因等四个因素。2.1.2 风险的特征不确定性是风险的基本特征，风险中包含的不确定成分可以采用概率进行计算，可以将风险定义为一种不确定行和后果的函数，在这个
44、函数中由于风险事件的发生而引起的后果以及灾难，应当考虑不确定性和后果的严重性增加时，风险也会加大。2.1.2.1 风险存在的客观性和普遍性风险的发生是客观存在的，超越了人们的主观意识，决定风险的各种因素对于风险主体而言是独立存在的，它不以人的主观意识发生转移。即使在各种条件和技术水平高度发展的现代，风险不能也不可能被完全消除，只能在有限的时空内改变风险的发生条件或存在形式，减低风险发生的概率或者减少风险发生所带来的损失。在基坑工程项目施工的整个过程中，风险也是一直存在的。2.1.2.2 单一风险事件发生的随机性与大量风险发生的必然性单一具体风险事件的发生及其产生的后果都具有偶然性，是风险因素与
45、其他因素的共同作用导致发生的。但是人们通过对风险事件的长期观察和统计分析发现风险发生时具有明显的规律的，现代风险分析方法如概率与数理统计、盈亏平衡分析法和敏感性分析法等能能预测或计算风险发生概率以及损失大小，这也是风险管理发展迅速的一个重要原因。2.1.2.3 风险的可变性风险的可变性体现在风险的性质、后果（包括后果发生的频率、受益或损失 大小）等都随着时间及具体环境的变化而变化的。即各种风险的性质或后果会随着事件或活动的进程在质和量上发生变化。随着时间的变化，某些风险事件会发生并及时得到处理，某些风险事件可能得以消除或控制，某些风险因素可能发生变化而产生其它风险。2.1.2.4 风险的相对性
46、风险总是相对与项目的活动主体而言的。不同的风险对于不同的活动主体的影响程度也不同。人们对于风险事故的承受能力会随人的活动与时间的不同而不一样。对于项目风险，人们的承受能力主要受到收益、投入的大小以及项目主体的地位和拥有的资源三个方面的影响。一般来说，受益越大，人们愿意承担的风险也越大；一般人希望活动获得成功的概率随投入的增加呈 s 曲线规律增加。管理级别较高的人承担的风险也较大。同一风险，不同的人的承受能力也不同，拥有的资源越多，其风险承受能力也越大。2.1.2.4 风险的多样性与多层次性现代工程项目规模大、投资金额多、周期长、技术复杂，存在的多种风险因素且种类繁杂，因此，风险在其全寿命周期内
47、的的表现形式也是多种多样的。众多风险因素之间又有着错综复杂的内在关系，与此同时，这些风险因素与外界又会产生交叉的影响，使风险呈现多层次性。投入风险承受能力地位与财富成功概率。2.1.3 风险的分类风险分类，就是按照一定的标准，根据风险分析的不同目的，对各种不同的风险进行区分的过程。风险可以根据不同的标准、从不同的角度进行分类，一般来说，风险分类主要按以下几个方面来划分。2.1.3.1 按风险的表现形式来划分按照项目在各个阶段的表现形式，可以将风险划分为以下几种类型：（1）完工风险。项目完工风险的主要表现形式为：建设项目不能按时完工，建设项目成本超支，项目未达到设计规定的技术经济指标等，项目完工
48、风险主要存在于项目建设阶段和试生产阶段。（2）信用风险。所谓信用风险，就是在项目实施的各个阶段，项目参与各方由于自身能力问题或者主观意愿问题而未能履行约定契约中的义务而造成经济损失的风险，通常又称为违约风险。（3）生产风险。项目的生产风险是指在项目试生产阶段和生产运行阶段存在的资金、技术水平、能源和原材料供应、劳动力状况、资源储量、成产经营等风险因素的总称。其主要有表现形式包括技术风险、资源风险和经营管理风险。（4）政治与经济风险。指由于政局变化、罢工、政权更迭、战争等产生的风险，它包括国际政治局势的变换，也包括国内政治、政策的改变，从而引起社会动荡而造成财产的损失与人员伤亡的风险。经济风险指
49、由于社会经济因素的不确定性带来的风险。（5）环境保护风险。随着人们生活水平的提高，项目对自然环境、人类生活和健康所造成的负面影响也越来越受到重视，对于从事项目管理的人员来说，要估计好由于环境保护所造成的项目成本的增加。2.1.3.2 按风险存在的方式划分（1）突发型风险。这种风险由偶发性事件引起，是在人们没有思想准备和事先估计到的情况下出现的。（2）潜在型风险。风险在尚未变成现实性时，作为一种可能性存在着，但可以对风险的程度和范围进行估计。（3）转移型风险。由于外界或客观条件的变化，从而使构成风险的因素的作用方向发生改变，导致风险向别的主体转移。（4）延缓型风险。在风险发生前，由于有利条件的出现或增强，从而使不利因素发生的影响暂时受到抑制，因而风险推迟发生，但风险尚未排除。（5）竞争型风险。由于企业间的竞争而造成的彼此对对方构成的风险，这种
