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1、 保密2 年 申请同济大学工学博士学位论文 基于人为因素的基坑工程动态风 险分析与控制方法研究 培养单位： 一级学科： 二级学科： 研究生： 指导教师： 土木工程学院 土木工程 岩土工程 唐群艳 周健教授 二Oo 九年十二月 瓠 蚤审 绺 一i 穸 p 札 “， o t 一。 一 l S 1 、 Ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e dt o f 舢舢舢舢J I 删舢f I f f f 舢 IY 19 9 4 8 5 5 T o n g j iU n i v e r s i t yi nc o n f o r m i t yw i t h t h er
2、 e q u i r e m e n t sf o r T h e d e g r e eo fD o c t o r o fP h i l o s o p h y R e s e a r c ho nD y n a m i cR i s kA n a l y s i sa n d C o n t r o lM e t h o do fE x c a v a t i o nE n g i n e e r i n g B a s e do nH um a nF a c t o r s S c h o o l D e p a r t m e n t ：S c h o o l o fC i v i
3、lE n g i n e e r i n g D i s c i p l i n e ：C i v i lE n g i n e e r i n g ，M a j o r ：G e o t e c h n i c a lE n g i n e e r i n g C a n d i d a t e ：Q u n y a nT a n g S u p e r v i s o r ：P r o f J i a nZ h o u D e c e m b e r , 2 0 0 9 、 矿， 。、 静 嘎 j 秘 甲 t 4 ，： I “ 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使
4、用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子 版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、 缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检 索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有 关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在 不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部 内容用于学术活动。 繇，声野制 鸿年| y 窍| 毛B 1 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在 年解密后适用 本授权书。 指导教师签名： 俑绽 硝年p 月，6 日 学位论文作者签名产坪 拶 年其吨B 同济大学学位论文原创性声明
5、一 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、己公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 虢声野劫 l 洲广年月 要 要 不确定性，而基坑工程的不确定性很 大一部分来自人为因素。随着近年基坑工程数量及规模的增大，基坑工程面临 的环境条件也越来越复杂，基坑事故R 益增加，而与工程施工相应的风险分析 管理体系仍然远未成熟。目前的基坑风险评估仍偏于可靠性分析以及失效概率
6、计算方面，缺乏实用的风险分析控制体系，并且没有切实有助于实际风险控制 的动态风险评估及相应措施控制体系。在分析人为因素对基坑事故发生概率的 影响上，也缺乏深入的研究，未考虑人为因素得出的基坑失效概率往往是偏离 真实基坑风险水平的。针对上述问题，本文从人为因素、动态风险评估以及风 险控制体系方面进行了研究。 首先，归纳总结了基坑工程中常见的人为差错类型，分析了人为差错的形 成原因及机理，将人为差错划分为无意差错和有意差错，将经典的S H E L 模型 嵌入改进的R e a s o n 模型中，建立了即考虑人为差错发生的横向广度，又兼备了 人为差错的深层次原因分析的S R e a s o n 模型
7、，用以分析基坑工程中人为差错发 生原因。将S R e a s o n 模型用于风险控制中的人为差错分析，为基坑工程的风险 控制措施的提出提供理论依据； 其次，提出了“人因修正系数 的概念，对基坑工程施工过程中的人为因 素变量进行了归纳，考虑设计、施工、监测和监理四个主体相关的人为因素变 量，得出综合的人为因素修正系数。通过引入人因修正系数修正风险事故发生 概率的方法，考虑人为因素对基坑风险的影响，使风险评估结果更真实地反映 基坑的真实风险水平。在此基础上，对基坑工程的总体风险进行估计，建立了 施工前工程总体的风险预估方法体系。在风险预估结果基础上，给出了风险排 序的方法，为风险清单排序提供依据
8、； 然后，建立了分析监测数据以评价工程动态风险的方法，依据监测项目的 种类不同，归纳了常用的工程预警值，并且充分考虑环境监测项目和基坑支护 自身监测项目的特点，针对性地提出了相应的风险修正系数的计算方法，得出 用于风险等级评定的风险预警值的确定方法，建立了基于监测数据的动态风险 定量评估的方法体系； 最后，提出风险因素继承和发展的理论，将风险因素分为潜伏因素、显性 燃。杰曼 摘 要 因素和继承因素，并研究了基坑工程中人为差错中的危险点及其应对措施；结 合风险继承和发展的理论和人因危险点的分析方法，提出了包括施工前风险预 控、施工期的动态风险监控以及基于系统黑色区域的重大风险防控的风险控制 体系
9、理论，分阶段从三方面实现了基坑工程的全过程风险控制。 关键词：基坑工程，风险因素，人为因素，人因修证系数，动态风险，继承和发 展，风险控制，人因危险点 A B S T R A C T E x c a v a t i o ni sac o m p l e xs y s t e m i cp r o j e c t T h e r ea r eal o to fu n c e r t a i n t i e s ，w h i l e al a r g ep a r to ft h eu n c e r t a i n t yo ft h ee x c a v a t i o nc o m e sf
10、 r o mh u m a nf a c t o r s A si n r e c e n ty e a r s ，t h en u m b e ra n ds i z eo fe x c a v a t i o np r o j e c ti n c r e a s e d ，e x c a v a t i o n e n v i r o n m e n t a lc o n d i t i o n sb e c o m em o r ec o m p l e x ，a n dt h e n u m b e ro fe x c a v a t i o n a c c i d e n t sa
11、 l s oi n c r e a s e dd r a m a t i c a l l y , b u tt h ec o r r e s p o n d i n gr i s ka n a l y s i s a n d m a n a g e m e n ts y s t e mo ft h ee x c a v a t i o nc o n s t r u c t i o n i ss t i l lf a rf r o mm a t u r e T h e c u n e n te x c a v a t i o nr i s ka s s e s s m e n ts t i l
12、lr e m a i n si nt h er e l i a b i l i t ya n a l y s i sa n df a i l u r e p r o b a b i l i t yc a l c u l a t i o n s ，l a c ko fp r a c t i c a lr i s ka n a l y s i sa n dc o n t r o ls y s t e m A n dt h e r e i sn oe f f e c t i v e l yd y n a m i cr i s ka s s e s s m e n ta n dc o r r e s
13、p o n d i n gc o n t r o l l i n gs y s t e m T h e h u m a nf a c t o r sa n a l y s i so nt h ep r o b a b i l i t yo ft h ep i te x c a v a t i o na c c i d e n t si sa l s ol a c k o fi n d e p t hs t u d y , d i dn o tt a k ei n t o a c c o u n tt h eh u m a nf a c t o r sd e r i v e df r o m e
14、 x c a v a t i o n ，t h ee v a l u a t i o nr e s u l t sa r eo f t e nd e v i a t ef r o mt h et r u ef a i l u r ep r o b a b i l i t yo f t h er i s kl e v e lo fe x c a v a t i o n T oa d d r e s st h ea b o v ep r o b l e m s ，t h i sp a p e rs t u d ya s p e c t s o fh u m a nf a c t o r s ，d
15、y n a m i cr i s ka s s e s s m e n ta n dr i s kc o n t r o ls y s t e m F i r s t ，t h ec o m m o nt y p eo fh u m a ne r r o ri ne x c a v a t i o n i ss u m m a r i z e d ，a n dt h e C a R s o sa n dm e c h a n i s ma r ea n a l y z e d ，a n dt h ef o r m a t i o n sw i l lb ed i v i d e di n t
16、o n o i n t e n t i o no fh u m a ne r r o r sa n di n t e n t i o n a le r r o r s T h eS H E L L m o d e li se m b e d d e di n c l a s s i c a lR e a s o ni m p r o v e dm o d e l ，a n daS - R e a s o nm o d e li se s t a b l i s h e dw h i c hn o t o n l vc o n s i d e rt h eh o r i z o n t a lb r e a d t ho fh u m a ne r r o ro c c u r r e d ，b u ta l s oc o m b i n e st h e d e e p - s e a t e dc a u s e so fh u m a ne r r o r s A n a l y s i so ft h eh u m a n f a c
