深基坑安全评价分析

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1、目录1 绪论 11.1 选题科学依据 11.2 深基坑工程安全评价研究国内外现状 11.3 课题研究的目的与意义 41.4 本文的主要研究内容 52 建设银行武汉灾备中心工程概况72.1 项目 72.2 项目自然环境 102.3 基坑概况 102.4 工艺流程 123 施工过程深基坑危险有害因素辨识153.1 深基坑事故类型 153.2 深基坑危险源辨识 154 深基坑工程安全评价184.1 安全评价分析方法概述 184.2 常用安全评价方法 184.3 安全检查表法 194.4 深基支护工程事故树分析 224.5 深基坑工程生命周期安全评价的模型305 深基坑工程事故安全对策措施425.1

2、安全管理要求 425.2 安全对策 426 结论与展望 486.1 结论 486.2 存在问题及展望 48致谢50参考文献511 绪论1.1 选题科学依据上世纪 90 年代以来，随着高层建筑大量的建设和市政工程（如地铁工程中 的车站、地下通道）对地下空间的开发与利用，使基坑工程向更深、更大的方向 发展。但在其建设过程中，由于施工技术难度加大、基坑开挖与支护工期长、现 场施工条件复杂等原因，产生了很多安全事故和环境破坏的问题。因此如何有效 地遏制基坑工程中的事故发生以及灾害损失和减少对环境的影响，已经成为了一 个迫切需要重视的课题，这就使得对含有环保思想的深基坑工程安全评价方法进 行研究变得尤为

3、重要。1.2 深基坑工程安全评价研究国内外现状1.2.1目前的深基坑工程安全评价此部分主要对目前深基坑工程的安全分析方法进行研究和论述。对目前常用 于工程安全评价方法发展史和安全评价的基本原理的介绍，并对深基坑工程施工 时安全评价主要方法介绍和分析。1.2.1.1 安全评价发展简史安全评价工作始于上个世纪 30 年代，随着保险业的发展而发展而来的。到 了 60 年代，随着化工和航空航天的发展，安全评价得到了全面的发展。道化学 公司开发了指数评价法，英国的帝国化学工业提出了蒙德指数评价法，日本提出 安全评价六阶段法。80 年代初期，中国才开始引进安全评价法，一般用在化工、 冶金、航天等。到了 9

4、0 年代，才渐渐的引进到建筑业。1.2.1.2 安全评价基本概念及原理安全评价同时也叫危险度评价。它是以实现安全为目的，运用安全系统工程 原理和方法，对企事业单位的安全状况进行预测、度量、评估和提出安全对策措 施建议。安全评价的基本原理主要是相关性原理、类推推断原理和惯性原理。1 相关性原理指一个系统内部各元素之间是有机联系的，它们存在相互作用和相互依存的特定关系。系统结构特征可以用以下公式进行表达：E =max f ( X , R , C)式中E最优结合效果X系统组成的要素集，即组成系统的所有元素R系统组成要素的相关关系集，即系统各元素之间的所有相关关系C系统组成的要素及其相关关系在各阶层上

5、可能的发布形式f ( X , R , C ) X , R ,C 的结合效果函数2 类推推断原理是利用一个已知先导事件具有的性质来分析迟发事件的性 质或趋势。如学者海因里希直接出关于死亡、重伤和轻伤的理论比例为 1:29:300， 对预测后来事故发生程度的比例提供了推导依据。又如从设备产生的杂音来推知 故障的出处。3 惯性原理指任何事件在其发展过程中都有一定的延续性，即惯性关系。事 物的发展一般都与过去的状况和行为有密切的联系。1.2.2 国外深基坑工程安全评价研究现状自二战结束以来，工程安全分析研究取得了一定的成果。Frende nt hal(1954)提出破坏概率的选择应使结构的费用与破坏损

6、失费之和 最小。P.Lumb(1970)分析了自然土变异性的问题，计算出土强度的概率分布和土体 的安全系数，还把统计学引入到土力学中。Ingles(1978)将统计学和可靠度引入到岩土工程设计和施工当中，给出了岩 土工程安全设计的思路和安全施工的方法。W.H. Tang(1984)将概率特性的理念注入岩土工程规划和设计中，并给出了 常用的设计思路。Morgens tern(1995 )研究了岩土工程中的安全问题，认为岩土工程的安全主 要分为模型安全、参数安全和管理安全，并给出了常用的安全评估方法和安全接 受准则。K.Ho(2000)研究了岩土工程中的定量安全评估的原理和应用，提出了定量安 全评

7、估发展方向。1.2.3 国内深基坑工程安全评价研究现状改革开放的初期，中国开始研究岩土工程可靠性。清华、同济、中国水利水 电研究院和武汉岩土力学研究所等单位较早从事这一领域研究的科研机构。吴天 行、郑大同、高大钊、包承纲、祝玉学和盛崇文等人是较早开拓这一研究领域的。丁士昭对我国广州地铁首期工程上海地铁一号线工程等地铁建设中的风险 和保险模式进行研究。李惠强等用故障树法(FTA)编写了一基坑边坡开挖的故障树，用数学法计算 了边坡失效的概率。仲景冰等在安全分析中引进了工程失败学，分析了危险源因素和工程失败途 径，并编写了地下连续墙支护体系的故障树图。毛金萍等用故障树对深基坑支护结构方案进行了安全分

8、析，认为支护结构失 效、整体失稳、基底管涌和流砂等失效模式是基坑支护系统失效的具体表现，并 用可靠度方法计算出支护系统的失概率值。杨国伟对开挖引起差异沉降所产生的附加内力进行深入的研究，给出了在已 知地沉降状态时分析建筑物破坏的方法和安全判断方法。李大勇对软土地区的基坑工程开挖中相邻地下管道的性状进行了分析，提出 了软土地区的地下管道安全施工的方法。陈龙提出了风险指标与风险值两个评价指标，用专家调查法得到软土地区的 隧道施工期主要安全事故。杨子胜等分析了基坑工程项目中不确定性的问题，阐述了基坑工程项目安全 管理的概念、特点以及管理措施和方法。袁程提出了利用过程控制的概念来建立深基坑过程控制和预

9、警系统，对预警 指标的确定进行了研究。边亦海等在深基坑工程的安全分析中引进了可信性方法，研究了深基坑工程 施工期的安全管理提出了施工安全管理的方法。黄宏伟分析了深基坑工程施工过程中的危险因素，结合一个深基坑工程事 例，对此深基坑工程施工期进行安全性评估。姚翠生对流砂地深基坑工程的施工安全进行了分析，提出流沙地深基坑工程 的安全评价方法。杜丽丽利用模糊数学的相关理论来综合评价深基坑支护体系的安全可靠性。楼楠对深层测斜仪和压力计的原理介绍基础上，分析了影响测斜仪测量精度 的因素，提出了减小测斜误差的方法，并且编制程序应用神经网络技术对变形量 进行了预测。罗凤通过结合上海地铁 M8 线深基坑工程，提

10、出了深基坑工程风险管理的含 义和内容。强调了风险管理的应对、监控和后评价。 但总体来说，目前所取得的研究成果基本上是定性分析的阶段，深基坑工程安全 方法无论是理论还是实际应用都还有待进一步研究来完善。1.3 课题研究的目的与意义1.3.1 课题研究的目的针对深基坑工程的安全评价体系进行研究，在此研究中考虑了对环境的影 响，使深基坑工程安全事故和对环境的影响防范于未然。本着“安全第一，考虑 环境，预防为主”的方针，以达到以下目的：1 减少深基坑对环境的影响深基坑工程的建设，特别是在人口密集地区兴建深基坑工程，必然产生环境 问题。只有在安全评价中考虑对环境的影响，才能减少深基坑对环境的影响，更 好

11、地提高人们的生活环境，减少对破坏的环境后的治理。2 提高深基坑工程的安全化程度通过安全评价应用，对工程的运行过程中存在的事故隐患和其影响的环境进 行系统分析，提出消除危险的技术方案，实现施工生产过程的安全化。3 实现对深基坑工程勘探、设计、施工和使用监测过程的安全控制通过安全评价应用，可查出勘探和设计中的缺陷和不足，可以了解施工和使 用中的危险性，及早采取预防措施，和降低对环境的影响。4 建立安全和环保的最优方案，为决策提供最好的依据通过安全评价，可预测危险源和其部位，以及对环境影响的方面，进而提出 应采取的安全对策方案等。 决策者可以根据评价结果选择设计方案和施工 方案，进行工程安全和环境安

12、全管理决策。1.3.2 课题研究的意义深基坑工程安全评价研究的必要性和意义主要体现在以下几个方面:1 有利于降低深基坑工程事故的发生。施工现场的深基坑工程施工条件复杂，有 时存在很大的安全隐患问题。若是有一个有效地深基坑工程安全评价方法，则可 以指出深基坑工程中存在的安全问题，采取措施有效的措施来消除安全隐患，从 而有效地降低深基坑工程事故的发生。2 有利于降低深基坑工程对周围环境的影响。通过满足对深基坑工程的设计 和施工期的安全性的条件下，设计和施工考虑基坑对环境的影响，可使深基坑工 程降低对周围的环境破坏。3 帮助决策者进行科学合理的决策。考虑了环境因素，安全管理更能够促进决策 的科学化、

13、合理化和严谨化，减少决策者的主观性、盲目性、片面性和随意性。1.4 本文的主要研究内容本小组 5人在建设银行武汉灾备中心工程实习近一个月，在此实习期间，各 个组员都被分配了不同的实习任务。在实习期间，我们各自收集有关工程建设及安全相关的资料，且我的主要任务是 在现场做安全维护和监管，维持现场的文明施工和安全生产。在深基坑开挖阶段， 对基坑临边、配电箱、电器施工及应用的不合格下达隐患整改通知。基坑工程是 工程建设的一个关键环节，因此此论文结合建设银行武汉灾备中心工程及安全评 价相关知识对深基坑进行安全评价研究。本文主要研究内容：1 目前深基坑工程事故的综合分析本部分主要分析了深基坑工程失事的原因

14、。按事故责任对事故案例进行了定 性分析。然后，根据收集的深基坑工程事故，对勘察、设计、施工和监理进行责 任分析，并且对深基坑事故作出小结。2 介绍了深基坑工程施工阶段常用的安全评价方法本部分对目前常用于工程安全评价方法发展史和安全评价的基本原理的介 绍，并对其主要方法及适用范围进行简要的分析。3 提出深基坑工程生命周期安全评价方法，并且作出一定的研究此部分根据前面几章的分析结合生命周期评价的思想提出深基坑工程生命周期 安全评价的概念、并阐明其目的和意义。将环境因素、全过程、相互联系的综合 评价思想应用到深基坑工程生命周期安全评价中，找出评价指标，用层次分析法 来求出评价指标的权重，用模糊综合评

15、价法进行构建深基坑工程生命周期安全评 价的体系。2 建设银行武汉灾备中心工程概况2.1 项目2.1.1 项目工程基本情况工程名称建设银行武汉灾备中心项目地点武汉市洪山区关山街刘家咀南湖北岸建设单位中国建设银行股份有限公司湖北省分行设计单位中南建筑设计院股份有限公司勘察单位中南勘察设计院建筑规模建筑面积：208500平方米，总净用地面积：186200平方米工程类别综合办公类2.1.2 建筑地理规划本工程建设地点位于武汉市洪山区关山街刘家咀南湖北岸，中心用地呈半岛 形状伸入南湖，南、西两侧临湖，北侧距雄楚大道 1.5 公里，南距南湖景观大道 约 400 米。规划建设七栋建筑，分别为综合办公楼、研发中心楼、呼叫中心办公 楼、运维中心办公楼、5#、6#、7#数据机房结构。2.1.3 建筑概况2.1.3.1 地下室建筑概况序 号项目内容1建筑面积39400m22层数13耐久等级本工程运维中心和数据机房设计使用年限为100年，其它建筑设 计使用年限为50年。4层高地下一层6.15m5工程标咼本工程土0.000m相当于绝对标咼21.750m6防