1.1.4　深基坑工程安全評價研究現狀

安全評價也稱為“風險評估”或“風險評價”，是利用安全系統工程的原理和方法對潛在風險進行預先識別、分析及評估，從而為制定防范措施和管理決策提供依據。安全評價的種類、方法、領域、手段繁多，且評價系統的特征、屬性及時間的隨機性各不相同，但其思維方式是一致的，可歸納為四個原理：相關性原理、慣性原理、類推原理、量變到質變原理。由于深基坑工程在圍護和開挖過程中的復雜性和高不確定性，因而深基坑工程是一項高風險建設工程。隨著深基坑工程事故的增多，國內外學者對基坑的安全評價研究越來越重視，深基坑工程安全分析和評價已成為一個十分重要的巖土工程問題。

目前，國外對深基坑工程風險評價的研究也還處于起步階段，專門關于深基坑工程的風險研究很少，在巖土工程的其他方面取得的一些研究成果，可為深基坑工程的風險評價提供借鑒。Casagrande在“太沙基講座”中，提出土工與地基工程中的風險計算問題。Whitman對巖土工程中計算風險的評估問題進行了深入研究，并提出了巖土工程風險評估的方法和基本流程。20世紀90年代初，美國科學院下屬的美國國家科學研究委員會（National Research Council）組成了一個從事可靠度研究的小組，對可靠度方法在巖土工程風險分析中的應用和存在的問題進行了全面的研究。

Morgensterm研究了巖土工程中的風險問題，認為巖土工程的風險主要由模型風險、參數風險與管理風險構成，并給出了常用的風險評估方法及風險接受準則。Matsuo、Bjerrum、Yossef等人較系統地研究了基坑支護結構的可靠性問題，對基坑支護體系各種不確定性因素及各種失效模式的機理進行了分析研究，同時還開展了相應的可靠性分析方法和評價工作。Kampmann結合哥本哈根地鐵工程實例，在實際調研的基礎上，利用風險評估技術提出了40多種災害風險因素和10種風險類型，同時從事故影響結果及發生概率的角度，建立了具體分類體系，并提出了48個風險預防措施，最后運用蒙特卡羅分析法和電子表構建了風險模型。

Burland等結合具體的隧道工程項目，在系統研究了項目建設過程的風險后提出了隧道工程項目對周圍建筑物影響的評估方法。并利用該風險評估方法對倫敦地鐵Jubilee線延伸段的隧道工程項目進行了分析計算，得出了該項目施工對周圍建筑物可能造成的影響和對應的預防加固措施。Phoon在基坑支護設計中引入可靠度的理念，采用多抗力系數設計法和荷載抗力系數設計法來計算基坑的一階可靠度矩陣，建立了一種簡化的基坑工程可靠度設計方法，并以此作為評估基坑工程風險的設計標準。

在國內，呂培印基于深基坑工程及其支護體系的知識，結合系統工程理論和模糊數學理論，構造了可反映深基坑支護方案決策的各個影響因素的指標體系分層遞階結構圖，提出了深基坑支護體系的多層次模糊綜合評判方法，并將其應用在實際工程中。李惠強等根據基坑工程支護體系的特點，構建了基坑支護安全預警系統，并以飽和軟土地區的地下連續墻支護形式為例，在分析研究支護結構設計方法的基礎上，建立了一種基于施工監測數據為學習樣本的改進的BP神經網絡來預測支護結構墻體位移，同時對地下連續墻支護結構的預警指標進行了討論。

龍小梅等總結了引發基坑工程事故的原因，結合基坑工程的特點，運用故障樹分析法（FTA）對排樁支護和放坡開挖兩種體系進行了相關研究，建立了這兩種基坑支護結構體系故障樹，并根據定性分析，得到了各自潛在的破壞模式。最后，通過某放坡開挖工程安全的故障樹分析法計算實例，初步證明了故障樹分析應用于基坑工程安全評價中的可行性。黃宏偉等通過對深基坑工程事故的統計分析，確定了深基坑工程施工期的風險管理流程，結合滬閔路立交工程深基坑，在專家經驗評價的基礎上，利用層次分析法評估了該深基坑工程的施工期風險，并介紹了深基坑工程風險控制的常用對策。

陳神龍等針對地下工程施工過程的風險具有模糊性和隨機性的特點，提出了可用于地鐵車站施工風險評估的模糊綜合評判法，其中各個影響因素的權重用層次分析法來確定，并通過某暗挖地鐵車站實例來驗證模糊綜合評判法的實用性，評判結果基本符合實際情況。何錫興等結合上海地區某深基坑工程，采用WBS方法和故障樹法對基坑施工的風險事件與風險因素進行分析、識別，建立了風險清單，在此基礎上，運用模糊綜合評判方法對該深基坑工程的風險進行評估，得到了相應的施工風險等級。

李立新等通過對地鐵車站基坑工程風險原因的分析，構建了相應的安全評價指標體系。根據系統工程學原理和模糊數學理論，將定量與定性分析相結合的模糊綜合評價法應用于地鐵車站基坑工程的安全評價中，該方法能夠綜合考慮各評價因素的影響，通過對評價結果向量的分析，可得出地鐵車站基坑工程的安全等級。杜麗麗通過對基坑工程施工現場監測內容的系統分析，確定了深基坑支護體系安全可靠性的綜合評判指標體系，同時，運用層次分析法建立了相應的三級評判模型。將模糊數學理論與綜合評判相結合，提出了評判深基坑支護體系安全可靠性的模糊綜合評判法，并將其應用在深圳市羅湖區某大廈深基坑支護體系安全可靠性的評判中，得到了符合實際的模糊綜合評判結果，證實了模糊綜合評判理論應用在深基坑支護體系安全可靠性的評判中是合理可行的。

史世雍結合上海地區某地鐵車站的具體情況確定了深基坑支護體系安全評價的等級及指標，運用模糊綜合評判法的基本原理構建了相應的安全評價數學模型，根據實測數據對該深基坑的安全狀況進行了模糊綜合評判，得到了與實際工程相符的評價結果。鄧志秋在對基于施工監測數據的基坑安全評價方法的研究后，將可拓評價方法引入到基坑工程的安全評價中，構建了基坑安全等級的可拓評價物元模型，同時考慮到監測資料的特點，提出采用熵值法來確定各個評價指標的權重。根據這一方法對兩個具體深基坑工程進行了基于地下連續墻變形、地下連續墻彎矩、支撐軸力、地表沉降等施工監測指標的安全評價，取得了較理想的結果，證明了可拓評價與熵值法相結合的方法應用于基坑安全評價中的可行性和合理性。

張瑾將基坑施工過程的安全分成基坑本體安全與周圍環境安全兩個方面，基于施工過程的實測數據，采用模糊綜合評判法構建了評判深基坑施工安全的數學模型，并以上海軌道交通某車站工程為例，結合現場監測數據對其進行了綜合安全評判，較好地反映了具體工程的實際情況，另外針對基坑開挖中可能出現的問題，提出了相應的風險控制措施。蘭守奇等根據專家給出的工程風險事故概率和損失的估值，運用模糊數學理論，提出了通過模糊隸屬函數確定一個模糊區間來合理有效地估計深基坑施工期的風險情況，結合上海地鐵10號線某站深基坑工程實例，對該深基坑的施工期安全狀況進行了評估，得出了相應的風險等級。

盧一凡在事故樹分析法基礎上，運用民用建筑可靠性鑒定標準的分級方法，綜合對設計失誤、軟土層處理不力、施工質量控制不良、漏水管涵處置不力和施工過程控制不良共5類主要事故隱患的分析研究，采用定量與定性相結合的評定原則，建立了可操作的基于事故樹法土釘支護體系邊坡失穩的綜合評價模型，并以武漢地區最常用的土釘支護中的3個典型事故工程為例，借助事故樹圖形，闡述了評價模型的構建方法。

趙冬安以武漢地鐵2號線某車站深基坑工程為例，基于貝葉斯網絡的故障樹分析方法，對地鐵車站深基坑施工中危害較大且容易發生的15個風險因素進行分析計算，得到了各個影響因素的關鍵重要度。實例結果表明：采用根據深基坑工程體系事故樹所建造的貝葉斯網絡模型計算分析的結果較傳統故障樹法精確，更主要的是在運算速度及表達形式的復雜程度上都優于傳統故障樹模型，且較易發現系統的薄弱環節。