基于人為因素的基坑工程動態(tài)失效概率估算與風險分析.pdf

1、基坑工程屬于大投資的系統(tǒng)工程。較長的建設周期，特殊的工序和工作人員的素質都有可能導致各種潛在的風險因素。由于基坑工程施工內結構是隨時間變化的，人為、技術、機械和環(huán)境等因素均可能在施工過程中誘發(fā)事故，其中又以人為差錯誘發(fā)事故的發(fā)生概率最大。目前，國內外對于基坑工程在施工階段可能因人為差錯而發(fā)生事故的系統(tǒng)研究較少。
　　 為了深入了解施工過程中的人為差錯對基坑工程可靠性和安全性的影響，降低事故發(fā)生的風險，應從人員、管理和施工工藝等方

2、面降低基坑工程的失效概率。由于人行為的復雜性，許多因素難以量化，人為差錯分析方法一般只能描述人為差錯發(fā)生及其影響規(guī)律的大體特征。不過，人為差錯分析方法在評估不同類型的人為差錯的相對影響程度方面，是一種比較可靠的方法。因此，建立施工過程中人為差錯的發(fā)生及其影響的數(shù)學模型和預控體系是非常必要的。正是在上述背景下，本論文對以下幾個方面的展開了研究。
　　 (1)首先，提出了基坑工程人為因素、人為差錯、風險正疊加和負疊加的概念并進行了詳

3、細分析。根據(jù)對基坑工程人為差錯的分類，探討了基坑工程人為差錯的原因。在此基礎上又結合典型人為因素分析模型的特點和局限性，建立了SHELL人因理論優(yōu)化模型。結合THERP法和HCR法，組成人的可靠性分析模式，量化基于人為差錯的基坑工程事故發(fā)生前或發(fā)生時的失效概率。
　　 (2)其次，提出將PSA這種工程安全系統(tǒng)評價方法與人為因素相結合應用到基坑工程中，提出基于人為因素的基坑工程安全評價步驟，形成系統(tǒng)的EPSA分析方法。以歷年發(fā)生的

4、基坑事故和專家經(jīng)驗為基礎，分析了基坑工程不同支護結構導致事故的人為差錯類別，建立了基于人為因素的基坑工程噴錨網(wǎng)、水泥土擋墻、排樁加內支撐等支護結構和降水系統(tǒng)的事故樹，進行基坑工程頂事件失效概率估算，并且開發(fā)事故樹求解頂事件概率系統(tǒng)程序，計算程序與輸入界面統(tǒng)一用VC++語言開發(fā)，程序整體性強，操作簡單，可用于其它不同類型的工程中。
　　 (3)再次，提出了考慮施工動態(tài)變化和人為差錯的失效模式估算和風險評估分析的思路和研究方法，構建

5、了基坑工程施工動態(tài)概率估算、風險分析和控制系統(tǒng)。同時，提出了將專家調查法、系統(tǒng)熵計算法、模糊綜合評判法相結合，進行基坑工程施工動態(tài)控制。將基于人為因素的基坑工程施工動態(tài)變化分析的思路應用于工程實例，計算基坑工程頂事件失效概率，查找各個工序的人為差錯和失效概率，并對失效概率較大的工序進行風險分析，找出權重較大的熵權，并進行施工動態(tài)管理控制。
　　 (4)然后，重點研究了基于優(yōu)化后的SHELL人因模型的基坑工程預警系統(tǒng)，構建基坑工程