基于人為因素的基坑工程動(dòng)態(tài)失效概率估算與風(fēng)險(xiǎn)分析.pdf

1、基坑工程屬于大投資的系統(tǒng)工程。較長的建設(shè)周期，特殊的工序和工作人員的素質(zhì)都有可能導(dǎo)致各種潛在的風(fēng)險(xiǎn)因素。由于基坑工程施工內(nèi)結(jié)構(gòu)是隨時(shí)間變化的，人為、技術(shù)、機(jī)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(cuò)誘發(fā)事故的發(fā)生概率最大。目前，國內(nèi)外對(duì)于基坑工程在施工階段可能因人為差錯(cuò)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(cuò)對(duì)基坑工程可靠性和安全性的影響，降低事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)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(fù)雜性，許多因素難以量化，人為差錯(cuò)分析方法一般只能描述人為差錯(cuò)發(fā)生及其影響規(guī)律的大體特征。不過，人為差錯(cuò)分析方法在評(píng)估不同類型的人為差錯(cuò)的相對(duì)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(cuò)的發(fā)生及其影響的數(shù)學(xué)模型和預(yù)控體系是非常必要的。正是在上述背景下，本論文對(duì)以下幾個(gè)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(cuò)、風(fēng)險(xiǎn)正疊加和負(fù)疊加的概念并進(jìn)行了詳

3、細(xì)分析。根據(jù)對(duì)基坑工程人為差錯(cuò)的分類，探討了基坑工程人為差錯(cuò)的原因。在此基礎(chǔ)上又結(jié)合典型人為因素分析模型的特點(diǎn)和局限性，建立了SHELL人因理論優(yōu)化模型。結(jié)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(cuò)的基坑工程事故發(fā)生前或發(fā)生時(shí)的失效概率。
　　 (2)其次，提出將PSA這種工程安全系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法與人為因素相結(jié)合應(yīng)用到基坑工程中，提出基于人為因素的基坑工程安全評(píng)價(jià)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(yàn)為基礎(chǔ)，分析了基坑工程不同支護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致事故的人為差錯(cuò)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(nèi)支撐等支護(hù)結(jié)構(gòu)和降水系統(tǒng)的事故樹，進(jìn)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(jì)算程序與輸入界面統(tǒng)一用VC++語言開發(fā)，程序整體性強(qiáng)，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(dòng)態(tài)變化和人為差錯(cuò)的失效模式估算和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析的思路和研究方法，構(gòu)建

5、了基坑工程施工動(dòng)態(tài)概率估算、風(fēng)險(xiǎn)分析和控制系統(tǒng)。同時(shí)，提出了將專家調(diào)查法、系統(tǒng)熵計(jì)算法、模糊綜合評(píng)判法相結(jié)合，進(jìn)行基坑工程施工動(dòng)態(tài)控制。將基于人為因素的基坑工程施工動(dòng)態(tài)變化分析的思路應(yīng)用于工程實(shí)例，計(jì)算基坑工程頂事件失效概率，查找各個(gè)工序的人為差錯(cuò)和失效概率，并對(duì)失效概率較大的工序進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，找出權(quán)重較大的熵權(quán)，并進(jìn)行施工動(dòng)態(tài)管理控制。
　　 (4)然后，重點(diǎn)研究了基于優(yōu)化后的SHELL人因模型的基坑工程預(yù)警系統(tǒng)，構(gòu)建基坑工程