1.1.4　深基坑工程安全评价研究现状

安全评价也称为“风险评估”或“风险评价”，是利用安全系统工程的原理和方法对潜在风险进行预先识别、分析及评估，从而为制定防范措施和管理决策提供依据。安全评价的种类、方法、领域、手段繁多，且评价系统的特征、属性及时间的随机性各不相同，但其思维方式是一致的，可归纳为四个原理：相关性原理、惯性原理、类推原理、量变到质变原理。由于深基坑工程在围护和开挖过程中的复杂性和高不确定性，因而深基坑工程是一项高风险建设工程。随着深基坑工程事故的增多，国内外学者对基坑的安全评价研究越来越重视，深基坑工程安全分析和评价已成为一个十分重要的岩土工程问题。

目前，国外对深基坑工程风险评价的研究也还处于起步阶段，专门关于深基坑工程的风险研究很少，在岩土工程的其他方面取得的一些研究成果，可为深基坑工程的风险评价提供借鉴。Casagrande在“太沙基讲座”中，提出土工与地基工程中的风险计算问题。Whitman对岩土工程中计算风险的评估问题进行了深入研究，并提出了岩土工程风险评估的方法和基本流程。20世纪90年代初，美国科学院下属的美国国家科学研究委员会（National Research Council）组成了一个从事可靠度研究的小组，对可靠度方法在岩土工程风险分析中的应用和存在的问题进行了全面的研究。

Morgensterm研究了岩土工程中的风险问题，认为岩土工程的风险主要由模型风险、参数风险与管理风险构成，并给出了常用的风险评估方法及风险接受准则。Matsuo、Bjerrum、Yossef等人较系统地研究了基坑支护结构的可靠性问题，对基坑支护体系各种不确定性因素及各种失效模式的机理进行了分析研究，同时还开展了相应的可靠性分析方法和评价工作。Kampmann结合哥本哈根地铁工程实例，在实际调研的基础上，利用风险评估技术提出了40多种灾害风险因素和10种风险类型，同时从事故影响结果及发生概率的角度，建立了具体分类体系，并提出了48个风险预防措施，最后运用蒙特卡罗分析法和电子表构建了风险模型。

Burland等结合具体的隧道工程项目，在系统研究了项目建设过程的风险后提出了隧道工程项目对周围建筑物影响的评估方法。并利用该风险评估方法对伦敦地铁Jubilee线延伸段的隧道工程项目进行了分析计算，得出了该项目施工对周围建筑物可能造成的影响和对应的预防加固措施。Phoon在基坑支护设计中引入可靠度的理念，采用多抗力系数设计法和荷载抗力系数设计法来计算基坑的一阶可靠度矩阵，建立了一种简化的基坑工程可靠度设计方法，并以此作为评估基坑工程风险的设计标准。

在国内，吕培印基于深基坑工程及其支护体系的知识，结合系统工程理论和模糊数学理论，构造了可反映深基坑支护方案决策的各个影响因素的指标体系分层递阶结构图，提出了深基坑支护体系的多层次模糊综合评判方法，并将其应用在实际工程中。李惠强等根据基坑工程支护体系的特点，构建了基坑支护安全预警系统，并以饱和软土地区的地下连续墙支护形式为例，在分析研究支护结构设计方法的基础上，建立了一种基于施工监测数据为学习样本的改进的BP神经网络来预测支护结构墙体位移，同时对地下连续墙支护结构的预警指标进行了讨论。

龙小梅等总结了引发基坑工程事故的原因，结合基坑工程的特点，运用故障树分析法（FTA）对排桩支护和放坡开挖两种体系进行了相关研究，建立了这两种基坑支护结构体系故障树，并根据定性分析，得到了各自潜在的破坏模式。最后，通过某放坡开挖工程安全的故障树分析法计算实例，初步证明了故障树分析应用于基坑工程安全评价中的可行性。黄宏伟等通过对深基坑工程事故的统计分析，确定了深基坑工程施工期的风险管理流程，结合沪闵路立交工程深基坑，在专家经验评价的基础上，利用层次分析法评估了该深基坑工程的施工期风险，并介绍了深基坑工程风险控制的常用对策。

陈神龙等针对地下工程施工过程的风险具有模糊性和随机性的特点，提出了可用于地铁车站施工风险评估的模糊综合评判法，其中各个影响因素的权重用层次分析法来确定，并通过某暗挖地铁车站实例来验证模糊综合评判法的实用性，评判结果基本符合实际情况。何锡兴等结合上海地区某深基坑工程，采用WBS方法和故障树法对基坑施工的风险事件与风险因素进行分析、识别，建立了风险清单，在此基础上，运用模糊综合评判方法对该深基坑工程的风险进行评估，得到了相应的施工风险等级。

李立新等通过对地铁车站基坑工程风险原因的分析，构建了相应的安全评价指标体系。根据系统工程学原理和模糊数学理论，将定量与定性分析相结合的模糊综合评价法应用于地铁车站基坑工程的安全评价中，该方法能够综合考虑各评价因素的影响，通过对评价结果向量的分析，可得出地铁车站基坑工程的安全等级。杜丽丽通过对基坑工程施工现场监测内容的系统分析，确定了深基坑支护体系安全可靠性的综合评判指标体系，同时，运用层次分析法建立了相应的三级评判模型。将模糊数学理论与综合评判相结合，提出了评判深基坑支护体系安全可靠性的模糊综合评判法，并将其应用在深圳市罗湖区某大厦深基坑支护体系安全可靠性的评判中，得到了符合实际的模糊综合评判结果，证实了模糊综合评判理论应用在深基坑支护体系安全可靠性的评判中是合理可行的。

史世雍结合上海地区某地铁车站的具体情况确定了深基坑支护体系安全评价的等级及指标，运用模糊综合评判法的基本原理构建了相应的安全评价数学模型，根据实测数据对该深基坑的安全状况进行了模糊综合评判，得到了与实际工程相符的评价结果。邓志秋在对基于施工监测数据的基坑安全评价方法的研究后，将可拓评价方法引入到基坑工程的安全评价中，构建了基坑安全等级的可拓评价物元模型，同时考虑到监测资料的特点，提出采用熵值法来确定各个评价指标的权重。根据这一方法对两个具体深基坑工程进行了基于地下连续墙变形、地下连续墙弯矩、支撑轴力、地表沉降等施工监测指标的安全评价，取得了较理想的结果，证明了可拓评价与熵值法相结合的方法应用于基坑安全评价中的可行性和合理性。

张瑾将基坑施工过程的安全分成基坑本体安全与周围环境安全两个方面，基于施工过程的实测数据，采用模糊综合评判法构建了评判深基坑施工安全的数学模型，并以上海轨道交通某车站工程为例，结合现场监测数据对其进行了综合安全评判，较好地反映了具体工程的实际情况，另外针对基坑开挖中可能出现的问题，提出了相应的风险控制措施。兰守奇等根据专家给出的工程风险事故概率和损失的估值，运用模糊数学理论，提出了通过模糊隶属函数确定一个模糊区间来合理有效地估计深基坑施工期的风险情况，结合上海地铁10号线某站深基坑工程实例，对该深基坑的施工期安全状况进行了评估，得出了相应的风险等级。

卢一凡在事故树分析法基础上，运用民用建筑可靠性鉴定标准的分级方法，综合对设计失误、软土层处理不力、施工质量控制不良、漏水管涵处置不力和施工过程控制不良共5类主要事故隐患的分析研究，采用定量与定性相结合的评定原则，建立了可操作的基于事故树法土钉支护体系边坡失稳的综合评价模型，并以武汉地区最常用的土钉支护中的3个典型事故工程为例，借助事故树图形，阐述了评价模型的构建方法。

赵冬安以武汉地铁2号线某车站深基坑工程为例，基于贝叶斯网络的故障树分析方法，对地铁车站深基坑施工中危害较大且容易发生的15个风险因素进行分析计算，得到了各个影响因素的关键重要度。实例结果表明：采用根据深基坑工程体系事故树所建造的贝叶斯网络模型计算分析的结果较传统故障树法精确，更主要的是在运算速度及表达形式的复杂程度上都优于传统故障树模型，且较易发现系统的薄弱环节。