深基坑风险分析

建筑深基坑工程质量风险控制

王传彦

河南大学 土木建筑学院

摘要：建筑深基坑工程由于在勘察、设计、施工、管理和环境等方面存在较多的风险，各种风险因素又相互影响，关系复杂对其质量控制应采取系统的风险源分析、定性和定量相结合的风险分析方法，最终制定质量风险的控制方案。

关键词：深基坑、质量风险、风险分析、控制方案

Deep Foundation Pit Quality Risks Control

Wang chuan yan

(the school of civil engineering and architecture department of Henan University)

Abstract:There are many complex and interactional risk factors which influence the deep foundation pit dredging,such as geologic, investigation,design,field management,construction and surrounding environment.Therefore,arisk source evaluation method is feasible to analyse the quality control of deep foundation pit ,which menthod use the qualitative and quantitative analysis and work out a logical quality risk control plan.

Key words:Deep foundation pit ,Quality risks,Fuzzy evaluation,Control plan

0 引言

建筑深基坑工程师一项复杂的系统工程，由于工程地质和水文条件，周围环境，基坑围护结构形式以及

土方开挖深度等因素的差异，在实施工程中坑壁的稳定、坑底土体稳定、坑外地面变形、地下水位变化等都会对深基坑工程的质量产生重要影响。一些软土地区的工程实践表明，基坑开挖工程存在明显的时空效应和流变效应；它与开挖工作面的布局、开挖顺序、每次开挖速度和深度、基坑静置时间以及地下水处理情况有密切关系。所以，深基坑工程存在较多的不确定性，涉及面广，关系复杂，又相互影响，是一项风险性工程。因此，深基坑工程实施开挖前，应科学的识别风险源，进行有效的风险评价，并制定风险控制方案。

一 建筑深基坑工程主要风险源识别

1.1 风险识别的概念

基坑风险来源于信息的不完备，而这种不完备是由于基坑工程中的诸多不确定性所导致。可能发生质量事故的不确定性因素就是风险因素。

风险识别就是确定风险因素的来源，产生的条件，描述风险的特征。基坑工程是一个极其复杂的系统，其风险因素多，影响关系复杂，并且各个风险因素所引起的后果的严重程度也不同，如果在识别风险使忽略了一些重要因素，会导致应对方案的失误，如果每个因素都重点考虑，又会使问题极其复杂化。因此在识别风险时要用系统的观点，既考虑工程项目所涉及的各个方面，又要顾及工程项目的建设过程，从错综复杂的关系中找出因素之间的本质联系，抓住主要因素，并分析它们的严重程度。

常用的工具和技术有在资料会审基础上的核对表、关联因素图、流程图、和因果图等。

1.2 风险识别的成果

基坑工程的风险由多方面因素导致，本文从勘察、设计、施工、管理和环境五个方面来描述基坑工程的风险源。

（1） 来自勘察的风险

① 土体内部土层分布、地下水位、地基承载力、各层土体的内摩擦角、粘聚力、渗透系数、土的

重度、含水量等性质指标的不同，使得任一点土性可能都有较大的变异性，其所提供的土抗力系数、抗剪强度指标存在很大的离散性。

② 所采土样由于受扰动而与实际土样不一致，仪器本身存在着一定精度差异，统计样本数量偏少，

统计方法存在不足，实验和计算过程存在的误差，土性参数间的相关性质等，是土性参数具有不确定性。

（2） 来自设计的风险

① 由于荷载传递机理、荷载间的相互叠加、力学模型的不足和认为的假设、施工实际荷载的变化

等因素，使得基坑工程的荷载取值具有不确定性，如支护桩的受力，经典理论很难考虑土压力和水压力在各种条件影响下不断变化的因素。

② 对基坑支护结构的计算的基本方法均有较多的假定，如极限平衡法假定支撑为不动支点等，需

要设计人员有较丰富的实践经验，能根据经验进行修正。因此，计算结果也有较大的不确定性。

（3） 来自施工的风险

① 围护桩偏位或碰到地下障碍物而产生垂直度偏差，并与主体结构相碰，挤土围护桩对工程桩和

邻近建筑物存在影响或者围护桩成孔深度不足、截面缩径。

② 土方开挖未等到围护结构达到设计强度就进行，挖土标高未按设计工况控制而发生超挖，对土

方开挖流程及坑内土坡高差控制不当，土坡高差过大，在软土地区甚至引起基础工程桩位偏移倾斜。

③ 在粉土地区基坑降水措施不到位，包括井点不封闭，真空度不够，虑管位打入透水层，导致降

水效果较差，直接影响坑底土体强度和稳定性甚至基坑的整体安全。另外，穿越杂填土层的止水帷幕质量不宜控制，造成基坑渗漏甚至管涌。

（4） 来自管理的风险

① 由于知识和经验的不足，工程项目的管理人员对深基坑工程的风险认识不足，重视程度不够，或者因为投资的限制、工期的逼迫造成选用不合适的支护形式。

② 在施工合同条件中将风险责任转移给超出风险承受能力的施工单位，未能有效的组织围护、土

方、降水、止水、支撑和监测等多方专业队伍的协调交叉作业和现场实时控制。

（5） 来自环境的风险

① 深基坑实施过程中，原先假定的地质、地下水、工况条件等环境因素随着土方的卸荷过程发生

变化，原有静力平衡被打破，如对环境的动态变化缺乏有效的即时监测，会导致严重后果。

② 土方开挖引起的周围房屋开裂、道路变形塌陷、地下管网断裂等会产生放大效应，产生不利于

工程的社会反映。

2 建筑深基坑工程风险分析

风险分析和评价是风险管理中不可缺少的过程，包括定性分析和定量分析。

2.1 风险的定性分析

风险的定性分析是对深基坑风险事件发生的概率和影响程度进行估计，并依据风险对项目目标的影响程度对风险进行分级排序的过程。风险概率的高低描述的是风险事件发生可能性的大小。风险影响程度的高低描述的是如果风险发生，风险对深基坑质量目标影响程度的高低。风险概率和风险影响程度评估的对象是单个风险而不是整个工程项目。

常用的主要工具和技术包括统计估算法、矩阵图分析法、趋势评价法等。

2.2 风险的定量分析

风险的定量分析就是进一步衡量风险概率和风险对项目影响程度的过程。通过对深基坑工程风险源的分析得知， 在深基坑工程实施工程中，发生作用的风险因素很多，因素之间有不同的层次，风险评价需要考虑各类风险的共同作用，风险事件的发生概率和引起损失的综合后果，从整体出发搞清各风险事件间的因果关系，考虑不同风险之间相互转化的条件，进一步量化已识别风险的发生概率和后果，减少风险发生概率和后果估计的不确定性。

常用的主要工具和技术包括综合评分法、层次分析法、模糊分析法等。

3 深基坑工程风险控制方案

3.1 风险应对

风险应对就是对经过识别、分析、评价的风险进行处理。风险控制方案是针对风险定量分析结果，为降低风险的负面效应制定风险应对策略和技术手段的过程。风险控制方案的主要工具和技术包括风险回避、风险转移、风险缓和、风险接受等。

对于深基坑工程每个项目都有多种应对计划，对于同一个风险，不同的项目也会有不同的一对策略。因此，要根据项目风险的具体情况、自身抗风险的能力条件，从系统的观点出发去选定项目风险应对策略。

3.2 风险监控

风险监控就是跟踪识别的风险，识别剩余的风险和出现的风险，修正风险控制方案，保证控制方案的实施，并评估消减风险的效果。风险监控的主要工具和技术包括核对表、定期工程评估、附加风险应对计划等。由于深基坑工程的复杂性，新问题新情况层出不穷，风险控制方案要根据变化及时做出调整。

4 结 语

随着建筑深基坑工程质量影响因素的复杂化合影响因素的增多，正确的识别和分析风险有助于工程项目质量的控制，降低深基坑工程风险事件的发生概率或消除风险事件。引入模糊评价定量分析方法，用以达到

工程质量风险评价的科学化，提高评价的准确度。同时要有动态的观点来执行风险控制方案，在风险监控中及时调整是深基坑工程风险管理的基础。

参考文献：

（1） 于学馥，宋存义，《不确定性科学决策方法》，北京冶金工业出版社，2003

（2） 冷伍明，《基坑工程可靠度分析与设计理论》，中南大学出版社，2000

（3） 高辉，李慧民，《工程质量风险的模糊层次分析》，西北建筑工程学院学报，2002，37

（4） 卢有杰，卢家仪，《项目风险管理》，清华大学出版社，1998