基坑工程重大風(fēng)險源的分析方法研究

姜愛斌，王建成，朱春紅 （上海城建職業(yè)學(xué)院數(shù)字建造學(xué)院，上海 200432）

1 引言

同時，建筑類工程中基于系統(tǒng)黑色區(qū)域的重大風(fēng)險分析方法的研究不足，經(jīng)過收集歸納總結(jié)突發(fā)重特大基坑事故的風(fēng)險因素，得到建筑工程中80%以上的風(fēng)險事故是由重大風(fēng)險源導(dǎo)致的，輕視重大風(fēng)險源的風(fēng)險分析是不能體現(xiàn)基坑工程的風(fēng)險水平狀態(tài)的。綜上所述，進(jìn)行基于重大風(fēng)險源分析的基坑工程風(fēng)險方法和控制體系的研究是非常重要的，可應(yīng)用于基坑工程實例中的重大風(fēng)險源分析方法，解決基坑工程中重大風(fēng)險源控制環(huán)節(jié)缺失的問題。

本文中基坑工程重大風(fēng)險源的分析方法，首先分析常規(guī)風(fēng)險分析系統(tǒng)的缺陷——黑天鵝事件的缺失，黑天鵝事件要滿足三個特點，然后分析基坑工程中的黑天鵝事件，提出重大風(fēng)險防控步驟，最后，對基坑工程的重大風(fēng)險源的防控提出有效措施及應(yīng)急方案。

2 常規(guī)風(fēng)險分析系統(tǒng)的缺陷——黑天鵝事件分析缺失

目前，基坑工程的風(fēng)險控制都是基于常規(guī)的風(fēng)險事故分析，而常規(guī)的分析系統(tǒng)都是相對孤立系統(tǒng)。根據(jù)風(fēng)險等級，調(diào)控各施工工序風(fēng)險，進(jìn)行控制。將監(jiān)測數(shù)據(jù)所表現(xiàn)出的風(fēng)險作為系統(tǒng)的負(fù)反饋信息，調(diào)整風(fēng)險因素，進(jìn)而達(dá)到風(fēng)險控制的目的。

相對孤立系統(tǒng)是相對于真實客觀存在的系統(tǒng)提出來的概念。真實客觀存在的復(fù)雜系統(tǒng)，往往包含了無限的風(fēng)險因素，系統(tǒng)事件的發(fā)生，穩(wěn)定狀態(tài)的改變，可能有無數(shù)種組合原因。而實際分析時，要涵蓋所有的事件形成的可能風(fēng)險因素及風(fēng)險發(fā)生途徑，顯然是不現(xiàn)實的。因此，相對孤立系統(tǒng)忽略了絕大部分概率統(tǒng)計意義上無關(guān)的因素，使系統(tǒng)的模型簡化抽象。

這種簡化的過程即成為基坑風(fēng)險分析的一個重要缺陷。因為忽略了其他很多貌似無關(guān)，或者是根據(jù)以往經(jīng)驗，從未出現(xiàn)過的風(fēng)險因素或重大風(fēng)險發(fā)生途徑，可能并未被專家或風(fēng)險分析員辨識，從而造成了很大的不確定區(qū)域。在這個黑色區(qū)域，可能就隱含著造成基坑重大風(fēng)險的因果鏈條。

因此，常用的基坑工程的風(fēng)險評估方法還缺失了對人類認(rèn)知盲區(qū)的風(fēng)險分析評估。這種不確定性對基坑工程的事故發(fā)生有很大的影響，也是基坑工程風(fēng)險分析及控制中需要考慮在其中的一個研究方面，是風(fēng)險分析的一個重要領(lǐng)域。

綜上，一個復(fù)雜系統(tǒng)可以分為兩個區(qū)域。一個是常規(guī)的人們認(rèn)知范圍以內(nèi)的區(qū)域，對基坑系統(tǒng)而言，常規(guī)的基坑工程風(fēng)險評估方法是以往事故資料及專家經(jīng)驗建立起來的常規(guī)系統(tǒng)分析區(qū)域，也就是相對孤立區(qū)域；另一個是系統(tǒng)所包含的未知的黑色區(qū)域，是被人們排除在規(guī)定的相對孤立系統(tǒng)之外而又屬于真實客觀系統(tǒng)以內(nèi)的區(qū)域，被目前的概率統(tǒng)計學(xué)所忽略的區(qū)域，該區(qū)域是突發(fā)事件發(fā)生集聚的區(qū)域。

最后，我把早點一掃而光。收拾完畢后，父親最后一次檢查家里。一路上，父親一直走在前面，我看不清他的表情，但我能看到他的背影。想起年少時，父親第一次送我上幼兒園的情形：他一直把我抱在懷里，直到進(jìn)了幼兒園，才極其不舍地把我交給老師。初去的那幾天，我總是哭鬧，后來，父親把我送到幼兒園，他一直站在幼兒園的柵欄門外，看我在院子里玩耍。隔著柵欄門，看到父親，我再無懼怕，玩得很開心?，F(xiàn)在，我依然清晰地記得那時的感覺。每天放學(xué)，我都渴望父親早些出現(xiàn)在幼兒園門口……

因此，無論基坑工程極端風(fēng)險事故的發(fā)生可能性多小，但仍然還是有可能發(fā)生的。而人們往往過于輕視甚至無視其的存在，以至于可能突然遭受重創(chuàng)。即指滿足以下三個特點的事件，就是黑天鵝事件。

①具有意外性。事件發(fā)生在預(yù)期之外，即在事件發(fā)生前，沒有任何能確定會發(fā)生的可能性的證據(jù)。

②產(chǎn)生極端影響。

③具有意外性，但有時在事件發(fā)生后，能找到導(dǎo)致事件可能發(fā)生原因或可能預(yù)測防控的措施。

綜上所述，稀有性、沖擊性和事后（而不是事前）可預(yù)測性。

如上海2009年6月的房屋倒塌事件，即是一個“黑天鵝”事件。事件發(fā)生之前，沒有人會預(yù)料到房屋整體斷樁倒塌的可能性。這是黑天鵝事件典型的意外“沖擊性”。迄今為止也從未出現(xiàn)過房屋整體突然直接倒塌的事件，表現(xiàn)出“稀有性”。而在事件發(fā)生之后，專家們開始尋找其發(fā)生的原因，分析為在超過6m的堆土以及暴雨作用下，房屋的樁被擠壓變形，而另一側(cè)支護(hù)不到位的地下車庫基坑開挖在暴雨作用下也導(dǎo)致房屋下側(cè)土體崩塌，房屋的樁基礎(chǔ)被擠壓切斷，整體產(chǎn)生傾斜倒塌。這表現(xiàn)出黑天鵝事件的“事后可預(yù)測性”。

3 基坑工程中的黑天鵝事件分析

針對具體的基坑工程，分析可能的重大風(fēng)險事故，即風(fēng)險分析系統(tǒng)黑色區(qū)域的黑天鵝事件。如基坑坍塌、周邊建筑物倒塌等看似不可能發(fā)生的事故。

重大風(fēng)險防控步驟包括：

①重大風(fēng)險事故辨識；

②分析與重大風(fēng)險事故可能的風(fēng)險因素；

③針對重大風(fēng)險的風(fēng)險因素，提出相應(yīng)的控制措施，并給出防控風(fēng)險后果擴(kuò)大的應(yīng)急措施。

以基坑工程中的重大風(fēng)險基坑坍塌為例。在常規(guī)風(fēng)險分析中，并未考慮這種極端事故發(fā)生的可能性，僅僅是基于經(jīng)驗和以往資料統(tǒng)計，對已知的白色區(qū)域內(nèi)的可能風(fēng)險事故進(jìn)行了分析。因此，分析基坑坍塌的風(fēng)險因素，以及為減輕基坑坍塌風(fēng)險后果，需要準(zhǔn)備足夠的應(yīng)急預(yù)案。分析可能與基坑坍塌風(fēng)險相關(guān)的風(fēng)險因素，而不考慮因素之間的因果概率關(guān)系。

基坑坍塌可能風(fēng)險因素和引發(fā)途徑

分析與基坑坍塌的可能的風(fēng)險因素引發(fā)事故的可能性途徑，見上表所示。

上述基坑坍塌的風(fēng)險事故可能是由一個原因形成的，也可能是這些風(fēng)險因素相互作用形成的。最終可能基坑坍塌風(fēng)險事故的引發(fā)途徑是不可預(yù)知的，但是，可以從預(yù)防控制與基坑坍塌可能相關(guān)的風(fēng)險因素，盡量避免基坑重大風(fēng)險事故的發(fā)生。

4 重大風(fēng)險源控制

①基坑工程重大風(fēng)險源控制，貫穿于整個施工過程，也是動態(tài)風(fēng)險控制中的一部分?；谥卮箫L(fēng)險源的特殊性，需要各方重點關(guān)注，具體風(fēng)險控制實施是寓于各個階段的動態(tài)風(fēng)險控制中的。

因此，施工期全過程的風(fēng)險控制體系，實際上是包含了兩個階段：一是施工期的總體風(fēng)險預(yù)控階段；二是施工過程階段的風(fēng)險控制。

②基坑工程中分析重大危險源的目的是針對重要的風(fēng)險因素采取具體的控制措施，以對有可能發(fā)生的事故進(jìn)行預(yù)測和預(yù)防。以超挖為例，以超挖這一不安全行為發(fā)生的前提條件、管理、決策各層次的原因及可能的失誤分析為基礎(chǔ)，提出具體可行的風(fēng)險控制措施。

5 結(jié)論

通過動態(tài)風(fēng)險控制中的重大危險源分析，主要從三個方面考慮：

①各階段（工況）施工前風(fēng)險提醒中的重大潛伏風(fēng)險因素；

②監(jiān)測數(shù)據(jù)異常顯示出的動態(tài)的重大風(fēng)險因素；

③基于黑天鵝事件分析的重大風(fēng)險因素。

這也是風(fēng)險可控制的三個環(huán)節(jié)中的重要風(fēng)險因素。三個重要環(huán)節(jié)指施工前風(fēng)險提醒的重點潛伏因素分析、基于監(jiān)測數(shù)據(jù)評價結(jié)果的動態(tài)風(fēng)險因素分析和針對基坑中黑天鵝事件相關(guān)的重點風(fēng)險因素分析，為基坑工程的重大風(fēng)險源分析和防控提供理論依據(jù)。