事故树分析论文

基坑坍塌事故人员伤亡的事故树分析摘 要：基坑坍塌事故是基坑施工中最常见的事故类型，其造成的人员伤亡也比较大。从地质、设计、施工、管理等方面入手，分析了产生基坑坍塌的原因，再通过安全系统工程中的事故树分析法找到各基本事件之间的逻辑关系，通过定性分析，找出预防坍塌的关键途径，并采取有效措施。还能为以后基坑坍塌及人员伤亡提供参考依据，达到预测和预防事故发生的目的。关键词：基坑坍塌、事故树分析、最小割集、处理措施随着我国经济的发展，我国的基础建设投入越来越大，建设越来越多，同时工程事故也在逐年的增长，其中基坑坍塌引起的人员伤亡占很大部分，所以近年基坑坍塌事故的研究引起了人们 的重视。然而，人们在以往的研究中，往往只注重某一单一的环节，对事故仅仅限于查清事故原因，对应采取措施，从而预防事故再次发生，这种方法只能发现单一的、表层的原因，不能找到事故的全部过程和原因，最后很难全面的预防事故的发生，从而事故的发生在所难免。因此，要全面的了解事故发生的原因，找到事故发生是根本原因，系统的提出应对策略，以更加全面的预测和预防事故的发生。1坍塌的原因分析1.1地质因素复杂的地质情况是坍塌的一个重要因素，尤其是对深基坑的影响。在施工过程中受不可预知的的各种复杂的地质情况的影响，所以在地基开挖前一定要将地质情况探查清楚，并在施工过程中随时注意地质情况的变化。其中地质类型包括：（1）断层破碎带。断层破碎带应力比较集中，应力较大，是是易引起坍塌地带。（2）节理层理裂隙发育。这种情况大多在岩体中裂隙破坏了岩体的整体性实验题风化速度加快，透水性增强，使岩体 的的强度和稳定性降低，容易发生坍塌事故。（3）地下水的不利影响。地下水沿岩体的裂缝发展使岩体的凝聚力降低，内摩擦角减小，力学性质降低，引起塌方。还有封闭的地下水，会有很大的水压力，当地基开挖或地基有不良地质时潜伏巨大危害。或是地下水流失且带走部分土体和碎石，使地基下方出现空洞，导致地基突然坍塌。（4）特殊地质情况。特殊地带比较多，其中有膨胀性土体、溶洞、瓦斯层等。1.2支护设计因素（1）地质情况未探察清楚。如果出现上文中的地质情况，而再设计阶段却没有探察清楚，这样在支护设计时，设计的要求达不到实际的地质情况，从而出现坍塌事故，造成人员伤亡。（2）无基坑支护设计。基坑支护设计是基坑开挖安全的基本保证，应由有设计资质单位进行支护专项设计。除非地质情况非常良好，无需进行支护，但这必须将地质情况进行详细的勘探。（3）基坑支护设计不合理。由于基坑现场的地质情况复杂，设计人员应根据现场实际情况进行支护结构的设计，同时在支护过程中根据实际出现的问题对支护设计做出更改。若是支护设计不合理存在缺陷，定会存在安全隐患，导致坍塌事故的发生。1.3施工因素（1）无施工组织设计。施工组织设计是施工的依据，施工方应根据地质情况，环境施工工序等编制施工组织设计，之后才可施工。若无施工组织设计，会造成现场的指挥混乱，违章作业，施工工序混乱等，很容易导致事故的发生。（2）不按施工组织设计施工。有时施工者为了施工便利，可能会不按施工组织设计施工，这样犹如没有施工组织设计，也会导致基坑的坍塌。（3）开挖方案不合理。开挖方案不合理会导致基坑坍塌，如挖土速度过快，开挖分层过大，超深开挖，基层挖到设计标高后未及时封底，暴漏时间过长等。这样支护与开挖不同步，导致基坑坍塌。（4）降、排、截、止水方法不当。水患是各种地基施工的重点，施工中要制定合理、及时、有效的控水方案，减小或防止水患对基坑的影响。（5）施工质量问题。有的施工队为了经济效益而偷工减料，如以次充好，混凝土强度达不到要求等，也有施工过程中出现断桩，桩的倾角不符合要求，而不进行重新施工等。这些问题都会导致基坑的坍塌。1.4监控因素（1）未对基坑进行监控。监控是施工质量和减少工程事故的有力保障，通过监控，能随时了解施工情况和基坑的稳定情况，能及早的发现问题，并制定策略解决问题，能有效的预防和控制事故。（2）忽视周边环境的影响。周边环境对基坑的开挖有很大的影响，在开挖前，应该了解基坑周围建筑物、管线、道路、车辆等的情况，并作出建筑物对基坑的影响及应采取的对策。1.5人员因素人员因素主要是人员素质较低，没有过硬的专业知识，管理人员水平较差，使管理混乱。2.事故树分析2.1基本概念事故树也称故障树，是一种描述事故因果关系的有方向的树，它能对各种系统的危险性进行识别评价，既适用于定性分析，又能进行定量分析。事故树分析或故障树分析是安全系统工程的重要分析方法之一，它是运用逻辑推理对各种系统的危险性进行辨识和评价，不仅能分析出事故的直接原因，而且能深入的揭示出事故的潜在原因；用它描述事故的因果关系直观、明了；思路清晰，逻辑性强，既可定性分析，又可定量分析。2.2编制事故树根据事故树的建立的基本要求及步骤，将基坑坍塌事故引起的人员伤亡作为事故树的顶事件，所编写的事故树如图1:精品文档交流基坑坍塌事故引起人员伤亡地质情况未探明+无基坑支护设计设计不合理未对基坑稳定进行监控+忽视周边建筑物的影响忽视导致土体压力增加基坑支护设计不合理基坑稳定因素监控不足基坑坍塌事故发生+施工方法不当+降排截止水方法不当施工质量达不到要求无施工组织设计不按施组设计施工开挖方案不合理+人员素质较低管理不到位逃生失败无法逃生+救援失败人在现场未发觉人在现场未发觉+应急体系未建立人员救援知识缺乏应急设备不足应急预案未演练T0M1M4M3M2M8M7M5M6X1X2X18X14X13X12X11X10X6X5X4X3X7X8X9X15X16X173图1基坑坍塌事故引起人员伤亡事故树精品文档交流2.3分析事故树下式为求事故树割集数目的公式：Xi=xi1xi2xij i为与门时xi1+xi2+xij i为或门时 式中 Xi-门i的变量，若门i是紧接着顶上事件的门，则Xi=Xtop； Xtop-事故树割集的数目； xij -门i的第j个输入变量，当输入变量是基本事件时，xij=1；当输入变量是门k时，xij= Xk。由上式可知此事故树的割集比较多，计算复杂，所以可将其转化成成功树在进行计算。成功树只是将事故树中的与门变成或门，或门变成与门，各事件变成其补事件。由布尔代数化简成功数如下：T0=M1+M2=X1+M3+M5*M6*M7*M8 =X1+X2*X3*X4*X5*X6+X7*X8*X18经过运算可知成功树的最小割集为：X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X18，所以，事故树的最小径集为X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X18。根据基本事件结构重要度系数大小的判定原则，可得：I1I2=I3=I4=I5=I6I7=I8=I18由此可看出，人在现场未发现危险是最主要因素，无法援助、应急体系未建立、人员救援知识缺乏、应急设备不足、应急预案为演练为次要因素，其他因素为再次要因素。由此可见，伤亡事故发生的主要因素是人的因素，只要人员时时刻刻都有危险意识，那么可以避免很多的人员伤亡事故。3.采取的的措施（1）根据实际情况，找专业人员进行地质的勘探、基坑的设计、支护的设计、施工组织的设计，并使其详尽可行，这些设计必须经过严格的审查，审查合格后方可使用。（2）聘请技术过硬的技术人员和施工人员，严格按照设计施工，不能私自更改，保证工程质量，减少因质量引起的坍塌事故。（3）由于施工情况的复杂性，要坚持动态施工，动态设计的原则，一旦发现原设计方案与实际情况不相符，要及时的调整施工方案。（4）加强施工的监管，技术人员和监理方要重点监督事故多发生的环节，尤其是基坑支护结构施工，排水降水，开挖土体的堆放等方面。也要重点监督事故多发生时间段，如临近中午或傍晚，夜间等时间段。（5）建立和完善应急救援体系，做好应急体系是教育和培训；储备好应急救援设备；进行突发事故的应急演练；时常宣传事故的危害和后果，提高人员的安全意识。4.结论通过事故树分析法对基坑坍塌人员伤亡事故，阐明了坍塌事故各因素之间的逻辑关系，并对各因素进行分析，从而找出各因素切实可行的解决方法，减少人员伤亡和经济损失。经过对基坑坍塌的全面分析，可以对为基坑坍塌事故的预防提供一个较为全面的参考依据，从而减少此类事故的发生。参考文献：1曹庆贵.安全系统工程M.煤炭工业出版社.2010.2冯柳,彭光俊,伋雨林.基坑坍塌事故分析J.建筑安全,2005年,第2期:11-13.3米东阳.黄土公路隧道