基坑工程人因重大风险源深层次演变分析研究

姜爱斌，郭艳微，孟春，朱春红

（1.上海城建职业学院数字建造学院，上海 200432；2.上海城建职业学院市政与生态工程学院，上海 200432）

1 引言

基坑工程就是一个不确定性很大的复杂系统。基坑支护工程大多是一种临时的施工结构工程，影响因素很多，包含了许多随机性、模糊性和不确定性因素，很难用传统的数学、力学模型来模拟[1]；而基坑工程最大的不确定性，来自人为因素[2]。近年来日益增多的基坑工程以及伴随的日益增多的基坑事故显示，80%以上的基坑工程事故引发原因都直接与人为差错相关，仅小部分原因是基坑工程固有的环境不确定性。因此，分析基坑工程的人为差错是控制基坑工程事故发生概率的关键。

而以往关于基坑工程人为因素及人为差错方面的分析，都仅仅局限于人为差错的表现形式，相对而提出的控制措施也缺乏针对性，总体的控制措施宏观、模糊而缺乏操作性。要采取针对性的措施，必须先分析基坑工程中人为差错的种类及其形成机理，从形成原因入手控制人为差错的发生，才更具操作性。

本文首先对引起重特大事故的基坑工程人因重大风险源进行调研，然后归纳基坑工程中人因重大风险源类型，并提出具体风险评估过程中，考虑人为差错的方法，进行基坑工程的重大风险源深层次演变分析，为实际工程的重大风险源的控制提供理论依据。

2 基坑工程中风险源分类

从相关企业、行业搜集相关基坑工程事故案例，归纳分析总结，得出发生基坑工程风险的原因，即存在风险因素，还存在可能导致风险因素产生的诱因，这就可能会导致风险事故的突发，进而对工程本身造成巨大的损失。孕险环境是指可能会产生事故的区域和环境。基坑工程中，孕险环境包括基坑自身的开挖空间和基坑周边邻近的影响区域。承载体是指承担风险损失的对象。基坑工程中，主要的承载体包括三类：一类是基坑工程自身；另一类是周边的环境，包括周边的建筑物、构筑物、道路、桥梁桥墩、地下管道管线等；再一类是作为施工主体的人，包括工程施工各方人员、材料及机械管理人员、工程监理人员、工程监测人员等。

依据承受风险损失的对象（即承受风险载体）不同，对基坑工程的事故进行分类。将风险事故分为三类，即基坑工程自身风险、周边环境风险以及人员伤亡风险。

基坑工程自身的风险包括：支护结构施工风险、基坑防水系统破坏、基坑时空效应，支护结构倾覆，基底流砂、管涌突发、墙后土体坍塌，支撑体系变形或折断，基底破坏等。

环境影响风险：基坑支护结构对周边临近建筑物、路面、各类管线的影响、如管线及路面开裂、沉降、倾斜、建筑物的基础破坏等事故；基坑工程施工时固体垃圾物污染、粉尘对空气污染，机械的噪声污染，泥浆搅拌或水下注浆对地下水的污染，对周边生态环境污染等。

各类人员的风险：吸入粉尘过量、突发天气状况、火灾、人员操作机械不当、施工车辆事故、物体打击、人员违章穿越禁区、触电事故，高空落物、非人员进入施工区域造成事故等等。

3 基坑工程中人因重大风险源类型

目前，通过调研与专家访谈分析得到，基坑工程的人因重大风险源风险来源于与人类特性有关的科学事实的主体，如建设单位管理、基坑勘察、设计、施工、监理等方面。统计分析以往的基坑工程事故资料，可将基坑工程中的人因重大风险源分为7类[3]。

3.1 立项、规划方面的决策人为差错

包括可行性研究的质量不过关，不重视项目投资与产出风险的预测，仅局限性地做一些定性的技术风险分析，未体现立项的先进性、适用性、可行性和合理性；忽视建设项目决策咨询评估制度，没有组织相关学者进行相应的评价分析，为工程建设留下隐患；一些决策者一味强调政绩工程，未能以科学发展观的思想进行多方面考虑，出现决策失误，造成巨大经济损失。

3.2 建设单位管理中的人为差错

主要是建设单位未进行安全教育，盲目最大限度地、无节制地追求工程利润，对工程存在既想好，又想利的矛盾心理，但往往重视了利，导致工程事故；建设单位管理不当造成的，施工指挥人员素质低、造成工地混乱。监理单位或人员技术水平不够或自身的懒惰，都会给工程留下隐患；未分析具体情况，为节省支护结构费用，强求取消部分或全部支护桩上的锚杆，使得支护方案不科学，造成支护体系倾斜或开裂，最终导致破坏。

3.3 勘察中的人为差错

基坑工程的地质勘察资料必须准确地、全面地对场地土性、地下水条件等给予评价。其人为差错主要包括勘察资料不详细；只是拿来周边既有建筑物以往的勘察记录来进行设计和施工；忽视水文地质勘察工作；勘察点设置过少，未能明确工程周边土层物理特性或某一软弱土层的特性等等。

3.4 设计中的人为差错

由于设计人员设计不当而造成的差错，如：没有进行人机工程设计、荷载拟订不当、选材不当、计算用的数学模型错误、计算错误、经验参数选取不当、支护结构选取不当等等。

3.5 施工中的人为差错

施工期是人为差错高发的阶段，大部分的基坑事故都跟施工阶段中的施工人员及管理人员的人为差错有关。对40 多家勘察、设计、施工单位收集212项基坑事故实例进行调查、分析，将基坑工程发生事故的原因总结为六个方面：地质勘察、工程设计、工程施工、工程监理[4]、投资方和规范六个方面。对其失事原因频数进行统计，得出成果如表1、表2和图1所示。

失事原因频数分布表 表1

失事原因经验分布表 表2

综上所述，大部分的基坑工程失事的原因都在于施工方面的原因。因此，施工期间的人因差错是主要的人因重大风险源的分析对象。

如，基坑工程施工中：施工防水止水措施不当，导致严重渗水；偷工减料，以次充好；施工人员施工技术差，无经验，贪图方便，如不分层分片挖土，预应力不足，为赶工期，抢底（板）浇筑。这些是基坑工程施工中常见的由人为因素引起事故的原因。

4 基坑工程人因重大风险源深层次演变分析

基坑工程人因重大风险源深层次演变过程比较复杂，主要是由人的有意行为和无意行为所决定，无意行为是指行为人并没有故意犯错的动机，根据Reason 提出的GEMS 框架，无意行为由过失和遗漏构成；有意行为则是由错误和违反规则构成。形成的成因分类框架如图1所示。

图1 人因重大风险源分类框架

基坑工程人因重大风险源深层次演变主要是指在认知过程中的意向形成之后，行为序列执行阶段产生的失误，即外观上行为未按意向执行；记忆失误具有较大的隐蔽性，很大程度上属于记忆的失效。而错误和违反，则是指意向形成之中的失误，即在选择目标和完成手段的过程中，判断或推理产生的失误，例如施工人员可能对一种情景给予错误判断，所以执行了不恰当的规程。与无意行为相比，错误具有更大的危险性。错误与过失的最明显的差异在于心理准备方面的差异，即使面临判断失误的证明，人们往往仍旧不愿意放弃原有观点，而犯主观上的错误。违反则涉及到人的动机和意图方面，包括了行为人的职业道德素养和责任心方面的影响。

例如在工程立项、决策、设计、施工工艺确定等环节的差错，而在施工期间显现出来的失误，即属“隐性失误”。

5 人因重大风险源的控制

针对基坑工程人因重大风险源深层次演变分析，提出以下几点控制措施[5]。

①工程项目决策层要从立项决策、设计方案、施工计划三方面进行对人因重大风险源控制，预防发生重特大人因风险事故。

②工程项目管理层要从组织文化、资源管理、人员运行管理、施工机械运行管理、监督检查方面进行人因重大风险源控制。

③工程项目管理要从工程技术、施工设备、施工人员、施工环境及其他外在和内在潜在因素方面进行对人因重大风险源控制。

④从不安全行为方面，如无意行为的过失、遗漏方面等进行控制，如有意行为的故意违章、规则错误、知识缺陷等方面进行控制。

⑤最后还要加强基坑工程监测和检测项目，及时纠正错误，进行施工补救，防止人因重大风险源导致事故的发生。

⑥从人的生理原因方面控制，如控制精神和身体上的疲劳、伤痛病、生理周期、心情郁闷、药物过量、酒精过量等；从心理因素方面控制，这方面是人们无法直接关注到的因素，是因为人们主观上的过失或疏忽，如未尽职尽责、马虎粗心等行为或存在侥幸心理，从而引起增加风险事件发生的机率，也进一步提高了事故损失的严重程度，如违章施工、下班时忘记关掉电源等；从道德因素方面控制，从源头遏制人们的犯罪想法，使人员要具备诚信的品质，减少由于人员意图不轨而增加事故损失的因素。

⑦从施工工作环境方面控制，包括工作场地的布置、粉尘、噪声、灯光、温湿度、空气质量、施工高度等。环境方面对人的因素影响很大，当施工人员处于一个不良的工作场所，如场地布置不合理,温湿度太高或太低、噪声太高或太低、粉尘浓度太高、照明太亮或太暗等都会引起人因风险源，在基坑工程施工时均要及时合理的控制。

6 结论

本文阐述了基坑工程中的人因重大风险源的不确定性及类型，并分析基坑工程人因重大风险源的深层次演变原因，指出人为因素是基坑工程不确定性来源的一个重要部分，并提出针对性的控制方法。

为了在基坑工程风险分析中充分考虑人为因素对基坑总体风险水平的影响，以接近系统真实风险状况，必须结合以往工程实例中的经验和教训，既要考虑周全人为差错发生的横向广度，又要考虑人为差错的深层次纵向原因，定量的基坑工程人因重大风险源深层次演变分析将是下一阶段研究的重要方向。