人工挖孔桩发生坍塌事故的可能性评价方法

张瑞征 李森林 葛玉祥 王 凯

(1.山西省阳泉市道路管理处，山西 阳泉 045000； 2.中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司，河北 保定 071069)

人工挖孔桩发生坍塌事故的可能性评价方法

张瑞征1李森林2葛玉祥2王 凯2

(1.山西省阳泉市道路管理处，山西 阳泉 045000； 2.中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司，河北 保定 071069)

采用层次分析法对阳泉市南娄大桥桩基施工发生事故的可能性进行评估，构建了人工挖孔桩坍塌影响因素的有序递阶层次结构，并划分出评价级别以及相应评价指标的量值，再进行隶属度模糊处理，建立各因素模糊评价矩阵，通过最大隶属度原则进行综合评判事故发生等级，经计算该人工挖孔桩发生坍塌事故可能性分级为Ⅳ级，为很可能发生。

人工挖孔桩，坍塌事故，层次分析法，可能性分级

1 概述

本次评价对象为阳泉市南娄大桥桩基，该桩基采用人工挖孔施工，因人工挖孔桩施工发生坍塌事故造成的人员伤害较大，故拟对该场地的人工挖孔桩施工发生坍塌事故的可能性进行评价。众所周知，影响人工挖孔桩施工安全的因素众多，考虑到各因素之间的相互关系的复杂性及模糊性，根据场地施工条件、地质条件等，人工挖孔灌注桩孔深、地质条件复杂、施工难度大的特点，本次采用模糊层次综合评判法对该施工发生事故的可能性进行评估。

2 评价原理

模糊层次综合评判法首先建立影响人工挖孔桩发生坍塌事故的各种因素清单，根据各种因素之间的相互关系，应用层次分析法建立各种因素的层次关系矩阵，即对各因素进行有序的分阶处理。然后根据各阶因素的重要程度，运用1-9标度法确定各阶因素的权重，之后采用梯形隶属度函数建立各阶因素评价矩阵，最后通过模糊数学的方法建立人工挖孔桩发生坍塌事故可能性的模糊评价矩阵，从而得出事故发生可能性的等级。主要评判步骤见图1。

3 工程实例

1)建立影响人工挖孔桩发生坍塌事故的各因素层次关系矩阵。

根据本工程场地实际情况，对影响本场地人工挖孔桩发生坍塌事故的各因素进行层次分析，建立了各种因素的有序递阶层次关系矩阵，见表1。

2)确定坍塌事故可能性等级及评价矩阵。

3)确定各阶影响因素的权重。

表1 影响人工挖孔灌注桩坍塌事故的各因素层次关系

4)各阶模糊矩阵计算。

a.由三阶因素求二阶因素(u31工程地质条件)评价矩阵：

表2 关于各因素致使人工挖孔灌注桩坍塌事故可能性的梯形隶属函数

表3 各阶因素的权重值一览表

b.由二阶因素求一阶因素评价矩阵：

c.由一阶因素求人工挖孔灌注桩坍塌事故发生可能性评价矩阵:

4 结语

1)结合南娄大桥现场实际情况，建立了影响人工挖孔桩施工安全的多指标多层次指标体系，通过勘察设计及施工情况、施工方式及支护结构、地质环境因素、挖孔桩监测、施工管理等五个方面对人工挖孔桩施工过程中发生坍塌事故的可能性进行综合评价，并对评价标准进行了分级以及各评价指标的量值。2)通过模糊数学理论，对评价指标进行隶属度模糊处理，建立梯形隶属度函数，进而建立各相关联层序指标的模糊评价矩阵，最终得出人工挖孔桩发生坍塌事故可能性总的模糊评价矩阵，并得出合理的评价结果。3)鉴于模糊层次综合评判法较指标体系法所涉及评判指标更全面，更有针对性，更符合施工场地客观条件，所以综合考虑勘察、设计、施工组织设计相关资料，现场地质、施工作业环境以及人员组织活动等因素，其评价结果适用于人工挖孔桩施工阶段动态的安全评价。

[1] 宋晓莉,余 静,孙海传，等.模糊综合评价法在风险评估中的应用[J].微计算机信息，2006(3)：22-23.

[2] 贺仲雄.模糊数学及其应用[M].天津:天津科学技术出版社,1985.

[3] 杨纶标,高英仪.模糊数学原理及引用[M].广州:华南理工大学出版社,2004.

[4] 马博恒,葛玉祥,李森林,等.阳泉西环高速公路LJ1标(南娄大桥、南娄隧道)施工安全风险评估报告[R].2012.

The probability assessment method of artificial dig hole pile occurred collapse accident

Zhang Ruizheng1Li Senlin2Ge Yuxiang2Wang Kai2

(1.ShanxiYangquanRoadManagementOffice,Yangquan045000,China;2.ChinaMetallurgicalInvestigationandDesignResearchInstituteLimitedCompany,Baoding071069,China)

Using the hierarchy analysis method evaluated the possibility of Yangquan Nanlou bridge pile foundation accident, construction of the orderly hierarchical structure of artificial dig hole pile collapse effect factors, and divided the evaluation level and corresponding evaluation index value, then made membership degree fuzzy process, establishment of factor fuzzy evaluation matrix, through the maximum membership degree made comprehensive evaluation of the accident grade, artificial dig hole pile collapse possibility of grade five, is likely to happen.

artificial dig hole pile, collapse accident, hierarchy analysis, probability grading

2015-01-23

张瑞征(1957- )，男，高级工程师； 李森林(1982- )，男，工程师，注册岩土工程师； 葛玉祥(1979- )，男，工程师，注册岩土工程师； 王 凯(1984- )，男，助理工程师

1009-6825(2015)10-0045-02

TU473.1

A