人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故的可能性評價方法

張瑞征 李森林 葛玉祥 王 凱

(1.山西省陽泉市道路管理處，山西 陽泉 045000； 2.中勘冶金勘察設計研究院有限責任公司，河北 保定 071069)

人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故的可能性評價方法

張瑞征1李森林2葛玉祥2王 凱2

(1.山西省陽泉市道路管理處，山西 陽泉 045000； 2.中勘冶金勘察設計研究院有限責任公司，河北 保定 071069)

采用層次分析法對陽泉市南婁大橋樁基施工發(fā)生事故的可能性進行評估，構(gòu)建了人工挖孔樁坍塌影響因素的有序遞階層次結(jié)構(gòu)，并劃分出評價級別以及相應評價指標的量值，再進行隸屬度模糊處理，建立各因素模糊評價矩陣，通過最大隸屬度原則進行綜合評判事故發(fā)生等級，經(jīng)計算該人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故可能性分級為Ⅳ級，為很可能發(fā)生。

人工挖孔樁，坍塌事故，層次分析法，可能性分級

1 概述

本次評價對象為陽泉市南婁大橋樁基，該樁基采用人工挖孔施工，因人工挖孔樁施工發(fā)生坍塌事故造成的人員傷害較大，故擬對該場地的人工挖孔樁施工發(fā)生坍塌事故的可能性進行評價。眾所周知，影響人工挖孔樁施工安全的因素眾多，考慮到各因素之間的相互關(guān)系的復雜性及模糊性，根據(jù)場地施工條件、地質(zhì)條件等，人工挖孔灌注樁孔深、地質(zhì)條件復雜、施工難度大的特點，本次采用模糊層次綜合評判法對該施工發(fā)生事故的可能性進行評估。

2 評價原理

模糊層次綜合評判法首先建立影響人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故的各種因素清單，根據(jù)各種因素之間的相互關(guān)系，應用層次分析法建立各種因素的層次關(guān)系矩陣，即對各因素進行有序的分階處理。然后根據(jù)各階因素的重要程度，運用1-9標度法確定各階因素的權(quán)重，之后采用梯形隸屬度函數(shù)建立各階因素評價矩陣，最后通過模糊數(shù)學的方法建立人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故可能性的模糊評價矩陣，從而得出事故發(fā)生可能性的等級。主要評判步驟見圖1。

3 工程實例

1)建立影響人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故的各因素層次關(guān)系矩陣。

根據(jù)本工程場地實際情況，對影響本場地人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故的各因素進行層次分析，建立了各種因素的有序遞階層次關(guān)系矩陣，見表1。

2)確定坍塌事故可能性等級及評價矩陣。

3)確定各階影響因素的權(quán)重。

表1 影響人工挖孔灌注樁坍塌事故的各因素層次關(guān)系

4)各階模糊矩陣計算。

a.由三階因素求二階因素(u31工程地質(zhì)條件)評價矩陣：

表2 關(guān)于各因素致使人工挖孔灌注樁坍塌事故可能性的梯形隸屬函數(shù)

表3 各階因素的權(quán)重值一覽表

b.由二階因素求一階因素評價矩陣：

c.由一階因素求人工挖孔灌注樁坍塌事故發(fā)生可能性評價矩陣:

4 結(jié)語

1)結(jié)合南婁大橋現(xiàn)場實際情況，建立了影響人工挖孔樁施工安全的多指標多層次指標體系，通過勘察設計及施工情況、施工方式及支護結(jié)構(gòu)、地質(zhì)環(huán)境因素、挖孔樁監(jiān)測、施工管理等五個方面對人工挖孔樁施工過程中發(fā)生坍塌事故的可能性進行綜合評價，并對評價標準進行了分級以及各評價指標的量值。2)通過模糊數(shù)學理論，對評價指標進行隸屬度模糊處理，建立梯形隸屬度函數(shù)，進而建立各相關(guān)聯(lián)層序指標的模糊評價矩陣，最終得出人工挖孔樁發(fā)生坍塌事故可能性總的模糊評價矩陣，并得出合理的評價結(jié)果。3)鑒于模糊層次綜合評判法較指標體系法所涉及評判指標更全面，更有針對性，更符合施工場地客觀條件，所以綜合考慮勘察、設計、施工組織設計相關(guān)資料，現(xiàn)場地質(zhì)、施工作業(yè)環(huán)境以及人員組織活動等因素，其評價結(jié)果適用于人工挖孔樁施工階段動態(tài)的安全評價。

[1] 宋曉莉,余 靜,孫海傳，等.模糊綜合評價法在風險評估中的應用[J].微計算機信息，2006(3)：22-23.

[2] 賀仲雄.模糊數(shù)學及其應用[M].天津:天津科學技術(shù)出版社,1985.

[3] 楊綸標,高英儀.模糊數(shù)學原理及引用[M].廣州:華南理工大學出版社,2004.

[4] 馬博恒,葛玉祥,李森林,等.陽泉西環(huán)高速公路LJ1標(南婁大橋、南婁隧道)施工安全風險評估報告[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

張瑞征(1957- )，男，高級工程師； 李森林(1982- )，男，工程師，注冊巖土工程師； 葛玉祥(1979- )，男，工程師，注冊巖土工程師； 王 凱(1984- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)10-0045-02

TU473.1

A