城市地铁施工透水事故树分析

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摘要： 透水是城市地铁施工过程中易发生的事故类型之一。论文选用专家调查法和事故树分析法对城市地铁施工过程中的透水事故进行分析，计算出顶上事件的最小割集、最小径集和发生概率。并根据原因事件概率和临界重要度的计算，得出底板防水失效是引起透水事故发生的主要原因事件，因此地铁施工过程应对其加强监督与管理，从根本上预防透水事故的发生。

Abstract： Flooding is one of the accidents which is easily occurred during city metro construction. This paper analyzes the flooding accidents during metro construction with expert investigation and fault tree analysis methods， calculates the minimal cut sets， path sets and probability， and puts forward that the floor waterproofing failure is the main cause according to calculating the probability and critical importance， so it must be strengthened with supervision and management during metro construction， to prevent flooding accident radically.

关键词： 地铁施工；事故树分析；透水

Key words： metro construction；fault tree analysis；flooding

中图分类号：X947 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）29-0112-02

0 引言

随着城市化的发展，大中城市地铁不断建设，随之而来的地铁施工事故屡有发生，事故易引起人身伤亡及财产损失。因此，地铁施工过程中的风险分析与控制技术一直是工程施工的热点和难点问题。虽然地铁具有一些公交车无法相比的优点，但是地铁的修建却是极具挑战性的，地铁的修建方案需要根据所在城市的具体地质状况、气象条件、周围的建筑物以及地下管线的埋设状况等来确定，同时，施工技术也具有复杂性，地铁施工过程中的事故（如坍塌、透水等）往往很难避免。因此，在大力兴建地铁的同时做好风险分析，进而采取相应的控制技术，将可能导致事故发生的风险因素扼杀在摇篮之中，才能充分保障施工人员和国家财产的安全。

1 风险分析法概述

目前城市地铁施工方法已由最初单一的明挖法发展到了现在的盖挖法、盾构法、新奥法（浅埋暗挖法）等多种方法。这些方法各有特点，均有各自适合的施工条件[1]。风险分析有狭义和广义两种，狭义的风险分析是指通过定量分析的方法给出完成任务所需的费用、进度、性能三个随机变量的可实现值的概率分布。而广义的风险分析则是一种识别和测算风险，开发、选择和管理方案来解决这些风险的有组织的手段，包括风险识别、风险分析和风险管理三方面的内容。风险分析的方法主要有风险综合评价法、蒙特卡洛模拟、专家调查法、事故树分析法、层次分析法[2]。论文主要是运用专家调查法[3]和事故树分析法[4]对地铁施工过程中透水事故进行分析，找出引起透水事故的根本原因。

2 地铁施工透水事故树分析

2.1 编制事故树

根据城市地铁施工过程中易导致透水事故的发生，确定透水事故为顶上事件。运用专家调查法找出了导致透水的一些基本因素，并对这些风险因素进行分析，找出产生风险的基本原因。对这些因素进行赋值时也是采取的专家调查法，对每一个产生的基本因素都赋予一个相应的值。根据专家调查法分析出来的一些基本风险因素可以绘制出事故树（图1），绘制出事故树后，其中的定性计算和定量计算均是采用事故树软件进行计算。

2.2 定性和定量分析

此事故树的最小割集是：X1 X5 X10 X6 X11，X2 X5 X10 X6 X11，X3 X5 X10 X6 X11 X1 X4 X10 X11，X1 X5 X7 X6，X1 X5 X8 X6，X1 X5 X9 X6，X2 X4 X10 X11，X2 X5 X7 X6 X2 X5 X8 X6，X2 X5 X9 X6，X3 X4 X10 X11，X3 X5 X7 X6，X3 X5 X8 X6，X3 X5 X9 X6 X1 X4 X7，X1 X4 X8，X1 X4 X9，X2 X4 X7，X2 X4 X8，X2 X4 X9，X3 X4 X7，X3 X4 X8 X3 X4 X9。 此事故树的最小径集是：X1 X2 X3，X5 X4，X10 X7 X8 X9，X6 X4，X11 X7 X8 X9。此事故树的结构重要度是：I（1）=0.091666666667，I（5）=0.11875，I（10）=0.05625，I（6）=0.11875，I（11）=0.05625，I（2）=0.091666666667，I（3）=0.091666666667，I（4）=0.15625，I（7）=0.072916666667，I（8）=0.072916666667，I（9）=0.072916666667。此事故树的概率重要度为：X1的概率重要度是：0.033673020448，X2的概率重要度是：0.033673020448，X3的概率重要度是：0.033673020448，X4的概率重要度是：0.089220564621，X5的概率重要度是：0.009261364919，X6的概率重要度是：0.009261364919，X7的概率重要度是：0.032608987073 X8的概率重要度是：0.032608987073，X9的概率重要度是：0.032608987073，X10的概率重要度是：0.003296071991，X11的概率重要度是：0.003296071991。

此事故树的临界重要度为：X1的危险重要度是：0.330699299866，X2的危险重要度是：0.330699299866，X3的危险重要度是：0.330699299866，X4的危险重要度是：0.876226066471，X5的危险重要度是：0.090954920399，X6的危险重要度是：0.090954920399，X7的危险重要度是：0.320249536599，X8的危险重要度是：0.320249536599，X9的危险重要度是：0.320249536599，X10的危险重要度是：0.032370386888，X11的危险重要度是：0.032370386888。顶上事件发生的概率是：P（T）=0.01023。

2.3 结论

通过上述事故树的分析可知，避免地铁施工透水事故风险的发生最需要预防的是底板防水失效。在地铁施工过程中预防底板防水失效涉及到很多方面，比如材料的选用、加强管理等方面。在材料的选用上比如要注意混凝土的配比和混凝土的选择，钢筋的硬度和耐腐蚀程度；在管理方面主要是定期进行安全检查，检查底板防水的效果，并及时进行补救。其中最重要的是底板防水层的设置，混凝土在施工时的控制，以便防水层能够达到规定的防水效果。

3 结束语

风险分析的关键点在于风险的辨识与控制。论文选用专家调查法和事故树分析法找出引起地铁施工透水事故的主要原因是底板防水失效。因此，在地铁施工过程中，加强技术和管理措施的重点是预防底板防水失效，对于提高地铁施工的风险控制、应急管理水平有十分重要的积极意义。

参考文献：

[1]吴贤国，吴刚，骆汉宾.武汉长江隧道工程盾构施工风险研究[J].中国市政工程，2007.

[2]侯寒冰.地铁建设项目施工风险评价方法与准则研究[D].大连：大连理工大学，2011.

[3]罗云.风险分析与安全评价[M].北京：化学工业出版社，2009.

[4]赵铁锤.安全评价（修订版）[M].北京：煤炭工业出版社，2003.