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基坑工程造价较高,又是临时性工程,业主一般不愿投入较多资金,安全储备较小。随着基坑开挖深度的增加和土质、地下水及环境条件的变化与复杂化,它又是一种难度大、受多因素影响和制约的复杂系统。基坑支护结构的设计理论方法还不成熟,目前只能采用理论计算与经验相结合的半经验、半理论的方法进行设计,因此其风险性较大。
本文在研究了大量基坑支护工程事故的基础上,总结分析了各种事故形式及其主要原因;针对事故发生频率较高的四种基坑支护型式:排桩支护、水泥土墙、土钉支护和放坡开挖,根据它们各自的特点分别对其风险特征进行了归纳,利用故障树分析方法建立了这四种支护结构体系的故障树模型,并分别对它们进行了定性分析,找出了各种支护结构体系事故的危险路径和薄弱环节;最后结合基坑工程实例,利用本文所建立的故障树模型对实际工程进行了定量分析,计算出基坑工程发生事故的概率及其危险源(底事件)的关键重要度,并由此提出了控制和消除危险源的相应措施。三个基坑支护工程实例的计算结果初步验证了本文所建造的故障树模型的合理可靠性,且说明了故障树分析方法在基坑工程安全评价中的应用是切实可行的。