李紅霞，范永斌，孫慶蘭，杜 嬌

(1.西安科技大學(xué) 管理學(xué)院，陜西 西安710054;2.河北民泰安全評價咨詢有限公司，河北 石家莊050000)

0 引 言

高層建筑數(shù)量的不斷增多促進(jìn)了地下空間的開發(fā)和利用，具“近、深、大”特點(diǎn)的深基坑越來越多［1］，基坑距離周邊保護(hù)對象越來越近，規(guī)模加大，深度加深［2］，甚至出現(xiàn)20 多米以上深度的超大型基坑，深基坑增多加大了支護(hù)及安全管理的難度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國有1/4 的基坑工程都發(fā)生過或多或少的事故［3］，不僅帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至造成人員傷亡，帶來惡劣的社會影響。因此，研究基坑工程事故影響因素，進(jìn)行有針對性的干預(yù)，對提高基坑工程安全管理水平尤為重要［4］。

Martin Th.van Staveren［5］(2007)分析得出:地層的不確定性會帶來風(fēng)險并導(dǎo)致基坑工程事故的發(fā)生;Hyun Ho Choi［6］等人(2008)等對基坑工程存在的風(fēng)險進(jìn)行辨識，認(rèn)為及時監(jiān)測會降低基坑工程事故發(fā)生概率。趙挺生［7］等人(2005)對建筑施工的傷害誘因、質(zhì)量管理和安全控制等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查發(fā)現(xiàn):間接因素比直接因素導(dǎo)致的事故頻率要高。王曙光［8］(2005)從勘察、設(shè)計(jì)、施工、地下水或管理不善等方面分析了基坑支護(hù)事故發(fā)生的原因。邊亦海［9］(2006)從勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、監(jiān)測、管理失誤等方面分析了深基坑工程事故發(fā)生的原因并提出相關(guān)對策。蘭守奇(2009)［10］等人將基坑事故發(fā)生的原因歸納為自然、事故、環(huán)境、施工等3 類，并分析了基坑工程的破壞機(jī)理。劉翔(2008)［11］等人將危險源分為主觀、客觀兩個危險源并提出相應(yīng)對策。他認(rèn)為規(guī)劃、管理、設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理等環(huán)節(jié)是主觀風(fēng)險源;土層條件、技術(shù)難度、工程管理、市政管網(wǎng)及周邊建筑物等是客觀危險源。王鳴曉(2011)［12］分析得出基坑存在地質(zhì)、施工及環(huán)境風(fēng)險等問題。田水承(2014)［2］等分析了建設(shè)、勘察、設(shè)計(jì)、施工監(jiān)理監(jiān)測等環(huán)節(jié)的基坑工程事故影響因素。

縱觀多位學(xué)者的研究，大部分研究側(cè)重于技術(shù)及風(fēng)險評價方面，對于基坑事故原因分析尚欠系統(tǒng)深入，且大多數(shù)研究重在基坑工程建設(shè)管理現(xiàn)狀分析及事故總結(jié)，側(cè)重于定性分析，定量分析較少，而已有的定量分析也存在分析涉及環(huán)節(jié)較少、抽樣不合理等問題，所以，在對基坑建設(shè)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行大量調(diào)研的基礎(chǔ)上，建立基坑工程事故致因模型，運(yùn)用結(jié)構(gòu)方程模型方法分析基坑事故影響因素及相互關(guān)系，可以為加強(qiáng)基坑安全管理做出理論探索。

1 研究變量設(shè)計(jì)與樣本選取

通過反復(fù)討論，結(jié)合基坑工程建設(shè)實(shí)際，在王曙光(2005)、蘭守奇(2009)、王鳴曉(2011)等人的研究成果的基礎(chǔ)上，參考田水承、高瑞霞、杜嬌(2014)等人對建筑基坑事故影響因素研究一文中提取的6 方面30 項(xiàng)影響因素作為研究變量，具體見表1，事故運(yùn)用事故次數(shù)，傷亡人數(shù)、經(jīng)濟(jì)損失3個變量進(jìn)行測量。

基坑建設(shè)涉及的環(huán)節(jié)較多，與建設(shè)單位的管理能力、勘察、設(shè)計(jì)的技術(shù)水平、施工、監(jiān)理等現(xiàn)場管理能力都有一定聯(lián)系［13］，全國各地的土質(zhì)、地理?xiàng)l件也各不相同，為了保證研究的客觀及全面性，項(xiàng)目研究人員在陜西、山東、甘肅、河南、河北等省區(qū)選擇了相應(yīng)的建筑、勘察、設(shè)計(jì)、施工等單位作為調(diào)研樣本，進(jìn)行了深入的調(diào)研。

在各樣本單位進(jìn)行調(diào)研，共收回調(diào)查問卷165份，其中有效問卷145 份，被調(diào)研人員包含勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理人員等，職位包括項(xiàng)目經(jīng)理、施工組長、安全總工、安全員、設(shè)計(jì)人員、監(jiān)理員、技術(shù)部長等。學(xué)歷層次構(gòu)成為:本科學(xué)歷占68%，大專學(xué)歷占19%，其他學(xué)歷占13%;工作年限構(gòu)成為:工齡10 年以上的占52%，工齡5 ～10 年的占33%;調(diào)查涉及的單位中，建設(shè)與施工單位占74%，設(shè)計(jì)單位占10%，勘察單位占5%，監(jiān)理與監(jiān)測單位占11%.從調(diào)查樣本情況來看，本次調(diào)查的樣本比較全面，結(jié)構(gòu)合理，具有一定的普遍性。

2 研究假設(shè)

基坑工程事故的發(fā)生是由于多種因素造成的，建設(shè)、勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、監(jiān)測任何環(huán)節(jié)的疏忽或管理不善，都有可能造成事故隱患，從而引發(fā)事故的發(fā)生。要防止事故發(fā)生，需要對各環(huán)節(jié)加強(qiáng)管理。具體研究假設(shè)如下。

H1:建設(shè)管理對事故有顯著影響。建設(shè)單位往往存在以下問題:建筑單位未嚴(yán)格審查勘查、設(shè)計(jì)、施工單位的資質(zhì)與條件，任意發(fā)包;未按照規(guī)定辦理報建審批手續(xù);沒有進(jìn)行嚴(yán)格論證就提前開始進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工;過度壓低工程造價，隨意修改支護(hù)結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)，干預(yù)場地探孔及測試方案;缺乏動態(tài)信息管理及安全監(jiān)督;工程負(fù)責(zé)人對深基坑工程經(jīng)驗(yàn)缺乏，教育培訓(xùn)工作弱化等。這些問題累積后，容易造成基坑工程現(xiàn)場管理不到位，對信息化施工、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析不夠重視、報警標(biāo)準(zhǔn)不正確，或?qū)Ξ惓?shù)據(jù)不能及時應(yīng)對等現(xiàn)象，如果相關(guān)單位的應(yīng)急預(yù)案不合理，不能快速的進(jìn)行搶險救援，就更容易引發(fā)工程事故。

表1 基坑事故影響因素表Tab.1 Accident-causation of excavation

H2:勘察對事故有顯著影響。勘察過程中往往存在一些隱患:如基坑勘察布點(diǎn)過少、勘察方案不合理、或者實(shí)地勘察不認(rèn)真，這都容易造成勘察資料失誤，從而導(dǎo)致土層厚度、壓力計(jì)算等數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，影響方案設(shè)計(jì)。

H3:設(shè)計(jì)對事故有顯著影響?；又ёo(hù)方案設(shè)計(jì)受基坑深度、水土條件、相鄰建筑、道路、地下管道、變形要求、施工能力、工期、造價等因素的限制，非常復(fù)雜，所以在進(jìn)行基坑工程方案設(shè)計(jì)時，應(yīng)首先進(jìn)行詳細(xì)勘察，同時邀請專家進(jìn)行嚴(yán)格論證，保證設(shè)計(jì)方案準(zhǔn)確合適。但個別設(shè)計(jì)單位存在管理不善，設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)缺乏、資質(zhì)不足或違反相關(guān)規(guī)范盲目設(shè)計(jì)等問題，以致出現(xiàn)方案不當(dāng)、措施不得力、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)失誤等問題。

H4:施工對事故有顯著影響。在施工過程中也存在隨意修改設(shè)計(jì)文件，不按照設(shè)計(jì)方案和施工方案施工、不嚴(yán)格遵守施工規(guī)程等問題。有些基坑未按照“分層、分塊、對稱、平衡、限時”原則施工，支護(hù)不及時，導(dǎo)致基坑邊坡穩(wěn)定性受到影響;沒有合適的地下水治理措施和坑底土突涌措施;在建設(shè)過程中現(xiàn)場管理混亂，機(jī)械操作不當(dāng)，存在碰撞支撐系統(tǒng)及支護(hù)樁墻等問題;施工荷載超載，使支護(hù)體系產(chǎn)生大變形;或者存在周邊環(huán)境保護(hù)措施不夠、造成管線破損以及地表沉降、建筑物開裂等問題。

H5:監(jiān)理對事故有顯著影響。監(jiān)理過程中往往出現(xiàn)下列問題:監(jiān)理人員責(zé)任心不強(qiáng)，對錯誤行為不及時制止，使得隱患進(jìn)入施工階段;或者受建設(shè)單位的影響，不能實(shí)施有效監(jiān)理，工作走形式，這都對基坑工程的正常建設(shè)造成影響。

H6:監(jiān)測對事故有顯著影響。有的單位為了節(jié)約成本，削減監(jiān)測內(nèi)容，造成監(jiān)測不及時不全面、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等問題，對于出現(xiàn)的問題不能及時判斷與處理，不能根據(jù)工程進(jìn)展情況及時調(diào)整施工或設(shè)計(jì)方案;另外，由于工作經(jīng)驗(yàn)不足等原因，對監(jiān)測數(shù)據(jù)不能充分分析，或者出現(xiàn)報警不及時等問題，都會導(dǎo)致嚴(yán)重的工程事故。

除了以上各個環(huán)節(jié)對事故有直接影響外，各環(huán)節(jié)之間還有交叉影響，也會對事故的發(fā)生造成間接影響。具體假設(shè)如下:H7:勘察對設(shè)計(jì)有顯著影響;H8:設(shè)計(jì)對施工有顯著影響;H9:監(jiān)理對施工有顯著影響;H10:建設(shè)單位對施工有顯著影響;H11:監(jiān)測對施工有顯著影響。

3 建模與檢驗(yàn)

3.1 模型的構(gòu)建

依據(jù)基坑工程建設(shè)的各環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，文中構(gòu)建了基坑工程事故致因模型，具體如圖1 所示。

圖1 基坑工程事故致因關(guān)系假設(shè)模型Fig.1 Hypothetical relationship model of excavation engineering accident causation

3.2 模型的檢驗(yàn)與修正

文中運(yùn)用SPSS17.0 軟件，進(jìn)行信效度檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果表明，建設(shè)、勘察、施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、監(jiān)測等指標(biāo)的Cronbach’s α 分別為0.780，0.729，0.705，0.825，0.764，0.786，0.861，均大于0.6，同時各指標(biāo)的CITC 值均符合標(biāo)準(zhǔn)，說明其可靠性可以接受。同時，KMO 測量與Bartlett’s 球形檢驗(yàn)的結(jié)果顯示，各指標(biāo)的KMO 值分別為0.691，0.671，0.672，0.824，0.679，0.767，各指標(biāo)巴特萊特球體檢驗(yàn)的X2統(tǒng)計(jì)值的顯著性概率均小于0.01，說明數(shù)據(jù)具有相關(guān)性，適宜做因子分析［14］。

在此基礎(chǔ)上，文中運(yùn)用AMOS7.0 分析軟件對初始模型進(jìn)行擬合度檢驗(yàn)，得出初始模型的χ2/df的統(tǒng)計(jì)值為2.477，符合參考標(biāo)準(zhǔn);CFI 值為0.834，NFI 值為0.750，IFI 值為0.836，低于參考標(biāo)準(zhǔn)0.90;近似誤差均方根(RMSEA)為0.078，符合參考標(biāo)準(zhǔn)。通過模型內(nèi)在結(jié)構(gòu)擬合度對所有的假設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn)，模型中路徑回歸系數(shù)及檢驗(yàn)指數(shù)見表2.

表2 初始模型的路徑參數(shù)估計(jì)Tab.2 Parameter estimation path of initial model

結(jié)果顯示:監(jiān)理對施工的影響這一路徑參數(shù)的C.R.絕對值為1.441，監(jiān)測對施工的影響這一路徑參數(shù)的C.R.絕對值為0.475，均小于1.96 的參考值，且均為p ＞0.05，表明未通過顯著性檢驗(yàn)，應(yīng)該刪除，其余路徑參數(shù)的C. R. 絕對值均大于1.96，且p ＜0.05，表明通過顯著性檢驗(yàn)，應(yīng)予以保留［15］。經(jīng)過多次擬合和修正，得到最終的模型擬合指標(biāo)，與初始模型的擬合指標(biāo)比較得表3.

修正后，結(jié)構(gòu)模型潛變量之間的路徑關(guān)系及其誤差項(xiàng)各系數(shù)值結(jié)果為:各潛變量之間路徑參數(shù)臨界值的絕對值最小為2.224，最大為4.964，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于參考標(biāo)準(zhǔn)1.96，各誤差項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)誤差在0.054 ～0.079 間，數(shù)值較小，全部通過顯著性檢驗(yàn)。完整的修正驗(yàn)證模型以簡化的路徑圖表示，具體如圖2 所示。

表3 初始模型和修正后模型擬合指標(biāo)比較Tab.3 Initial model and modified model fitting index comparison

從圖2 可知，施工環(huán)節(jié)對事故的影響最大，監(jiān)測環(huán)節(jié)對事故的影響次之，接下來依次是設(shè)計(jì)、監(jiān)理、勘察及建設(shè)單位的管理。同時，勘察對設(shè)計(jì)影響顯著，設(shè)計(jì)對施工影響顯著。

3.3 結(jié)果分析

從修正路徑圖中可以看出，模型修正后，建設(shè)單位管理對事故有顯著影響，同時，勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、監(jiān)測環(huán)節(jié)均對事故有顯著影響，勘察環(huán)節(jié)對設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)有顯著影響、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對施工環(huán)節(jié)有顯著影響、建設(shè)單位對施工環(huán)節(jié)有顯著影響等9個假設(shè)路徑均通過顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果解釋如下。

現(xiàn)場施工管理水平及監(jiān)測的有效及全面性對基坑事故的影響最大，假設(shè)路徑系數(shù)分別為0.84與0.78，因此，在施工過程中，必須實(shí)施動態(tài)監(jiān)測，而更重要的是規(guī)范施工管理，嚴(yán)格管控每一環(huán)節(jié)，才能夠降低基坑事故的發(fā)生概率。

接下來影響較大的兩個環(huán)節(jié)為設(shè)計(jì)及監(jiān)理，圖中的路徑系數(shù)分別為0.75 與0.68，這一數(shù)據(jù)表明，合理規(guī)范的設(shè)計(jì)能夠降低基坑事故的發(fā)生率，同時，配備合適的監(jiān)理人員，進(jìn)行規(guī)范監(jiān)理，能夠降低基坑工程事故的發(fā)生率。

相對其他因素，勘察環(huán)節(jié)也對基坑事故的發(fā)生有一定影響，路徑系數(shù)為0.64，同時，勘察環(huán)節(jié)對設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)影響較大，路徑系數(shù)為0.72，表明提供詳細(xì)準(zhǔn)確的勘察資料，能夠提高基坑設(shè)計(jì)方案的可靠性，因此，基坑工程施工前，必須設(shè)計(jì)完善的勘察方案，嚴(yán)格進(jìn)行實(shí)地勘察。

研究結(jié)果還表明，建設(shè)單位的決策管理及設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)分別對施工環(huán)節(jié)有一定影響，路徑系數(shù)為0.59 與0.73，表明建設(shè)單位在招投標(biāo)時，需要嚴(yán)格資質(zhì)審核，加強(qiáng)對施工單位的管理與監(jiān)督，并且需要設(shè)計(jì)單位提供詳細(xì)、合理的基坑設(shè)計(jì)方案，才能為安全施工提供支持，從而降低基坑事故的發(fā)生率。

4 結(jié) 論

通過分析可以看出，建筑基坑建設(shè)過程中，每一環(huán)節(jié)的工作都不能忽視，環(huán)環(huán)相扣，在施工、監(jiān)測環(huán)節(jié)加強(qiáng)管理的同時，也要加強(qiáng)對勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及建設(shè)單位的管理與監(jiān)督。

建設(shè)單位在招投標(biāo)過程中，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持公開、公正、平等、競爭原則，擇優(yōu)選擇承包單位，選擇工程勘察、設(shè)計(jì)、施工單位時，注意相應(yīng)資質(zhì)等級的審核，不得肢解發(fā)包工程。勘察單位應(yīng)該根據(jù)基坑工程設(shè)計(jì)、施工的特點(diǎn)，對勘察工作提出具體要求，提供準(zhǔn)確完整的設(shè)計(jì)參數(shù)，重視周邊環(huán)境的調(diào)查。設(shè)計(jì)單位應(yīng)該重視基坑工程建設(shè)的設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)合理的基坑工程方案，實(shí)行動態(tài)設(shè)計(jì)。施工單位應(yīng)該結(jié)合設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格按照規(guī)程組織施工，并重視信息監(jiān)測結(jié)果。監(jiān)理單位也應(yīng)貫徹落實(shí)監(jiān)理制度，嚴(yán)格監(jiān)督工程質(zhì)量，加強(qiáng)重點(diǎn)環(huán)節(jié)監(jiān)理控制。監(jiān)測單位不能隨意刪減監(jiān)測項(xiàng)目，應(yīng)該按照要求布點(diǎn)，實(shí)施動態(tài)監(jiān)測。只有各相關(guān)方嚴(yán)格按照規(guī)程操作，才能杜絕基坑工程事故。

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