[发明专利]一种基坑锚杆脱粘安全评价方法

说明书

技术领域

本发明属于安全评价技术领域，涉及一种基坑锚杆脱粘安全评价方法。

背景技术

安全评价以实现工程和系统安全为目的，对工程、系统中存在的危险和有害因素进行识别与分析，判断其发生事故的可能性及严重程度，提出安全对策建议，从而为工程、系统制定防范措施和管理决策提供科学依据。安全评价的程序主要包括：准备阶段，危险、有害因素识别与分析，定性定量评价，提出安全对策措施，形成安全评价结论及建议，编制安全评价报告。

建设工程中常用的安全评价方法有专家评议法、蒙特卡罗模拟法、模糊数学法、事件树法(ETA)、事故树法(FTA)、层次分析法(AHP)等。

事故树分析(Fault Tree Analysis，简称FTA)是综合识别和度量风险的有力工具，该方法把所关心的结果事件作为顶事件，找出导致这一结果事件发生的所有直接因素和原因及处于过渡的中间事件，直至事故基本事件为止；并通过基于事故树最小割集的敏感性分析方法判定系统的危险度及基本事件对于顶事件的贡献度。

锚杆支护为隐蔽工程，加上土体的性质复杂多变，锚杆工程出现病害甚至失事的现象屡见不鲜，给工程建设带来极大的安全隐患，严重的甚至造成工程中断、人员伤亡和带来重大的经济损失。基于FTA法的优点，国内已有一些学者将其引入基坑锚杆工程领域，但仅限于方法和思路的研究，如何给出事故树底事件的概率，计算顶事件的概率，仍然是FTA应用于基坑工程事故树分析的一个难以解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术存在的缺陷，提供一种基坑锚杆脱粘安全评价方法，采用专家调查法和事故树法相结合的分析方法，给定了基坑锚杆脱粘事故底事件的概率，计算该类工程事故发生的顶事件概率，对各基本事件的敏感性进行排序，分析导致基坑锚杆工程脱粘失效破坏的主要潜在因素，进行安全评价报告，为系统的风险管理和预防措施的制定提供理论依据。

其具体技术方案为：

一种基坑锚杆脱粘安全评价方法，包括以下步骤：

(1)事故树的构造

广泛分析造成顶上事件起因的中间事件及基本事件间的关系，并加以整理，而后从顶上事件起，按照演绎分析的方法，层层深入，将各影响因素逐渐细化，直至所有因素均为难以再细化的基本事件，并根据各因素对顶事件发生所起的作用确定它们之间的逻辑关系，构成事故树；

(2)最小割集的确定

最小割集采用下行法求得，该方法是沿事故树从顶事件往下逐级进行，若遇到与门，则把与门下面的所有输入事件都排在同一行上；若遇到或门，则把或门下面的所有输入事件都排在同一列上，以此类推，逐级往下，一直到全部为底事件为止，这样得到的底事件集合称为布尔显示割集，经过布尔代数的吸收归并运算后便可得到最小割集，最小割集中包含的基本事件称为事故的基本致因事件；

(3)基本事件概率的确定

基本事件发生概率由专家调查法确定：

地质条件是不断变化的，工程的运营也会反过来改变周围的地质环境，因此各基本事件的发生概率无统计资料，也无法由计算公式得出，本文依据现有的地质资料，姑且以10年为一个单位，采用专家调查法对10年之内各基本事件的发生概率给出经验估计值，进行风险预测。

主要步骤为：a、对有基坑锚杆相关专业知识或工程经验的20位专家进行调查；b、根据各个专家的职称、专业设定相应的权重；c、将各专家所做的判断按照对应的权重进行加权累加，最后得到的就是所需目标的最可能值；

(4)定量分析

主要包括顶事件概率及各个基本事件敏感系数的计算两个方面：

A顶上事件发生概率利用最小割集进行计算；

若各个最小割集中彼此无重复的基本事件，顶事件的发生概率为：

式中r为最小割集序数；i为基本事件序数；q_i为第i个基本事件的概率；N_G为系统中最小割集数；G_r为第r个最小割集；

若最小割集相互间有重复事件，即最小割集相交时，采用将最小割集中出现的相交和化为不交和的方法——递推化法：