天津地鐵6號線西青道站深基坑工程風險控制

□文/柴福云 高海超

地下軌道交通工程穿行于鬧市，大部分位于城市道路之下，其車站基坑深度一般超20 m，有的接近或超過30 m，在如此復雜的環(huán)境條件下進行基坑施工，風險很大，稍有不慎不僅危及基坑本身的安全，而且會殃及臨近的建（構）筑物、道路橋梁和各種地下設施，造成巨大的經(jīng)濟損失和嚴重的社會影響。為此深基坑工程風險管理必須引起建設各方的高度重視，才能避免或減少深基坑工程安全事故的風險。

1 工程概況

天津地鐵6號線西青道站工程位于西青道與紅旗路交口立交橋下端，支護結構將西青道下沉隧道與西青道車站兩基坑復合于一體，車站基坑長187 m，寬21 m，深27.63 m，頂板上方為西青道下沉隧道，其深10.48 m，寬36.75 m?；訃o結構車站采用厚1 m，深56.5 m的地下連續(xù)墻，西青道下沉隧道南側與西青道站共用同一地下連續(xù)墻，北側為SMW工法樁。車站為蓋挖逆作，距基坑底4 m設置一道鋼筋混凝土支撐，西青道下沉隧道為明挖順作，設置3道鋼支撐。

2 風險識別

基坑工程施工前，對該工程地質(zhì)條件、周圍環(huán)境、支護結構，施工企業(yè)技術裝備能力、擬采用的施工方案及施工企業(yè)管理水平等可能引起安全風險因素進行識別。該深基坑工程主要風險因素有基底隆起、基坑突涌、地下連續(xù)墻滲漏、圍護結構失穩(wěn)、基坑變形、周邊地表沉降。

3 風險估計和評價

采用概率分析法和風險評價矩陣對基坑安全影響程度、出現(xiàn)概率、引起次生災害等進行估計與評價。

3.1 風險影響程度

將風險影響程度劃分為5個等級：嚴重影響，較大影響，中等影響，較小影響，可忽略影響。

通過對各風險因素分析，確定其影響等級：基底隆起中等影響，基坑突涌較大影響，地下連續(xù)墻滲漏較大影響，圍護結構失穩(wěn)嚴重影響，基坑變形中等影響，周邊地表沉降較小影響。

3.2 風險發(fā)生的概率

在各風險因素影響程度確定后，又對其發(fā)生的可能性（即概率）進行評價，將其劃分為五個檔次：很高（發(fā)生概率為81%～100%），較高（發(fā)生概率為61%～80%），中等（發(fā)生概率為41%～60%），較低（發(fā)生概率為21%～40%），很低（發(fā)生概率為 0～20%）。

通過對各風險因素分析，確定其發(fā)生的概率為：基底隆起發(fā)生概率10%；基坑突涌發(fā)生概率30%；地下連續(xù)墻滲漏發(fā)生概率70%；圍護結構失穩(wěn)發(fā)生概率10%；基坑變形發(fā)生概率50%；周邊地表沉降發(fā)生概率50%。

3.3 可能引起的次生災害

由于距該工程75 m范圍內(nèi)建筑物已拆除，地下管線已切改，地面道路已斷交通，經(jīng)勘查不會產(chǎn)生次生災害。

4 風險控制措施

4.1 地下連續(xù)墻滲漏

1）嚴格施工過程質(zhì)量控制。

（1）做好地下連續(xù)墻成槽工藝試驗鑒定。驗證成槽機械性能和施工工藝的合理性，在正式施工前，選擇一個有代表性的槽段，進行成槽工藝試驗，通過成槽工藝試驗記錄數(shù)據(jù)分析所選用設備的適用性和成槽工藝的合理性，修正不足，在滿足施工質(zhì)量標準后，正式進行成槽作業(yè)施工。

（2）做好成槽前檢查驗收工作。檢查驗收鋼筋籠制作質(zhì)量。對制作成型的鋼筋籠質(zhì)量，特別是預埋件位置、注漿管及檢測管數(shù)量和位置、地下連續(xù)墻接頭鋼板安裝及焊接質(zhì)量等進行詳細檢查，通過試吊驗證整體穩(wěn)定性等合格后，才可進行成槽作業(yè)。

檢查泥漿制備質(zhì)量。檢查護壁泥漿數(shù)量、粘度、密度、含砂量等指標符合相關標準

檢查施工作業(yè)環(huán)境條件。對機械作業(yè)面及吊車行走線路地基、路面進行檢查，確保施工質(zhì)量和安全。

（3）嚴格工序質(zhì)量控制。成槽深度、垂直度、沉渣厚度等符合標準規(guī)定；接頭采用有效的清刷工具反復清刷，達到清潔無污物；鋼筋籠吊裝無彎曲，入槽位置等符合質(zhì)量標準；混凝土拌和物坍落度、抗?jié)B指標、澆筑順序、充盈系數(shù)、墻頂、墻底標高等符合設計和規(guī)范要求。

（4）強化施工質(zhì)量驗收。每一幅地下連續(xù)墻成槽清渣后，都要進行超聲波檢測，檢測合格后才準進行下步施工；鋼筋籠隱蔽驗收必須符合設計及規(guī)范要求，確保吊裝安全；導管安放位置，埋入混凝土深度，提管速度和長度必須符合規(guī)范和工藝要求。

2）接縫防滲漏補強措施。在以往的深基坑施工中，大多存在地下連續(xù)墻接縫滲漏問題。為防止地下連續(xù)墻接縫滲漏而出現(xiàn)險情造成事故，地鐵6號線西青道站在接縫位置增設3根φ800 mm中間搭接300 mm的高壓旋噴樁，其深度與地下連續(xù)墻相同，作為補強止水。通過基坑開挖驗證其效果較好。

企業(yè)為了有效提升經(jīng)濟運行動力和發(fā)展水平，就要結合時代發(fā)展動態(tài)因素，建立健全科學化的經(jīng)濟運行管理方案，并且將建立利益相關者網(wǎng)絡體系，能在降低企業(yè)運營成本的基礎上，獲得更多的社會性共享資源，實現(xiàn)相互學習和相互借鑒的目的，最大程度上減少市場風險對企業(yè)運營管理造成的影響。

4.2 基坑變形和圍護結構失穩(wěn)

1）加強深基坑工程施工工藝和施工方法控制。嚴格按照專家論證的施工方案組織施工，控制基坑開挖階段的時間與節(jié)奏，做到分條分塊分層開挖、先中間后兩邊、撐與挖協(xié)調(diào)、限時完成，及時回筑的施工方法，以縮短開挖時間，減少累計基坑變形。

2）加強監(jiān)控量測工作管理，及時收集監(jiān)測數(shù)據(jù)，預測基坑變形態(tài)勢，及時采取預防措施，防止圍護結構失穩(wěn)、基坑變形發(fā)生。

（1）根據(jù)工程地質(zhì)、環(huán)境條件，基坑安全等級等進行基坑監(jiān)測設計。

（2）根據(jù)基坑變形控制值和監(jiān)測精度規(guī)定，按照監(jiān)測設計要求，配備儀器儀表和元器件，隨施工部位及進度進行監(jiān)測，及時提供監(jiān)測數(shù)據(jù)信息。

（3）科學確定監(jiān)測頻率，當監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異?；蜃兓^大時，暫緩施工作業(yè)，加大監(jiān)測頻率，分析原因，采取處理措施。

4.3 基坑突涌

1）基坑圍護結構應截斷基底下的微承壓水層，減小坑外水壓對坑內(nèi)土體的影響。

3）科學組織施工，分條分塊分層開挖，條塊面積不宜過大，分層厚度盡量控制在2 m以內(nèi)。見基底后及時澆筑混凝土墊層。

4.4 基底隆起

弄清地質(zhì)構造及潛水層和微承壓水層分布情況，掌握基坑范圍內(nèi)土體物理力學性質(zhì)，科學確定疏干井、減壓井、監(jiān)測井的數(shù)量、位置及井徑、井深等。該基坑深度范圍內(nèi)受兩層微承壓水影響，第二層微承壓水距基坑底7.68 m，兩層微承壓水之間為粉質(zhì)粘土隔水層，其隔水效果差，兩層承壓水層間水力聯(lián)系密切。

為預防基底隆起和微承壓水透水，該基坑降水工程按照分層降水、應急減壓的原則布置。井深19 m、孔徑630 mm疏干井15口，井深33 m、孔徑630 mm減壓疏干井13口，井深40 m、孔徑630 mm減壓井6口及觀察井2口，預防及控制基底隆起發(fā)生。

5 結語

通過對地鐵6號線西青道站深基坑工程的施工安全風險控制表明，深基坑工程施工風險雖然較大，出現(xiàn)事故后果嚴重，但是，做到精心策劃、科學管理、職責落實到位，嚴格按照施工方案施工，將風險管理貫穿于施工全過程并隨時識別新的風險出現(xiàn)和變化，及時調(diào)整控制措施，能有效地防止深基坑工程安全事故發(fā)生。