地鐵深基坑開挖風(fēng)險分析及控制對策

顧浩磊

摘 要：在地鐵施工作業(yè)實(shí)施期間，風(fēng)險因素會隨著工序的不斷開展而發(fā)生相應(yīng)的變化，因此就需要根據(jù)工序的變化趨勢，對施工中的各種風(fēng)險進(jìn)行準(zhǔn)確的分析與識別，在此基礎(chǔ)之上對風(fēng)險進(jìn)行系統(tǒng)控制，以確保施工安全。文章引入南京地鐵深基坑開挖實(shí)際案例，分析了在地鐵深基坑開挖中的風(fēng)險因素，根據(jù)相應(yīng)的風(fēng)險因素，研究了對應(yīng)的控制措施，望能夠引起各方的高度關(guān)注與重視。

關(guān)鍵詞：深基坑開挖；風(fēng)險；控制對策

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展速度與規(guī)模的不斷提升，城市建設(shè)規(guī)模也有了非常顯著的擴(kuò)大趨勢。在各類建筑不斷興起的背景之下，城市中的可利用資源明顯降低。為了緩解城市地上交通系統(tǒng)存在的壓力，就需要將關(guān)注點(diǎn)放在對地下資源的開發(fā)利用之上，重視對地鐵系統(tǒng)的建設(shè)工作。但，受到地面建筑，城市既有交通，水文條件，地下管網(wǎng)，以及環(huán)境保護(hù)等相關(guān)因素的影響與限制，地鐵建設(shè)的安全形勢備受關(guān)注。特別是在對深基坑進(jìn)行開挖的過程當(dāng)中，潛在多種類型的風(fēng)險因素，需要工作人員通過對深基坑開挖風(fēng)險進(jìn)行準(zhǔn)確識別的方式，采取相應(yīng)的對策來控制風(fēng)險，以避免對深基坑的開挖作業(yè)造成不良影響。本文即結(jié)合南京地鐵工程實(shí)際案例，就深基坑開挖中的風(fēng)險因素以及控制對策展開研究探討。

1 工程案例分析

南京地鐵2號線是近年來南京市市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重大工程項(xiàng)目之一。相較于在1號線項(xiàng)目建設(shè)中所積累的施工經(jīng)驗(yàn)而言，2號線的施工作業(yè)存在一定的特殊性，即2號線有7個站點(diǎn)位于河西河漫灘超軟弱淤泥質(zhì)土中，地基基礎(chǔ)薄弱，施工難度較大。同時，2號線地鐵隧道首次穿過秦淮河，再加上車站隧道的設(shè)置位于地下管線構(gòu)成相對復(fù)雜的城中區(qū)、東區(qū)，因此給地鐵施工帶來了避免嚴(yán)峻的影響，需要對其風(fēng)險進(jìn)行準(zhǔn)確的識別與控制。

結(jié)合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求，對深基坑開挖工程的安全分級可分為三個等級，對應(yīng)的劃分條件以及風(fēng)險識別要求有一定的差異性。具體劃分標(biāo)準(zhǔn)如下表所示（見下表）。

安全風(fēng)險等級劃分標(biāo)準(zhǔn)表

一級 二級 三級

①開挖深度>20.0m；

②距離深基坑1.0*開挖深度范圍內(nèi)有鐵路、高速鐵路、立交橋、壓力水管、或在施工深基坑；

③距離深基坑0.7*開挖深度范圍內(nèi)需保護(hù)建筑或管線；

①14.0≤開挖深度≤20.0m；

②距離深基坑1.0～2.0*開挖深度范圍內(nèi)有鐵路、高速鐵路、立交橋、壓力水管、或在施工深基坑；

③距離深基坑1.5*開挖深度范圍內(nèi)需保護(hù)建筑或管線；

①開挖深度<14.0m；

②無環(huán)境安全特殊要求；

結(jié)合上表中所列出的相關(guān)條件，認(rèn)為本地鐵項(xiàng)目深基坑開挖工程安全風(fēng)險等級為一級，因此需要工作人員及時且全面的對風(fēng)險進(jìn)行識別，根據(jù)風(fēng)險要素采取相應(yīng)的控制對策。

2 深基坑開挖風(fēng)險分析

在項(xiàng)目深基坑開挖作業(yè)實(shí)施前，由工程項(xiàng)目部組織具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，結(jié)合本工程項(xiàng)目的前期勘察資料，對深基坑在開挖過程中的風(fēng)險因素進(jìn)行全面分析與評估。

3 深基坑開挖風(fēng)險控制對策

根據(jù)對深基坑開挖期間風(fēng)險因素的分析與識別結(jié)果，認(rèn)為在本項(xiàng)目深基坑開挖作業(yè)實(shí)施期間，需要采取的風(fēng)險控制對策主要包括以下幾個方面：

3.1 基坑邊坡縱向失穩(wěn)滑坡因素的控制對策

由于本深基坑開挖項(xiàng)目施工處于南京市的雨季期間，若深基坑施工現(xiàn)場的排水條件不佳，受到坡腳擾動等相關(guān)因素的影響，容易造成滑坡風(fēng)險。因此，需要采取以下措施加以控制：（1）開挖前做好施工降水的準(zhǔn)備工作，建設(shè)相應(yīng)的基坑排水溝，減少土層含水量，避免地表水侵入基坑內(nèi)部；（2）嚴(yán)格按照本地鐵工程施工期間所制定的深基坑安全專項(xiàng)方案以及基坑開挖方案中的各項(xiàng)要求展開開挖作業(yè)，對開挖部位，開挖臺階以及開挖坡度進(jìn)行嚴(yán)格控制；（3）在開挖工作面上設(shè)置積水坑以及排水明溝，安排專人定時對工作面積水進(jìn)行抽排，若臨近暴雨，則需要在邊坡鋪設(shè)塑料膜，防止雨水沖刷對邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成不良影響。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)支撐失穩(wěn)變形因素的控制對策

鋼支撐是本深基坑開挖項(xiàng)目施工期間最主要的支護(hù)體系，一旦出現(xiàn)局部失穩(wěn)或變形的問題，則會對整個圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受力性能造成不良影響，嚴(yán)重時可能出現(xiàn)基坑崩塌等事故。本工程中，第七塊土方開挖中出現(xiàn)3#/4#鋼支撐軸力瞬時性增大的問題，且活動端鋼板有明顯的拱起變形問題，因此采取如下措施：（1）在安裝期間對預(yù)加性軸力到位情況進(jìn)行檢查，安裝完成后安排專人進(jìn)行日常巡查，若出現(xiàn)松動則需要及時加力；（2）針對發(fā)生變形的部位及其周邊需要加大變形監(jiān)測頻率。根據(jù)支撐軸力、圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形、周邊水位等數(shù)據(jù)分析，對支撐周圍的鋼支撐進(jìn)行二次加力，降低變形支撐的受力。并對周邊建筑、管線密切監(jiān)測，出現(xiàn)異常立即開展補(bǔ)救措施；（3）針對已經(jīng)出現(xiàn)變形的鋼結(jié)構(gòu)支撐體系而言，需要立即暫停開挖作業(yè)，等待支撐軸力穩(wěn)定后根據(jù)監(jiān)測軸力數(shù)據(jù)確定開挖速度。若軸力依然處于穩(wěn)定狀態(tài)，迅速開挖封底，進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工。

3.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)涌水涌砂因素的控制對策

本工程在深基坑開挖中，由于連續(xù)墻防水效果較差，出現(xiàn)了多處滲漏，其中一處連續(xù)墻接頭開裂，形成了大量涌水，及時處理后未造成嚴(yán)重后果?？偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為在深基坑開挖中需要關(guān)注以下控制措施：（1）若滲漏面積較小且滲漏量較小，可以通過快速水泥抽槽壓注聚氨酯或者是水泥漿的方式對滲漏區(qū)域進(jìn)行封堵處理；（2）若滲漏區(qū)域開裂面積較大，滲漏量較大，則需要在滲漏點(diǎn)埋入泄水管，使用鋼板和快速水泥封堵泄水管周邊，在封堵材料達(dá)到強(qiáng)度后封閉泄水管。

4 結(jié)束語

本文以南京地鐵2號線深基坑開挖工程案例作為研究對象，對該工程的基本情況進(jìn)行了分析，根據(jù)安全風(fēng)險等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，對深基坑開挖的風(fēng)險等級進(jìn)行了界定，同時進(jìn)行了風(fēng)險因素的識別，根據(jù)潛在的風(fēng)險制定了相應(yīng)的控制對策，為工程施工中的風(fēng)險控制提供了指導(dǎo)意見，同時使施工管理的重點(diǎn)更加突出，對施工安全的合理控制而言有重要的價值，值得同類工程中引起關(guān)注與參考。