地鐵軟土基坑施工安全風(fēng)險管控

徐加文

（中鐵二院（成都）咨詢監(jiān)理有限責(zé)任公司， 四川 成都 610031）

1 地鐵基坑分類

（1）按基坑開挖深度可分為普通基坑、深基坑。①普通基坑：開挖深度≥3m的基坑以及開挖深度雖未超過3m，但地質(zhì)條件、周圍環(huán)境和地下管線復(fù)雜，或影響毗鄰建、構(gòu)筑物安全的基坑（槽）；②深基坑：開挖深度≥過5m 的基坑（槽）。

（2）按地層可分為軟土基坑、普通土基坑及土巖組合基坑。①軟土基坑：基坑開挖范圍、基坑被動土區(qū)內(nèi)存在軟土（淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等）、飽和粉細砂、飽和粉土等軟弱土層的基坑；②普通土基坑：非軟土土質(zhì)基坑；③土巖組合基坑：基坑開挖范圍內(nèi)存在土層及巖層的基坑。

（3）按基坑降水形式可分為明排基坑、坑內(nèi)降水基坑、坑外降水基坑。

2 完善風(fēng)險設(shè)計

設(shè)計文件中的風(fēng)險設(shè)計是設(shè)計階段風(fēng)險管理重要成果。但受客觀條件限制，部分風(fēng)險因素可能在設(shè)計階段未能及時發(fā)現(xiàn)、正確識別，部分處置措施無法實施，施工過程中應(yīng)結(jié)合周邊環(huán)境條件核查、風(fēng)險設(shè)計與交底、風(fēng)險應(yīng)對措施落實等情況完善風(fēng)險設(shè)計文件。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)下列情形時，設(shè)計單位組織應(yīng)對風(fēng)險源進行再評價，提出應(yīng)對措施：（1）地面高程與設(shè)計文件存在明顯差異；（2）周邊環(huán)境條件與設(shè)計文件存在明顯差異；（3）設(shè)計周邊環(huán)境應(yīng)對措施無法實施，或?qū)嶋H措施與原方案存在明顯差異；（4）設(shè)計圍護結(jié)構(gòu)、基底加固等方案無法實施，或無法按常規(guī)工法實施，安全風(fēng)險增大。

3 確定風(fēng)險管控等級、建立管控臺帳

有關(guān)各方應(yīng)根據(jù)風(fēng)險設(shè)計（含完善設(shè)計）初始風(fēng)險等級，結(jié)合危大工程管理、工程具體特點及管理職責(zé)分工確定風(fēng)險源管控等級，建立管控臺帳。

（1）危大工程：深基坑工程一般確定為二級，普通基坑工程一般確定為三級；

（2）基坑工程：存在下列情形之一，宜提升一級或按一級風(fēng)險進行管控：①軟土基坑；②采取坑內(nèi)降水方式且基坑開挖范圍內(nèi)存在厚度＞1m 及以上砂層的非軟土基坑；③鄰近存在江河湖等大型水體的基坑；④鄰近存在軍用光纜、輸油管、中壓及以上的燃氣管、DN800 以上鑄鐵或承插式接口混凝土供水管、砌體排水涵（渠）等風(fēng)險因素的基坑；⑤建設(shè)單位、監(jiān)理單位或施工單位認為應(yīng)歸入一級重大安全風(fēng)險的其他情況。

（3）環(huán)境因素：采取原位保護措施的，按風(fēng)險設(shè)計初始等級確定；采取遷改措施的，按遷改后的實際情況確定；原位拆除、廢除的，不再管控。

4 落實風(fēng)險管控措施

4.1 嚴格落實重大風(fēng)險因素應(yīng)對措施

4.1.1 確保圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計斷面

明挖基坑施工中圍護結(jié)構(gòu)侵限是普遍存在的質(zhì)量問題、安全風(fēng)險。當(dāng)侵限達到或侵入受力骨架時必須制定專項處理方案并嚴格實施，嚴禁無方案處理、不按方案處理。為保證不侵限，圍護結(jié)構(gòu)施工定位時一般外移一定量，外移量根據(jù)基坑深度、圍護結(jié)構(gòu)類型、施工管理水平等因素合理確定。

4.1.2 嚴防圍護結(jié)構(gòu)“踢腳”

圍護結(jié)構(gòu)輕微“踢腳”可能造成圍護結(jié)構(gòu)侵限，嚴重“踢腳”可能造成圍護結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、基坑坍塌等嚴重后果。

（1）認真核對設(shè)計文件：圍護結(jié)構(gòu)錨固長度是否符合設(shè)計意圖，主體結(jié)構(gòu)底板底標(biāo)高（重點關(guān)注局部加深部位）是否與基坑底設(shè)計標(biāo)高一致；

野外采樣在設(shè)計點位的引導(dǎo)下實地根據(jù)地形和GPS結(jié)合的方法進行定點，采用化探采樣航跡監(jiān)控系統(tǒng)對主點、副點、副副點進行監(jiān)控[17]，確保采樣到位率。

（2）嚴格控制圍護結(jié)構(gòu)底面標(biāo)高：當(dāng)實際嵌固地層面標(biāo)高低于設(shè)計圖紙標(biāo)高、或嵌固地層力學(xué)指標(biāo)低于設(shè)計圖紙，嚴格按調(diào)整后的錨固長度、底面標(biāo)高施工；當(dāng)嵌固地層面標(biāo)高高于設(shè)計圖紙、或嵌固地層力學(xué)指標(biāo)高于設(shè)計圖紙，調(diào)整后的圍護結(jié)構(gòu)長度不僅需滿足嵌固長度要求，還必須同意滿足基底以下錨固長度要求；

（3）基坑開挖前根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)施工情況再次核對主體結(jié)構(gòu)設(shè)計文件；

（4）重視墻底位移分析，發(fā)現(xiàn)異常時認真分析原因并采取有效措施。

4.1.3 確?？拥总浫跬翆蛹庸绦Ч?/p>

坑底軟弱土層加固是控制基坑變形、確?；影踩闹匾胧Ｄ车罔F施工標(biāo)段7 個軟土車站分別采用了裙邊+抽條加固、不帶裙邊抽條加固及基坑降水三種方式，從實施的效果看，帶裙邊加固明顯優(yōu)于其他方式。

4.1.4 確保地連墻接頭質(zhì)量

某地鐵施工標(biāo)段共7 個明挖工點，地連墻接頭設(shè)計方案是H 鋼+后貼鋼板，施工時在首期槽段增加防止繞流薄鋼板（厚1mm，寬500mm）加接頭箱措施，僅1個工點發(fā)生了接頭處漏水漏砂（該站共167 幅地連墻，兩處接頭漏水漏砂，單工點保證率為98.8%），達到了設(shè)計意圖。后貼鋼板根據(jù)基坑開挖后接頭質(zhì)量評估情況選擇性施作，鋼板適當(dāng)加寬，厚度≤5mm，并建議在后續(xù)施工中增設(shè)厚10～20mm止水橡膠墊。

4.1.5 嚴防地連墻墻身缺陷

地連墻墻身缺陷（貫通性滲漏通道）是造成基坑漏水漏砂另一個重要因素。雖然地連墻墻身質(zhì)量有可靠的檢測手段，但目前大多按一定的頻率（如20%）進行抽檢，存在缺陷的地連墻不能在基坑開挖前發(fā)現(xiàn)、處理，造成基坑漏水漏砂。

地連墻貫通性滲漏通道主要由以下因素造成：（1）砼灌注施工過程中槽壁坍塌，坍塌體侵入砼墻身；（2）砼灌注工藝控制不當(dāng)（如清碴不徹底、泥漿質(zhì)量不佳、超拔管），造成斷墻、墻身嚴重夾碴夾泥、骨料離析等；（3）首期槽段接頭回填砂袋受繞流砼包裹、固定，在二期槽段施工中未清理干凈，部分袋身、袋內(nèi)雜物侵入砼墻身。

施工中要嚴格落實施工工藝，加強過程控制并認真做好施工記錄，及時組織對墻身質(zhì)量進行分析。必須安排有經(jīng)驗的技術(shù)人員全程盯控。要對存在異常的槽段采取抽芯等措施進行檢測，查明異常情況及其嚴重程序，制定針對性處理措施：一般質(zhì)量缺陷可采取墻身注漿、墻外土體注漿等加固措施，嚴重質(zhì)量缺陷宜加作地連墻并確保隔水帷幕效果。

4.2 制定切實可行的基坑開挖方案，嚴格報審論證程序

軟土基坑變形的顯著特點是“空間效應(yīng)明顯，早期速率快，最大變形點位置低”，施工中實測位移大于控制值的現(xiàn)象時有發(fā)生，極端情形下最大值可能超控制值數(shù)倍?；舆^大變形會造成嚴重風(fēng)險，處理不當(dāng)可能造成嚴重安全事故。

為控制基坑變形，軟土基坑施工應(yīng)滿足“分層分段開挖，嚴禁超挖；先撐后挖，及時支撐”的原則：（1）按設(shè)計支撐位置分層，每兩道支撐間土方一次開挖到位。分層面位于支撐底面（砼撐）或支撐以下≤50cm（鋼支撐）處；（2）分段長度宜≤基坑寬度，分段面位于同層相鄰支撐之間；必須層頂部支撐完成后才能開挖；（3）限時完成開挖、支撐工作：內(nèi)支撐為鋼支撐時宜在24～36h 內(nèi)完成開挖、支撐工作；（4）內(nèi)支撐為砼時應(yīng)加快支撐施工進度（3～7d 完成），變形控制嚴格或變形速率過大時宜先架設(shè)鋼支撐，砼撐完成后拆除。

4.3 其他措施

（1）嚴格落實開工條件驗收程序。制定詳細的基坑開挖開工條件驗收細則，經(jīng)有關(guān)各方面批準(zhǔn)后執(zhí)行。一定要將風(fēng)險設(shè)計中的風(fēng)險處置措施落實情況納入驗收細則，未落實處理措施、或達不到設(shè)計要求時嚴禁通過開工條件驗收。

（2）嚴格按批準(zhǔn)的方案施工。

（3）按崗位職責(zé)定期組織風(fēng)險評估，建立評估臺帳。

5 結(jié)束語

軟土基坑是地鐵施工重大風(fēng)險工程，影響因素眾多，有關(guān)各方應(yīng)根據(jù)軟土基坑的具體特點完善風(fēng)險設(shè)計，確定管控等級并建立管控臺帳、落實各項管控措施，確保施工安全。