對地鐵車站深基坑土方開挖技術(shù)的探討

張晨

摘 要：地鐵車站施工現(xiàn)場面臨的不確定因素較多，如果不加以嚴(yán)格管理很容易出現(xiàn)風(fēng)險隱患問題。本文以全面保證地鐵車站深基坑作業(yè)的安全性以及施工工序的流暢性為主旨，立足于質(zhì)量至上、安全管理的理念意識，對地鐵車站深基坑土方開挖技術(shù)流程以及措施內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納。

關(guān)鍵詞：地鐵車站;深基坑;土方開挖技術(shù)

中圖分類號：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

地鐵車站深基坑土方開挖施工涉及到的流程內(nèi)容較多，要求現(xiàn)場施工管理人員主動發(fā)揮自身的監(jiān)督指導(dǎo)作用，堅持按照深基坑土方開挖施工的規(guī)范要求，從多個方面對深基坑土方開挖作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署。但是結(jié)合實際情況來看，由于深基坑施工環(huán)境較為復(fù)雜，導(dǎo)致在土方開挖期間常常會受到多方面因素的干擾而出現(xiàn)風(fēng)險隱患問題，尤其是基坑塌方問題。為規(guī)避這類風(fēng)險出現(xiàn)，施工技術(shù)人員必須編制基坑開挖專項施工方案及應(yīng)急預(yù)案，并嚴(yán)格落實現(xiàn)場三級交底，以確?；娱_挖的安全性[1]。

1 工程概況

太原市地鐵某車站站長296 m、標(biāo)準(zhǔn)段寬21 m、深度21.63 m。其中，頂板覆土厚度約為4.0 m左右，大里程與小里程均為盾構(gòu)雙始發(fā)模式。結(jié)合本車站工程相關(guān)資料得知，該基坑土質(zhì)由上至下分別為素填土、淤泥質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土等。由于現(xiàn)場施工作業(yè)期間面臨的不確定因素較多，且土層環(huán)境較為復(fù)雜，深基坑土方開挖作業(yè)存在一定難度。為了保證深基坑土方開挖作業(yè)工序的流暢性，現(xiàn)場施工人員應(yīng)把控好下述幾個主要方面。

2 施工概述

在開展地鐵車站深基坑土方開挖作業(yè)的過程中，現(xiàn)場施工人員主要以時空效應(yīng)理論為重要指導(dǎo)，通過編制基坑開挖專項施工方案，對現(xiàn)場土方開挖施工作業(yè)的重點內(nèi)容進(jìn)行專人盯控與合理部署。與此同時，利用動態(tài)監(jiān)測技術(shù)對現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行靈活掌握。并根據(jù)結(jié)果數(shù)據(jù)對施工參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在開挖作業(yè)期間，主張利用分層分段的施工方式，保證支撐架設(shè)與土方開挖同步進(jìn)行，以增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[1]。

3 地鐵車站深基坑土方開挖要點分析

3.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)與降水措施分析

地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要有地連墻與灌注樁+止水帷幕等幾種形式，本文以地連墻形式作為分析。

地連墻作為地鐵車站的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，承擔(dān)的任務(wù)主要為兩種，一種作為止水帷幕，將基坑外地下水與基坑隔絕，另一種是與內(nèi)支撐相結(jié)合防止基坑開挖過程中基坑坍塌。地連墻施工中，必須控制好地連墻的連續(xù)性和傾斜度，保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力與止水性能。內(nèi)支撐一般分為鋼筋砼支撐和鋼支撐，且支撐的施工必須與土方開挖同步進(jìn)行，保證“先撐后挖、撐挖結(jié)合”的原則。鋼支撐施工中，保證鋼支撐架設(shè)后施加設(shè)計的預(yù)應(yīng)力，選擇部分鋼支撐安裝軸力計監(jiān)測。鋼筋砼支撐施工中，應(yīng)將此部分與冠梁鋼筋進(jìn)行合理搭接，并利用組合模板方式與冠梁混凝土一同澆筑，砼澆筑作業(yè)結(jié)束之后，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該按照養(yǎng)護(hù)管理措施對該施工位置進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以避免出現(xiàn)施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問題[2]。

土方開挖過程中，另一個重要因素是水，首先地連墻作為止水帷幕，承擔(dān)基坑外地下水滲入基坑作用，另外主要的水源分為兩部分，一部分為地面水，另一部分為基坑內(nèi)地下水。

地面水可采用截水溝或擋水墻措施引導(dǎo)排流，由于施工工期與當(dāng)?shù)亟邓牟淮_定性，截水溝深度和擋水墻高度應(yīng)參考當(dāng)?shù)貧庀蟛糠謹(jǐn)?shù)據(jù)，汛期可安置防汛沙袋，以保證地面水不進(jìn)入基坑?；觾?nèi)地下水主要依靠降水井降水，降水井施工必須嚴(yán)格控制三點：（1）基坑深度與當(dāng)?shù)赝杆畬訕?biāo)高確定降水井深度。（2）當(dāng)?shù)亟邓看笮∨c土方開挖施工工藝確定降水井?dāng)?shù)量與位置。（3）降水井必須一天三次觀測水位并記錄，確保不會影響土方開挖。當(dāng)土方開挖到達(dá)基底時，也可采用明井輔助降水或盲管引流[3]。

3.2 土方開挖施工設(shè)備選用及應(yīng)用分析

在開挖設(shè)備的選用上，應(yīng)以大型挖掘機(jī)為主，各工作面可分別配備兩臺較小型挖掘機(jī)，且較小型挖掘機(jī)必須滿足不能觸碰到已架設(shè)好的頂部鋼支撐，協(xié)助大型挖掘機(jī)進(jìn)行開挖運土。需要注意的是，由于部分工程基坑開挖深度過大，考慮到大型挖掘機(jī)存在清底困難的情況，建議現(xiàn)場施工人員可合理安排使用伸縮臂挖掘機(jī)進(jìn)行配合，開挖直到基坑基底標(biāo)高30 cm處，人工配合小型機(jī)械清底整平。若施工場地面積狹小，也可以合理使用長臂挖機(jī)配合開挖。

3.3 基坑土方開挖順序、高度及分區(qū)處理

在實施地鐵車站深基坑土方開挖的過程中，現(xiàn)場施工技術(shù)管理人員應(yīng)該確定合理的分層高度。堅持以支撐中心標(biāo)高為基準(zhǔn)，各層開挖將其控制在基準(zhǔn)標(biāo)高以下0.5 m左右。地鐵車站深基坑開挖順序，優(yōu)先從主體結(jié)構(gòu)兩側(cè)端頭開挖，并逐步轉(zhuǎn)向基坑中間區(qū)域?？紤]到變形縫以及施工縫的布置問題，建議現(xiàn)場施工人員應(yīng)該合理劃分開挖單元，提高深基坑開挖作業(yè)質(zhì)量。

3.4 風(fēng)險規(guī)避措施

隨著基坑土體開挖活動的不斷進(jìn)行，基坑失穩(wěn)趨勢也越來越明顯。在這樣的趨勢影響之下，土的彈性效率會促使基坑底面產(chǎn)生較為明顯的回彈變形問題，也就是我們常見的隆起問題。為加強(qiáng)對這類問題的防范處理，建議現(xiàn)場施工人員可根據(jù)回彈變形具體規(guī)律，減少土體暴露時間。并在此基礎(chǔ)上，重點針對基坑開挖前以及開挖作業(yè)的要點內(nèi)容進(jìn)行準(zhǔn)確貫徹與落實，以確?；着潘行蜻M(jìn)行。

除此之外，在土方開挖作業(yè)期間，為防止土方開挖作業(yè)對周邊環(huán)境造成不良影響，現(xiàn)場施工人員應(yīng)加大對周邊建筑物和路面的沉降觀測。需要注意的是，對于放坡工作，建議現(xiàn)場施工人員嚴(yán)格按照規(guī)范要求合理放坡，并加強(qiáng)對開挖進(jìn)尺問題的控制力度，避免出現(xiàn)掏挖問題。

4 相關(guān)建議

4.1 明確作業(yè)流程

為全面強(qiáng)化地鐵車站深基坑土方開挖作業(yè)風(fēng)險識別能力，建議施工技術(shù)人員深入施工現(xiàn)場，對深基坑開挖作業(yè)流程的落實情況進(jìn)行明確把握。

4.2 識別風(fēng)險與事前防控

主動結(jié)合施工現(xiàn)場實際環(huán)境，對深基坑開挖作業(yè)期間可能遇到的風(fēng)險問題進(jìn)行合理識別與事前防控。

4.3 提高安全意識

現(xiàn)場施工人員應(yīng)該深化個人的安全施工意識以及質(zhì)量管控意識，防止因個人操作行為不當(dāng)而對深基坑開挖作業(yè)造成不利影響[3]。

5 結(jié)論

總而言之，為確保地鐵車站深基坑土方開挖作業(yè)得以準(zhǔn)確貫徹與落實，現(xiàn)場施工技術(shù)及管理人員應(yīng)該主動承擔(dān)起自身的崗位職責(zé)，堅持按照深基坑土方開挖施工工藝以及作業(yè)原則要求，從多個方面針對深基坑土方開挖施工作業(yè)涉及到的要點內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌推進(jìn)與合理部署。與此同時，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該對深基坑開挖施工作業(yè)期間面臨的風(fēng)險因素問題進(jìn)行精準(zhǔn)識別，合理規(guī)避施工隱患問題，從根本上提高深基坑開挖作業(yè)的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]齊振宇，李康，胡承楨.分倉開挖技術(shù)在深基坑土方開挖中的應(yīng)用[J].天津建設(shè)科技，2020，30（04）：49-51.

[2]冀利強(qiáng).地鐵車站深基坑開挖施工技術(shù)[J].四川水泥，2020（05）：132.

[3]溫國軍，溫國棟.深基坑臨近地鐵高架站風(fēng)險管控技術(shù)探討[J].工程技術(shù)研究，2020，5（06）：71-73.