地鐵深基坑施工風(fēng)險與控制策略分析嚴(yán)謹(jǐn)

周晨翔

杭州三陽建設(shè)工程有限公司 浙江杭州 310052

1 地鐵深基坑施工面臨的主要風(fēng)險分析

1.1 基坑支撐失效

深基坑內(nèi)土層含水量情況出現(xiàn)比例過高或者嚴(yán)重失水都會導(dǎo)致基坑支撐失效，出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，進(jìn)而導(dǎo)致沉降問題。此外，如果深基坑邊坡出現(xiàn)涌砂、坍塌等隱患時，也會造成基坑支撐失效。一旦基坑支撐失效，就必須嚴(yán)格控制深基坑內(nèi)降排水；為了保證安全，也應(yīng)該安排人員與設(shè)備及時退場，中止施工，以免造成較大的事故和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2 地質(zhì)風(fēng)險

在工程前期的勘測階段，所獲信息數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)不符的情況，這便會導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)方案存在偏差，而對于地鐵深基坑施工來說這些偏差可能帶來難以估量的后果。工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)會存在地面工作未完成的問題，使得地下勘測作業(yè)無法順利開展，并且地下的環(huán)境較為復(fù)雜，勘察點(diǎn)有限無法全面勘察出施工區(qū)域具體的地質(zhì)信息。所以，地質(zhì)勘測單位需要進(jìn)行設(shè)計(jì)與工程招標(biāo)。目前建設(shè)領(lǐng)域的市場競爭日益嚴(yán)峻，投標(biāo)單位可能會為了節(jié)約資金成本而要求施工單位承擔(dān)地質(zhì)風(fēng)險，這本身便會提高地質(zhì)風(fēng)險的形成，并且?guī)r土工程很多環(huán)節(jié)的風(fēng)險因素常常難以規(guī)避，如巖土介質(zhì)變異性及力學(xué)性模糊等，都可能會導(dǎo)致施工風(fēng)險的形成。

1.3 基坑底部涌水

在地鐵深基礎(chǔ)施工中，基坑內(nèi)部和外部的水位存在水平高差，若使用的降水方案不科學(xué)，深基基坑內(nèi)地下水位沒有得到有效控制管理，基坑底部就會出現(xiàn)涌水問題，導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)受損，基坑穩(wěn)定性降低。造成基坑底部涌水的主要原因有施工前未對地質(zhì)情況進(jìn)行準(zhǔn)確了解、施工方案不科學(xué)、建設(shè)順序控制不嚴(yán)等。

2 地鐵深基坑施工風(fēng)險的控制策略

2.1 圍護(hù)樁施工措施

①沿盾構(gòu)隧道一側(cè)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工之前，對該側(cè)存在的地下管線做好監(jiān)測工作，避免施工工況對管線位移造成影響（該側(cè)燃?xì)夤艿?、供水管位移累?jì)值不得大于10mm，雨污水管、箱涵位移累計(jì)值不得大于20mm）。②鉆孔灌注樁：控制每天的施工數(shù)量，臨近地鐵范圍內(nèi)不得超過1天8根；施工采用跳打形式，由近及遠(yuǎn)施工，防止對地鐵的擾動疊加；施工時控制泥漿比重（注入孔口泥漿≤1.15，排出孔口泥漿≤1.30），避免出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象；控制沉渣厚度不大于100mm，避免圍護(hù)樁出現(xiàn)沉降現(xiàn)象進(jìn)而影響到地鐵線路。③三軸攪拌樁：臨近地鐵設(shè)施、線路等側(cè)的攪拌樁施工應(yīng)采取跳倉由近及遠(yuǎn)的施工原則，采用套接一孔法施工時，應(yīng)使用跳槽式套接一孔法；臨近保護(hù)對象三軸攪拌樁的施工速度應(yīng)適當(dāng)降低，下沉速度應(yīng)控制在0.5m/min-0.8m/min，提升速度宜控制在1m/min內(nèi)，噴漿壓力不大于0.8MPa；嚴(yán)格按照“均勻慢速、低水灰比、低擾動”的要求施工；嚴(yán)格控制返漿率，避免因?yàn)闈{液過多未能及時排出對等的土方，在地下產(chǎn)生膨脹，進(jìn)而對地鐵管線產(chǎn)生影響。④環(huán)境保護(hù)：廢漿及渣土采用專業(yè)封閉式設(shè)備外運(yùn)至指定場地，杜絕了運(yùn)輸過程中的污染；為減少對周邊交通的影響，大型機(jī)械設(shè)備的進(jìn)出場及渣土外運(yùn)、混凝土澆灌等施工作業(yè)盡量安排至夜間進(jìn)行，避開交通高峰期。

2.2 基坑監(jiān)測

①在基坑開挖期間或開挖到一定深度時，土體可能會存在形變問題，支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力也可能出現(xiàn)變化?；拥氖┕わL(fēng)險可能碎石出現(xiàn)，所以對施工風(fēng)險進(jìn)行動態(tài)化監(jiān)測至關(guān)重要，需要貫徹基坑開挖施工的每一個環(huán)節(jié)；②需要對所有基坑施工都進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測。監(jiān)測項(xiàng)目的選擇不僅決定了整個工程開展的效率性與安全性，同時也影響了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，監(jiān)測項(xiàng)目的增加會提高成本投入，但若是過度忽略監(jiān)測工作，則可能會帶來更為嚴(yán)重的后果；③結(jié)合深基坑工程事故的全面調(diào)查能夠得知，在工程事故形成之前可能會存在一定預(yù)兆，若能夠通過基坑監(jiān)測工作來及時發(fā)現(xiàn)這些預(yù)兆，便能夠有效控制意外的發(fā)生，避免意外事故帶來的安全及經(jīng)濟(jì)損失；④極可能中或周邊具有地下水管、煤氣管時，需要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測。若地下水管或煤氣管破裂，那么很有可能會直接影響施工人員的人身安全，所以在施工前就要明確低下管線的類型與分布，便于后續(xù)的監(jiān)測控制。

2.3 支撐安裝和制作要點(diǎn)

①土層必須分層、分段進(jìn)行開挖，在分割過程中測量支撐兩端與周圍環(huán)境的接觸點(diǎn)，以保證與墻體的可靠位置。由專職人員負(fù)責(zé)對挖掘表面必要的支撐及其部件進(jìn)行檢查，并及時反饋。②混凝土支撐達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后，才能進(jìn)行下層土方開挖。對挖出的地基土鋼支撐進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，并按設(shè)計(jì)要求施加預(yù)應(yīng)力后開挖地基。③細(xì)石混凝土在施加初始預(yù)應(yīng)力后立即在空隙中迅速凝結(jié)，以防止支撐由于施加預(yù)應(yīng)力后與外殼接觸不牢固，進(jìn)而導(dǎo)致偏心率被壓縮，并進(jìn)行預(yù)應(yīng)力復(fù)加。

3 結(jié)語

由于地鐵深基坑開挖施工會面臨復(fù)雜的施工環(huán)境和影響因素，因此在施工開展中會面臨各種施工風(fēng)險，對此需要管理人員提高風(fēng)險管控意識，對可能出現(xiàn)的風(fēng)險進(jìn)行預(yù)估并制定應(yīng)急方案，嚴(yán)格按照風(fēng)險點(diǎn)進(jìn)行管控，確保地鐵深基坑施工期間的安全性，避免施工風(fēng)險的形成，為整個工程的順利實(shí)施提供穩(wěn)定安全的條件。