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。基坑圍護結構車站采用厚1 m，深56.5 m的地下連續墻，西青道下沉隧道南側與西青道站共用同一地下連續墻，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，對該工程地質條件、周圍環境、支護結構，施工企業技術裝備能力、擬采用的施工方案及施工企業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、地下連續墻滲漏、圍護結構失穩、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，地下連續墻滲漏較大影響，圍護結構失穩嚴重影響，基坑變形中等影響，周邊地表沉降較小影響。

3.2 風險發生的概率

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

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

3.3 可能引起的次生災害

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

4 風險控制措施

4.1 地下連續墻滲漏

1）嚴格施工過程質量控制。

（1）做好地下連續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據分析所選用設備的適用性和成槽工藝的合理性，修正不足，在滿足施工質量標準后，正式進行成槽作業施工。

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

檢查泥漿制備質量。檢查護壁泥漿數量、粘度、密度、含砂量等指標符合相關標準

檢查施工作業環境條件。對機械作業面及吊車行走線路地基、路面進行檢查，確保施工質量和安全。

（3）嚴格工序質量控制。成槽深度、垂直度、沉渣厚度等符合標準規定；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，入槽位置等符合質量標準；混凝土拌和物坍落度、抗滲指標、澆筑順序、充盈系數、墻頂、墻底標高等符合設計和規范要求。

（4）強化施工質量驗收。每一幅地下連續墻成槽清渣后，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，大多存在地下連續墻接縫滲漏問題。為防止地下連續墻接縫滲漏而出現險情造成事故，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，其深度與地下連續墻相同，作為補強止水。通過基坑開挖驗證其效果較好。

企業為了有效提升經濟運行動力和發展水平，就要結合時代發展動態因素，建立健全科學化的經濟運行管理方案，并且將建立利益相關者網絡體系，能在降低企業運營成本的基礎上，獲得更多的社會性共享資源，實現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運營管理造成的影響。

4.2 基坑變形和圍護結構失穩

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奏，做到分條分塊分層開挖、先中間后兩邊、撐與挖協調、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）加強監控量測工作管理，及時收集監測數據，預測基坑變形態勢，及時采取預防措施，防止圍護結構失穩、基坑變形發生。

（1）根據工程地質、環境條件，基坑安全等級等進行基坑監測設計。

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

（3）科學確定監測頻率，當監測數據出現異常或變化較大時，暫緩施工作業，加大監測頻率，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。見基底后及時澆筑混凝土墊層。

4.4 基底隆起

弄清地質構造及潛水層和微承壓水層分布情況，掌握基坑范圍內土體物理力學性質，科學確定疏干井、減壓井、監測井的數量、位置及井徑、井深等。該基坑深度范圍內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粘土隔水層，其隔水效果差，兩層承壓水層間水力聯系密切。

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和變化，及時調整控制措施，能有效地防止深基坑工程安全事故發生。