對地鐵車站深基坑土方開挖技術的探討

張晨

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

關鍵詞：地鐵車站;深基坑;土方開挖技術

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：A

地鐵車站深基坑土方開挖施工涉及到的流程內容較多，要求現場施工管理人員主動發揮自身的監督指導作用，堅持按照深基坑土方開挖施工的規范要求，從多個方面對深基坑土方開挖作業內容進行統籌規劃與合理部署。但是結合實際情況來看，由于深基坑施工環境較為復雜，導致在土方開挖期間常常會受到多方面因素的干擾而出現風險隱患問題，尤其是基坑塌方問題。為規避這類風險出現，施工技術人員必須編制基坑開挖專項施工方案及應急預案，并嚴格落實現場三級交底，以確保基坑開挖的安全性[1]。

1 工程概況

太原市地鐵某車站站長296 m、標準段寬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雙始發模式。結合本車站工程相關資料得知，該基坑土質由上至下分別為素填土、淤泥質黏土、淤泥質粉質黏土等。由于現場施工作業期間面臨的不確定因素較多，且土層環境較為復雜，深基坑土方開挖作業存在一定難度。為了保證深基坑土方開挖作業工序的流暢性，現場施工人員應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的過程中，現場施工人員主要以時空效應理論為重要指導，通過編制基坑開挖專項施工方案，對現場土方開挖施工作業的重點內容進行專人盯控與合理部署。與此同時，利用動態監測技術對現場監測結果進行靈活掌握。并根據結果數據對施工參數進行適當調整。在開挖作業期間，主張利用分層分段的施工方式，保證支撐架設與土方開挖同步進行，以增強圍護結構穩定性[1]。

3 地鐵車站深基坑土方開挖要點分析

3.1 圍護結構與降水措施分析

地鐵車站圍護結構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結構，承擔的任務主要為兩種，一種作為止水帷幕，將基坑外地下水與基坑隔絕，另一種是與內支撐相結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性和傾斜度，保證圍護結構的承載能力與止水性能。內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行，保證“先撐后挖、撐挖結合”的原則。鋼支撐施工中，保證鋼支撐架設后施加設計的預應力，選擇部分鋼支撐安裝軸力計監測。鋼筋砼支撐施工中，應將此部分與冠梁鋼筋進行合理搭接，并利用組合模板方式與冠梁混凝土一同澆筑，砼澆筑作業結束之后，現場施工人員應該按照養護管理措施對該施工位置進行養護，以避免出現施工質量不達標的問題[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，另一部分為基坑內地下水。

地面水可采用截水溝或擋水墻措施引導排流，由于施工工期與當地降水的不確定性，截水溝深度和擋水墻高度應參考當地氣象部分數據，汛期可安置防汛沙袋，以保證地面水不進入基坑。基坑內地下水主要依靠降水井降水，降水井施工必須嚴格控制三點：（1）基坑深度與當地透水層標高確定降水井深度。（2）當地降水量大小與土方開挖施工工藝確定降水井數量與位置。（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。當土方開挖到達基底時，也可采用明井輔助降水或盲管引流[3]。

3.2 土方開挖施工設備選用及應用分析

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

3.3 基坑土方開挖順序、高度及分區處理

在實施地鐵車站深基坑土方開挖的過程中，現場施工技術管理人員應該確定合理的分層高度。堅持以支撐中心標高為基準，各層開挖將其控制在基準標高以下0.5 m左右。地鐵車站深基坑開挖順序，優先從主體結構兩側端頭開挖，并逐步轉向基坑中間區域。考慮到變形縫以及施工縫的布置問題，建議現場施工人員應該合理劃分開挖單元，提高深基坑開挖作業質量。

3.4 風險規避措施

隨著基坑土體開挖活動的不斷進行，基坑失穩趨勢也越來越明顯。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。為加強對這類問題的防范處理，建議現場施工人員可根據回彈變形具體規律，減少土體暴露時間。并在此基礎上，重點針對基坑開挖前以及開挖作業的要點內容進行準確貫徹與落實，以確保基底排水有序進行。

除此之外，在土方開挖作業期間，為防止土方開挖作業對周邊環境造成不良影響，現場施工人員應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，建議現場施工人員嚴格按照規范要求合理放坡，并加強對開挖進尺問題的控制力度，避免出現掏挖問題。

4 相關建議

4.1 明確作業流程

為全面強化地鐵車站深基坑土方開挖作業風險識別能力，建議施工技術人員深入施工現場，對深基坑開挖作業流程的落實情況進行明確把握。

4.2 識別風險與事前防控

主動結合施工現場實際環境，對深基坑開挖作業期間可能遇到的風險問題進行合理識別與事前防控。

4.3 提高安全意識

現場施工人員應該深化個人的安全施工意識以及質量管控意識，防止因個人操作行為不當而對深基坑開挖作業造成不利影響[3]。

5 結論

總而言之，為確保地鐵車站深基坑土方開挖作業得以準確貫徹與落實，現場施工技術及管理人員應該主動承擔起自身的崗位職責，堅持按照深基坑土方開挖施工工藝以及作業原則要求，從多個方面針對深基坑土方開挖施工作業涉及到的要點內容進行統籌推進與合理部署。與此同時，現場施工人員應該對深基坑開挖施工作業期間面臨的風險因素問題進行精準識別，合理規避施工隱患問題，從根本上提高深基坑開挖作業的安全性。

參考文獻：

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

[2]冀利強.地鐵車站深基坑開挖施工技術[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險管控技術探討[J].工程技術研究，2020，5（06）：71-73.