地鐵深基坑施工風險與控制策略分析研究

趙康 程哲

摘要：近年來，城市化進程不斷推進使得城市交通壓力增加，地鐵以其方便快捷等優勢已經成為人口密集城市主要交通工具。我國地鐵建設目前大多使用基坑施工方式，該種施工方法受地質環境影響較大，且作業難度大、風險高、安全隱患難以預測。因此，如何對施工全過程進行風控尤為重要，本文以某工程建設為例，對地鐵深基坑施工風險與控制策略進行分析，并提出相應解決方案。

關鍵詞：地鐵工程;深基坑施工;施工風險;控制策略

1 工程簡介

某工程項目全長156m，深24m，底下三層為島式結構，基坑采用圍護樁加鋼支撐與混凝土支撐形式。由于項目位于城市內部，因此選擇半蓋挖順作工法，區段位于富水地區，需要進行基坑降水，這可能會導致地面沉降、裂縫、建筑基礎下沉等現象，對地基結構和周邊建筑帶來嚴重影響，因此在深基坑施工過程中面臨較大風險。

2 地鐵深基坑施工面臨的主要風險分析

2.1 地質風險

在工程前期的勘測階段，所獲信息數據可能出現與現實不符的情況，這便會導致工程設計方案存在偏差，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。工程設計環節會存在地面工作未完成的問題，使得地下勘測作業無法順利開展，并且地下的環境較為復雜，勘察點有限無法全面勘察出施工區域具體的地質信息。所以，地質勘測單位需要進行設計與工程招標。目前建設領域的市場競爭日益嚴峻，投標單位可能會為了節約資金成本而要求施工單位承擔地質風險，這本身便會提高地質風險的形成，并且巖土工程很多環節的風險因素常常難以規避，如巖土介質變異性及力學性模糊等，都可能會導致施工風險的形成。

2.2 沉降風險

由于該工程為富水區域，而地鐵深基坑施工又是出于地下，因此很有可能會在施工期間導致周邊建筑物沉降等問題，若建筑 物沉降問題較為嚴重，還可能會導致無法修復性的破壞。在施工環節匯總，引發沉降縫線的因素一般有以下幾點：（1）深基坑施工支撐操作不到位。若支撐操作不到位或不及時，可能會使土壓力無法實現平衡，導致圍欄結構鼓脹問題，引發周邊建筑沉降問題;（2）基坑降水所導致的基坑外地下水繞流。地下水繞流會是基坑外部土體固結沉降，形成建筑物沉降問題;（3）深基坑圍護結構存在問題。若深基坑圍欄結構深度不足，那么基坑圍護結構則無法達到透水層的目標深度，無法對坑內外地下水起到隔絕效果，導致基底隆起，局部建筑沉降。

2.3 基坑底部涌水

涌水是因為深基坑中的水位和坑外水位存在一定高度差而形成?；拥撞坑克畣栴}多在地下水位較高及降水措施不合理等位置出現，若道路開挖施工存在不當操作、地質勘探不明、設計方案變動等現象都可能會導致基坑底部涌水或涌砂問題，導致基坑周邊土體結構穩定失衡，結構受到破壞，容易引發各種事故。對于基坑底部涌水問題來說，需要在開挖之前確保降水工作的合理性，并做好排水處理工作，在施工現場準備好沙袋用作預防，當涌水或涌砂現象產生時能夠及時進行注漿操作，在解決涌水或涌砂問題后才能繼續之后的施工作業。若涌水涌砂問題較為嚴重，則需要向基坑中回填土壤，以此來控制風險。

3 地鐵深基坑施工風險的控制策略

3.1 強化過程控制

在地鐵深基坑開挖期間，需要重點做好以下幾個方面的控制工作：

（1）基坑開挖過程中包括無圍護結構的放坡以及有圍護結構的基坑，和地下水控制都要進行嚴格監管。對于基坑開挖來說，設計人員需要結合圍護模式和基坑的深度、地質環境、溫濕度條件、施工工藝等條件制定科學合理的基坑開挖規劃方案，方案中需要包括分層開挖深度及流程、降水排水措施、質量控制措施、支護結構欺齡、建筑保護措施、管線保護措施等。因此針對圍護系統 也要控制好其中的細節，保證圍護機構在之后的開挖過程中不會出現沉降、形變、滲漏問題。

（2）基坑邊緣堆置土方和建筑材料，或是在邊沿處設立便捷通道，通道與基坑邊緣的距離需要在3m以上，棄土堆置的高度不能高于1m，同時設計明確的荷載值，軟土地區不可以在基坑周邊堆置。

（3）施工期間所用的設備不管是停放還是運作都要保證平穩性，對坑頂周邊的振動荷載進行嚴格控制，大型施工設備需要與基坑保持合理距離，根據設備的重量和基坑支撐力等條件計算獲得間距距離。施工設備及運輸設備不能在開挖期間碰觸圍護結構和止水帷幕。

（4）在利用設備進行開挖施工時需要保障坑底土地原結構，在基坑底部和坑壁上留余 300 ～ 500mm 的土層，并設計集水坑，利用泵將坑底的積水抽出。若出現基坑超挖問題則不能虛填，需要將松軟土體盡數清理，之后通過原狀土利用分層夯填法進行土方回填。

（5）深基坑開挖到底至墊層底板施工之前都是風險問題的高發節點，所以需要盡快完成工程建設避免基坑的長時間裸露在外，規避雨水沖刷和其他影響，及時清底驗槽，之后還要澆筑一層混凝土進行密封墊層需要保證對基坑的填滿密閉，需要重點保證施工過程的安全性。

（6）土方開挖和支撐需要根據有關標準開展，開挖流程也要重點設計，盡量降低開挖所需時間，避免變形累積，合理安排結構施工和挖土施工的時間與位置，確保有效支撐預加軸力等。

3.2 加強深基坑施工技術與管理

由于地鐵深基坑施工具有明顯的技術要求，所以施工技術水平成為了影響施工風險的重要條件。技術管理在一定程度上決定了工程建設效益與安全保障能力，影響工程的開展質量。利用施工技術管理來加強深基坑工程的施工質量。當前我國深基坑施工逐漸步入了自動化時代，積極引進各種先進設備與技術工藝，這也是深基坑施工技術在不斷提高的一種表現。只有通過先進技術的應用，才能進一步發揮設備的心更難，使得施工過程變得更加穩定且高效，降低施工風險的形成概率。地鐵深基坑工會曾大多都需要通過先進的管理理念以及技術工藝來實現基坑開挖期間的風險控制，確保工程能夠更加穩定的推進，提高工程建設的綜合效益。經過不斷的實踐能夠得知，管理人員的技術管理能力也決定了風險形成的概率，影響了地鐵深基坑施工的工期與質量，為了進一步提高項目管理力度。

3.3 基坑監測

（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，支護結構的內力也可能出現變化?；拥氖┕わL險可能碎石出現，所以對施工風險進行動態化監測至關重要，需要貫徹基坑開挖施工的每一個環節;

（2）需要對所有基坑施工都進行嚴格監測。監測項目的選擇不僅決定了整個工程開展的效率性與安全性，同時也影響了項目的經濟效益，監測項目的增加會提高成本投入，但若是過度忽略監測工作，則可能會帶來更為嚴重的后果;

（3）結合深基坑工程事故的全面調查能夠得知，在工程事故形成之前可能會存在一定預兆，若能夠通過基坑監測工作來及時發現這些預兆，便能夠有效控制意外的發生，避免意外事故 帶來的安全及經濟損失;

（4）極可能中或周邊具有地下水管、煤氣管時，需要進行重點監測。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，便于后續的監測控制。

4 結語

由于地鐵深基坑開挖施工會面臨復雜的施工環境和影響因素，因此在施工開展中會面臨各種施工風險，對此需要管理人員提高風險管控意識，對可能出現的風險進行預估并制定應急方案，嚴格按照風險點進行管控，確保地鐵深基坑施工期間的安全性，避免施工風險的形成，為整個工程的順利實施提供穩定安全的條件。

參考文獻：

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