城市敏感區域超深地鐵車站施工中的風險控制*

上海建工二建集團有限公司 上海 200080

1 工程概況

上海軌交12號線漕寶路站位于漕寶路北側地塊和道路結合部的地下，沿漕寶路呈東西走向。車站東端設換乘通道跨滬閔路，與滬閔路東側的既有1號線漕寶路站采用通道換乘。車站主體結構地下4 層，標準段開挖深度約為28.6 m（含底板厚度約1.4 m），端頭井開挖深度約為30.1 m（西端）和30.4 m（東端）（含底板厚度），主體結構基坑面積為3 610 m2。采用地下連續墻作為圍護結構，車站主體采用地下1層順作、地下2、3層板逆作法施工。

本工程基坑開挖面已進入⑤2層微承壓水層。當基坑開挖至接近坑底時，坑內⑤2層水頭降深與坑外水頭高差巨大，易產生流砂。

2 深基坑施工中存在的風險

2.1 環境風險分析

（a）漕寶路下方鋪設年代較久遠的管線眾多，對于基坑產生的變形比較敏感。車站主體結構所碰管線已在前期進行翻除。管線翻交后，車站主體南側，離車站地下連續墻最近的（距離基坑4 m）為1 根Φ1 200 mm合流污水管，埋深7 m，該污水管為閔行、徐匯兩區污水輸送主干管線，鋪設與上世紀80年代，保護相求極高。另外還有煤氣、上水、雨水等眾多管線，也都在基坑1 倍開挖深度內。萬一施工不當，可能會造成管線的斷裂。

（b）周邊需要保護的建筑有徐匯污水泵站、滬閔路高架、及1號線漕寶路車站。漕寶路南側的徐匯污水處理泵站距離基坑35 m，建成于上世紀80年代，地下室采用沉井施工，深度11 m，負責Φ1 200 mm合流污水泵送的任務，該建筑需要重點加以保護。

2.2 基坑本體的風險分析

（a）根據勘察報告，本工程范圍內分布有⑤2層微承壓水層，⑤3-3層承壓含水層及⑦2層承壓含水層，需進行基坑底部抗突涌穩定性驗算。且本工程開挖深度深，開挖面已進入⑤2層微承壓水層。當基坑開挖至接近坑底時，坑內⑤2層水頭降深與坑外水頭高差巨大，即使地下連續墻墻縫存在細微滲漏縫隙，也有可能產生流砂危害。

（b）本工程基坑開挖深度超深，標準段基坑開挖深度達到28.6 m，端頭井開挖深度達30.4 m。基坑施工周期長，基坑開挖后長期暴露容易導致基坑變形，更嚴重可導致基坑坍塌事故。

2.3 作業人員的操作風分析

（a）本工程半逆作法施工，施工時作業人員在基坑下施工作業條件風險性大，如地下施工的自然通風不良，易造成有毒有害、易燃易爆物質積聚或氧含量不足或將直接影響操作人員的身心健康或將間接影響人員的施工安全[1]。

（b）施工時如應急通道的不通暢，將直接影響到工人的逃生，施工空間的狹小。

（c）本工程基坑較深、支撐較密，工人操作時容易發生碰撞事故。

3 采取的風險控制措施

根據上述的環境風險、基坑本體風險，作業人員風險，分別從設計、施工、應急預案等方面進行了風險控制措施。

3.1 環境風險控制措施

（a）在基坑內布置監測點，做好基坑以及基坑周邊的監測保護[2]，施工時發現現場某項指數達到報警值后，立刻組織人員進行商談研究、及時更正，把基坑的危險源杜絕于源頭。

（b）施工過程中對周邊建筑物監測：在建筑物墻體上布置沉降監測點，對建筑物的傾斜及差異沉降進行監測，發現監測數據異常時，馬上分析處理，采取應急措施。如建筑物出現問題，立即停止施工，邀請專家和設計制定相應的加固方案，加固施工完畢后，繼續對建筑物的監測，掌握建筑物變形的動態。

（c）車站基坑B3板底以及大底板下采用三重管高壓旋噴樁加固，防止基坑開挖過程中坑內隆起回彈，減少了對Φ1 200 mm合流污水泵的影響。

（d）施工現場制定應急預案機制，配備相應的人員。

3.2 基坑施工風險控制措施

3.2.1 基坑降水控制

（a）本工程基坑施工前先進行降水施工，坑底以下均有微承壓水層或承壓水層，滲透系數很大，所以若降水水頭控制不好，就會因浮力造成基坑底部土體隆起。遇到該情況應馬上停止開挖并對坑內進行堆載處理，并加緊坑內疏干井的降水。

（b）由于各車站③夾層、⑤2-1層、⑤2-2層砂性都比較重，透水性較高，在基坑開挖過程中圍護結構接縫處若出現開叉滲漏，極易造成大量水加泥砂由坑外向坑內涌流形成流砂，或從土下涌入形成管涌。

對此，首先停止開挖，流砂和管涌部位采用蛇皮袋（內裝泥塊）或水泥包等材料進行圍、堆，對泥沙進行封堵，減少和控制坑外地面的沉降，然后在坑內管涌部位采用雙液注漿。其次在坑外采用雙液注漿加固等措施進行封堵。

3.2.2 基坑開挖控制

（a）本工程基坑施工時編制相應的施工組織設計，施工期間事先了解施工工況與設計工況是否相符，若不符及時作出設計修正，滿足工程的實際情況。

（b）為減少地下連續墻變形量引起對周邊環境影響，車站主體結構采用半逆作法施工，地下1、2層采用明挖順作法施工，地下3、4層采用逆作法施工。

（c）基坑開挖時，按照時空效應進行施工，以“開槽支撐、隨撐隨挖、分層開挖、嚴禁超挖”的原則施工。如此方可有效控制開挖時的基坑變形。

（d）在基坑開挖過程中，超挖、放坡坡度不夠和停機面堆載造成基坑局部塌方和滑移，雨季施工設置排水系統，遇到塌方停止開挖，在停機面卸載（或排水）及時修坡到正常坡度。對該區域支撐與預埋鐵焊接部位進行檢查，發現脫焊及時補焊。支撐應力較大時，需增設支撐和附加應力。

3.2.3 應急預案[3,4]

（a）對于基坑工程施工中可能遇到的緊急、突發、高風險事件，先期制訂各項應急預案，基坑工程施工前，按照應急預案的要求配備好應急物資和設備，組建應急小組、人員到位。

（b）基坑內準備數量充足的編織袋、鋼管、方木、工字鋼、鋼筋等應急材料，以備急需。

3.3 作業人員風險控制措施

（a）施工時編制安全施工方案，為作業工人配備必須的勞防用品和安全防護設施，并進行安全教育及技術交底。

（b）挖土時的揚塵較多，采取便攜式氣體探測器，能連續檢測作業環境中可燃性氣體濃度或者有毒有害氣體濃度，確保作業人員在黑暗的地下室施工不受有害氣體的傷害。

（c）地下施工時采用SWF系列混流風機，風管采用圓形螺旋風管，Φ700 mm、風管截面積為0.385 m2。結合實際，風管安裝應搭設專用井架，并搭設操作平臺，主要用于地下基坑內空氣的流通，將基坑內的廢氣排出，時刻保持基坑內空氣新鮮。

（d）為確保工地和工人的安全，在大門口設置安全門禁系統，地下結構施工時設置工人逃生通道。

（e）制定應急救援保障，做好應急救援工作。

4 結語

地鐵車站深基坑施工是地鐵建設過程中事故多發的一個階段，所以風險控制要求高，本工程通過上海軌交12號線漕寶路站工程實例，對其采取的有效保護措施，基坑周邊環境控制在正常范圍內；基坑本體的最大變形一般控制在70 mm左右，施工完成后未發生人員傷亡事故，取得了良好的社會效應。