地鐵深基坑開挖風險分析及控制對策

顧浩磊

摘 要：在地鐵施工作業實施期間，風險因素會隨著工序的不斷開展而發生相應的變化，因此就需要根據工序的變化趨勢，對施工中的各種風險進行準確的分析與識別，在此基礎之上對風險進行系統控制，以確保施工安全。文章引入南京地鐵深基坑開挖實際案例，分析了在地鐵深基坑開挖中的風險因素，根據相應的風險因素，研究了對應的控制措施，望能夠引起各方的高度關注與重視。

關鍵詞：深基坑開挖；風險；控制對策

隨著現代經濟建設發展速度與規模的不斷提升，城市建設規模也有了非常顯著的擴大趨勢。在各類建筑不斷興起的背景之下，城市中的可利用資源明顯降低。為了緩解城市地上交通系統存在的壓力，就需要將關注點放在對地下資源的開發利用之上，重視對地鐵系統的建設工作。但，受到地面建筑，城市既有交通，水文條件，地下管網，以及環境保護等相關因素的影響與限制，地鐵建設的安全形勢備受關注。特別是在對深基坑進行開挖的過程當中，潛在多種類型的風險因素，需要工作人員通過對深基坑開挖風險進行準確識別的方式，采取相應的對策來控制風險，以避免對深基坑的開挖作業造成不良影響。本文即結合南京地鐵工程實際案例，就深基坑開挖中的風險因素以及控制對策展開研究探討。

1 工程案例分析

南京地鐵2號線是近年來南京市市政基礎設施建設中的重大工程項目之一。相較于在1號線項目建設中所積累的施工經驗而言，2號線的施工作業存在一定的特殊性，即2號線有7個站點位于河西河漫灘超軟弱淤泥質土中，地基基礎薄弱，施工難度較大。同時，2號線地鐵隧道首次穿過秦淮河，再加上車站隧道的設置位于地下管線構成相對復雜的城中區、東區，因此給地鐵施工帶來了避免嚴峻的影響，需要對其風險進行準確的識別與控制。

結合現行標準與規范要求，對深基坑開挖工程的安全分級可分為三個等級，對應的劃分條件以及風險識別要求有一定的差異性。具體劃分標準如下表所示（見下表）。

安全風險等級劃分標準表

一級 二級 三級

①開挖深度>20.0m；

②距離深基坑1.0*開挖深度范圍內有鐵路、高速鐵路、立交橋、壓力水管、或在施工深基坑；

③距離深基坑0.7*開挖深度范圍內需保護建筑或管線；

①14.0≤開挖深度≤20.0m；

②距離深基坑1.0～2.0*開挖深度范圍內有鐵路、高速鐵路、立交橋、壓力水管、或在施工深基坑；

③距離深基坑1.5*開挖深度范圍內需保護建筑或管線；

①開挖深度<14.0m；

②無環境安全特殊要求；

結合上表中所列出的相關條件，認為本地鐵項目深基坑開挖工程安全風險等級為一級，因此需要工作人員及時且全面的對風險進行識別，根據風險要素采取相應的控制對策。

2 深基坑開挖風險分析

在項目深基坑開挖作業實施前，由工程項目部組織具有豐富施工經驗的技術人員，結合本工程項目的前期勘察資料，對深基坑在開挖過程中的風險因素進行全面分析與評估。

3 深基坑開挖風險控制對策

根據對深基坑開挖期間風險因素的分析與識別結果，認為在本項目深基坑開挖作業實施期間，需要采取的風險控制對策主要包括以下幾個方面：

3.1 基坑邊坡縱向失穩滑坡因素的控制對策

由于本深基坑開挖項目施工處于南京市的雨季期間，若深基坑施工現場的排水條件不佳，受到坡腳擾動等相關因素的影響，容易造成滑坡風險。因此，需要采取以下措施加以控制：（1）開挖前做好施工降水的準備工作，建設相應的基坑排水溝，減少土層含水量，避免地表水侵入基坑內部；（2）嚴格按照本地鐵工程施工期間所制定的深基坑安全專項方案以及基坑開挖方案中的各項要求展開開挖作業，對開挖部位，開挖臺階以及開挖坡度進行嚴格控制；（3）在開挖工作面上設置積水坑以及排水明溝，安排專人定時對工作面積水進行抽排，若臨近暴雨，則需要在邊坡鋪設塑料膜，防止雨水沖刷對邊坡結構穩定性造成不良影響。

3.2 鋼結構支撐失穩變形因素的控制對策

鋼支撐是本深基坑開挖項目施工期間最主要的支護體系，一旦出現局部失穩或變形的問題，則會對整個圍護結構的受力性能造成不良影響，嚴重時可能出現基坑崩塌等事故。本工程中，第七塊土方開挖中出現3#/4#鋼支撐軸力瞬時性增大的問題，且活動端鋼板有明顯的拱起變形問題，因此采取如下措施：（1）在安裝期間對預加性軸力到位情況進行檢查，安裝完成后安排專人進行日常巡查，若出現松動則需要及時加力；（2）針對發生變形的部位及其周邊需要加大變形監測頻率。根據支撐軸力、圍護結構變形、周邊水位等數據分析，對支撐周圍的鋼支撐進行二次加力，降低變形支撐的受力。并對周邊建筑、管線密切監測，出現異常立即開展補救措施；（3）針對已經出現變形的鋼結構支撐體系而言，需要立即暫停開挖作業，等待支撐軸力穩定后根據監測軸力數據確定開挖速度。若軸力依然處于穩定狀態，迅速開挖封底，進行主體結構施工。

3.3 圍護結構涌水涌砂因素的控制對策

本工程在深基坑開挖中，由于連續墻防水效果較差，出現了多處滲漏，其中一處連續墻接頭開裂，形成了大量涌水，及時處理后未造成嚴重后果。總結經驗，認為在深基坑開挖中需要關注以下控制措施：（1）若滲漏面積較小且滲漏量較小，可以通過快速水泥抽槽壓注聚氨酯或者是水泥漿的方式對滲漏區域進行封堵處理；（2）若滲漏區域開裂面積較大，滲漏量較大，則需要在滲漏點埋入泄水管，使用鋼板和快速水泥封堵泄水管周邊，在封堵材料達到強度后封閉泄水管。

4 結束語

本文以南京地鐵2號線深基坑開挖工程案例作為研究對象，對該工程的基本情況進行了分析，根據安全風險等級劃分標準，對深基坑開挖的風險等級進行了界定，同時進行了風險因素的識別，根據潛在的風險制定了相應的控制對策，為工程施工中的風險控制提供了指導意見，同時使施工管理的重點更加突出，對施工安全的合理控制而言有重要的價值，值得同類工程中引起關注與參考。