地鐵車站基坑施工風險源管控措施探討

李新

摘要：現階段，隨著社會的發展，我國的地鐵的發展也有了很大的提高。隨著沈陽這個國家中心城市城區空間不斷拓展，為了增強城市集聚和擴散能力，提高城市競爭力，急需以軌道交通來支撐城市空間的優化。但近年來北京、上海、廣州等城市地鐵先后發生事故，造成了重大經濟損失。地鐵建設的安全性受到了人們越來越多的關注。因此，地鐵建設中對風險源采取有效的管控措施，防止事故發生和降低事故損失都具有十分重要的意義。該文以沈陽地鐵九號線第十九合同段怒江公園站基坑施工為例，首先辨識出施工中可能出現的重大風險源，再針對風險源采取相應保護措施并進行動態管控，確保車站基坑施工中做到安全可控。

關鍵詞：地鐵車站；基坑施工；風險源管控；措施探討

1地鐵車站基坑圍護結構的施工特點

地鐵車站基坑圍護結構的工程規模和結構復雜性都顯著區別于普通的基坑工程，原因在于：①地鐵工程屬于交通建設工程，其不僅要求較好的結構強度和穩定性，還需要實現最基本的交通運輸功能。加之地鐵施工中地下作業繁多，挖掘數量也十分大，施工結構極為復雜，這就使得地鐵車站的基坑圍護結構的施工難度顯著增加。②因地鐵項目多設置在城市人孔繁華地段，施工過程中經常會遇到地下預埋管線。

2風險源影響因素和控制指標

2.1地鐵車站基坑施工周邊環境安全主要影響因素

①鄰近建構筑物變形及破壞；②鄰近管線變形及破壞，特別是電力管線的傾覆折斷引發的事故；③鄰近路面變形及塌陷。

2.2變形控制指標

為保證基坑開挖時周邊環境安全，應進行必要的施工監測，測量監測資料定期上報給業主、設計、第三方監測機構和監理，當監測顯示有不正常情況時，應立即向業主、設計、第三方監測機構和監理報告。根據圖紙要求累計沉降30mm作為地面的變形控制值，預警值為控制值的70%，即21mm。

3地鐵車站基坑施工風險源管控措施

3.1地表豎向沉降

為了對基坑開挖過程中所引起的地表沉降變化狀況進行監測。分別布置4個監測斷面在基坑的南北兩個方向上，并在各個監測斷面上分別布置6個沉降觀測點。各個監測點之間的布置間距為3m。以下僅選取監測斷面B上的6個點的沉降觀測數據展開分析。①伴隨著基坑的進一步開挖，各個監測點的累積沉降量相應增加，且越是離基坑位置較近的位置，其所產生的沉降量越大，其中最大值為7.33mm。不過該沉降值卻遠遠小于設計值所規定的≤0.3%H。同時距離基坑最遠的位置的沉降量相對較小，僅僅為1.39mm。②通過對各個觀測點的監測可知，累積沉降都呈現出下降、上升、再下降和在上升，然后最終逐步下降直到區域穩定的一個變化趨勢。之所以會出現這種現象，主要原因在于開始開挖基坑的時候，因為移除了基坑內部的土體，使得基坑內部的地下水位逐漸降低，進而在坑周和坑內形成了一個水頭差，并在土體之中形成一定的滲透力，進而壓密坑周內部的土體。此外，來自于基坑內部降水的影響，使得坑周土體進行排水，進而顯著增加了土體的自重應力，也會進一步產生一定的壓密作用。這就導致坑周內部土體的壓密作用逐漸增加，累積沉降量也就相應增加。同時，由于在基坑開挖的過程中，因施作了兩道鋼支撐，因其在一定程度上能夠對基坑的側向產生擠壓作用，進而導致坑周的土體出現相對隆起的趨勢，進而使得沉降量出現增加的趨勢。③就整個基坑圍護結構施工過程來看，在基坑開挖的初始階段，基坑周邊的土體出現了相對較大的沉降量。

3.2風險源組織管理

①貫徹落實領導帶班制度，一級風險源管理由項目經理負總責，其他領導班子成員協助做好風險源監督落實。②工程部負責進行風險源和施工情況對比分析，及時做好技術服務工作。③工區主任負責安排施工員現場值守和準備應急物資。④安質部監督檢查工程部、測量監測隊和工區等現場值班情況和技術方案落實情況。⑤值班分管領導對風險源管控負全面責任，監督落實風險源管控措施，若發現較大的質量問題和安全隱患立即叫停和督導整改。

3.3風險源應急預案

施工中如有異常必須及時增設臨時支撐或進行地層注漿加固。一旦發生有接近監測控制值的情況，立即啟動應急預案。具體步驟如下：①立即停止開挖，對開挖影響范圍內的建構筑物周邊土體采取注漿加固等措施，提高地層的承載能力。②增加監測頻率、監測措施。③查找建構筑物變形過大的原因，并及時消除影響因素。④繼續優化基坑開挖、支護施工工藝和施工參數。⑤邀請有資質的單位，對建構筑物進行結構加固和修補。

3.4風險源技術管理

車站主體基坑采用Φ800@1200mm鉆孔灌注樁，隨著基坑開挖及時架設鋼支撐；主體結構與住宅樓之間采用Φ600@1000mm鉆孔灌注樁隔斷，主要采取的措施如下幾個方面。

3.4.1環境調查詳實可靠

施工前，詳細調查建構筑物結構、基礎及建設年代等方面內容，查清建構筑物與車站及出入口基坑位置關系。

3.4.2組織施工方案論證

基坑開挖專項施工方案編制科學合理并經專家會分析論證合格。

3.4.3重點做好監控量測

車站除了對鋼支撐軸力、圍護樁樁頂位移及水平位移、地表沉降的常規監測外，還對住宅樓進行了以下監測：①在住宅樓的四角、拐角處及沿外墻每5～10m布設沉降監測點；②每棟住宅樓布設不少于2組傾斜監測點，每組2個測點；③基坑開挖施工期間，監測間隔2次/d，施工結束后，每2天監測一次，無變形發生后方可停止監測；④配合沉降觀測，開工前應對建構筑物現狀進行周密的調查，作好記錄和影像資料留存。

3.4.4堅持施工動態管理

加強對建構筑物沉降監測，如發現沉降速率偏大或異常，應立即停止開挖并及時分析原因，必要時采取地層注漿加固保護等措施，并根據監測結果及時調整施工參數。

3.4.5尋求專業技術指導

如施工前對高壓電塔基礎進行加固，并邀請高壓電塔產權單位安全技術部門負責人對項目施工人員進行專項培訓交底。

4結語

①經過對地鐵車站某站基坑風險源辨識，科學組織有計劃的實施，對減少風險源辨識不足帶來的損失具有重要的意義。②通過高效落實風險源管控措施，為地鐵車站基坑施工提供有力的安全技術保障。③在地鐵車站基坑施工時，風險源管控措施應進行實時動態調整，以便于更好地服務車站基坑施工安全管理。④該站基坑施工風險源管控的思路和模式能起到拋磚引玉的作用。

參考文獻：

[1]沈陽地鐵九號線工程風險源管控手冊[D].沈陽地鐵集團有限公司，2016.

[2]張林宏.淺埋暗挖法下穿既有車站的風險控制[J].施工技術，2017（3）.

[3]李軍軍.地鐵車站土建工程施工風險分析與對策[J].城市建設理論研究（電子版），2017（3）.

（作者單位：成都地鐵運營有限公司）