地鐵明挖基坑施工技術探究

任天祥

【摘 要】地鐵是我國城市交通體系中重要的交通方式之一，對于城市交通行業的發展具有重要意義，是現代化城市建設的重要組成部分。在地鐵施工過程中，明挖基坑是重要的施工方法之一，對于工程建設及經濟投入具有重要意義。地鐵明挖基坑施工是在城市建筑群這種人口密集的地方實施基坑開挖，對于施工過程中的各方面要求更高，施工技術難度較大。

【關鍵詞】地鐵建設；明挖基坑；施工

地鐵施工因為施工區域的原因，相較于其他工程項目施工具有較高的技術施工要求與安全保障要求。明挖基坑施工是地鐵建設過程中最主要的施工方式之一，是在選定的地鐵站位進行挖掘工作，直至挖掘深度達到地鐵設計的標高，然后由基坑的底部向上開始主體結構施工的建設流程，并最終完成車站結構的建設工作。

一、地鐵明挖基坑施工技術的要點

1、站位選址。在地鐵明挖基坑施工過程中，首先要注重施工地點的位置問題，由于明挖基坑施工技術會產生較大的噪音以及施工震動，會對周圍的居民造成巨大的生活影響，因此對于施工位置的選擇要科學，盡量選擇居民相對較少的地方。

2、水文地質條件的風險評估。地鐵明挖基坑施工要分析評估施工地區的地質環境及地下水的連通性等問題，根據風險評估的等級來采取相應的措施，避免在施工過程中出現由于施工區域自然環境因素而導致的地表開裂、地面下沉等現象，對明挖基坑施工造成不利影以及安全隱患。

3、圍護結構的選型。根據所需開挖深度工程地質和水文地質條件、車站周邊環境情況等，確定基坑圍護和支護結構的形式（例如：一般開挖深度大于10m以上的均采用地下連續墻，10m以內地質條件較差的采用灌注樁+止水帷幕的措施，較好的則采用SMW工法樁即可）；受經濟投入及設計條件的影響，有時設計的圍護結構未能將承壓水層隔斷，那么在該點上就要采取相應的措施隔斷承壓水或坑內設置降壓井的措施等，已減少開挖至基底出現突涌的風險。

4、基坑內的降水。根據所在地區水文地質情況，深化基坑降水設計，確定每一井點的降水范圍及井數，在開挖前一定時間內進行坑內降水，以疏干并加強坑內土體強度。降水深度控制在坑底一下0.5～1.0m；基坑內若布置減壓降水井，則始終要保持承壓水位位于安全埋深以下，確保基坑安全及施工順利進行。開挖過程中必須保證降水井不被破壞。

5、根據場地、支護結構及工期的要求，選擇明挖基坑的設備及開挖方式。一般為長臂挖掘機、伸縮臂挖掘機+120挖掘機、60挖掘機，小型挖掘機的選擇是根據支撐的縱向間距來確定。基坑開挖前首先進行降水試驗，判斷圍護結構的滲漏情況，然后決定先開挖還是先堵漏。開挖嚴格遵循“時空效應”的理論，按照“分段、分層、對稱、平衡、限時”和“先撐后挖、限時支撐、嚴禁超挖”的原則進行開挖。

二、地鐵明挖基坑施工技術重點探析

地鐵明挖基坑施工是多個施工環節構成的整體流程，在明挖基坑施工過程中，因為施工環節的差異性，使得每一個施工環節的技術重點也略有區別，主要表現在以下幾個方面：

1、圍護結構施工的重點。圍護結構施工過程不能以搶工期為目的而忽視質量，基坑最大的安全措施就是保證圍護結構施工質量，必須保證圍護結構每個環節的質量，從而才能減小基坑開挖的風險。對于廣泛采用的地連墻圍護結構，需保證地連墻砼的強度、密實性和整體性。成槽階段，針對不同的地層，設置試驗段，總結施工工藝參數，并及時調整泥漿的配置，嚴格控制泥漿的液位，保證泥漿液位在地下水1m以上，并不低于導墻頂面以下20cm，液位下落及時補漿，使槽內泥漿液面保持正常高度，泥漿儲備量滿足槽段開挖使用需要，以防塌方；砼澆筑階段，需保證初灌量、連續澆筑及接縫部位處理，防止漏水，槽段間的接縫部位，若處理過程存在缺陷，必須標清部位，在圍護結構外側采取高噴補強堵水措施。

2、開挖階段的施工重點。明挖基坑施工要充分考察施工地點的地質，在工程開始前要進行詳細的地質勘察工作，存在不良地質，則應該在基坑位置加密勘探點，力求準確。水文方面主要判斷地下水位的標高、隨季節、降水變化的情況，以及是否存在承壓水；除了地質勘探，還可以查詢當地資料，詢問相關人員等；在實際施工中應積極比對地質情況，如發現施工中相應地層與設計提供有不符之處，應立即通知監理、設計、建設等單位，對采取施工方法、防護措施進行會議討論，形成紀要；需要進行變更的，要及時辦理相關手續，不可不顧工程實際情況盲目追求進度。在開挖階段更要注重明挖基坑施工工藝符合標準化的施工流程，嚴格遵循“時空效應”的理論，按照“分段、分層、對稱、平衡、限時”和“先撐后挖、限時支撐、嚴禁超挖”的原則進行開挖。避免因為施工工藝問題而造成的明挖基坑施工地域的地表環境遭到破壞，甚至導致附近建筑物下沉等嚴重現象。

3、應急處理過程技術重點。施工應急處理環節是基坑開挖重要的安全保障措施，在施工過程中，因人為因素如：施工人員的施工操作不科學、施工工藝不達標準，或者不可預見性因素的影響如：惡劣的施工環境甚至突然的天氣變化，都會對施工安全造成巨大的風險，因此必要的施工應急處理措施是保證地鐵建設過程完滿完成的必要措施，更是明挖基坑施工技術的重要安全保證。明挖基坑施工因其本身容易受各種外來因素和環境因素的影響，而使施工過程充滿各類突發事件，如基底隆起、圍護結構水平位移、坑底承壓水突涌、周邊房屋及管線沉降、圍護結構滲漏、降水對周邊環境的影響、邊坡失穩、人員觸電、支撐脫落等風險，針對以上突發事件，必須提前有針對性的應急措施，發現情況立即處理，確保人員和基坑的安全。

三、地鐵明挖基坑施工技術的安全施工策略

第一，注重施工地點的地質情況勘察，確保施工能夠順利穩定進行。地質因素對于地鐵明挖基坑的施工影響是巨大的，如果地質情況與地質勘察報告存在差異，施工人員在施工過程中就難以保證地鐵明挖基坑施工的安全，甚至會造成支護體崩塌的嚴重安全事故，因此在地鐵明挖基坑施工中，要對施工地點的地質環境因素進行詳盡的地質勘察，以確保施工環節的順利進行。

第二，要完善施工監督工作，提升地鐵明挖基坑施工技術的安全質量監督力度，保證明挖基坑施工的安全系數。監督工作是保證施工質量的必要手段，是施工流程中施工工藝、施工原材料的質量等影響施工質量因素的必要保障，要將監督工作深入到每一個施工環節之中，從項目原材料采購開始，直至施工結束后的驗收過程，都要將監督機制嚴格的執行到其中，充分提升質量保證。第三，提高施工工藝的科學化、標準化要求，提升施工人員的專業能力，保證施工水平。地鐵明挖基坑施工是風險較大的工藝流程，對于施工人員的專業能力具有較高的要求，要通過考核來充分提升對于施工人員的專業能力，避免出現因為施工人員專業能力不足而導致的施工問題，造成損失甚至導致安全事故的發生。

四、結論

明挖基坑是地下車站施工的重中之重，基坑開完安全與否事關地下車站施工成功，保證基坑開挖安全、順利至關重要。明挖基坑施工過程中要加強對重要環節和技術要點的管控，針對不同地質條件采取不同的圍護結構及防水措施，加強工藝流程標準管理、保證施工質量，關注施工監測、出現問題及時采取措施從而保證地鐵建設順利實施。

【參考文獻】

[1]郭余根.地鐵車站明挖施工深基坑監控量測及數值模擬研究[J].施工技術，2014，01：78-82.

[2]高海賓.地鐵車站明挖施工技術分析[J].中國高新技術企業，2014，06：144-145.