中铁十一局集团城市轨道工程有限公司 湖北武汉 430000
摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，地铁工程建设越来越多。基坑开挖是地铁建设过程中的关键工序，文章以某地铁站为例，从地质条件、水文条件、周边管线等方面进行了分析研究，提出了基坑开挖过程中风险点及管理和技术措施。
关键词：基坑开挖；风险分析；管理措施；技术措施
引言
近年来，随着我国经济的发展，城市路面交通压力越来越大，单一的路面交通工具已经无法解决城市拥堵问题，所以亟需要发展地下交通来缓解城市的交通压力。地铁作为一个城市的动脉，可以给城市带来更大的流动性，在城市人流量集中的地区开挖基坑将使地铁车站基坑的设计和施工向更复杂的地质条件方向发展，同时地铁车站基坑的安全事故也不容忽视。因此，在地下工程领域，要得到较为可靠的指导基坑开挖设计和施工的建议，对当地大量基坑工程的实测数据进行统计分析显得尤为必要。
1工程概况
某车站长267.6m，区间明挖段长443.7m。高村站为单柱双跨两层站，标准段宽为19.7m，基坑深约16.6m。明挖隧道标准段宽为19.7～46.0m，基坑开挖深度为16.1～24.7m。采用地下连续墙加内支撑施工方案，外加明挖顺作法施工，基坑安全等级为一级。
2深基坑施工阶段边坡稳定因素分析
在深基坑施工过程中存在各种影响边坡稳定的因素，主要影响因素如下：（1）基坑的开挖深度和宽度的影响。（2）地质、气候、水文及地下水位的影响。（3）支护结构、设计入土深度、刚度及施工工艺。（4）基坑周边环境复杂程度。（5）基坑的荷载条件。（6）基坑土方开挖速度、次序、基坑土体暴露及架设支撑土体暴露的时间。深基坑在开挖阶段的边坡稳定性的关键影响因素主要有基坑支护施工工艺，土方开挖次序、速度以及采取的基坑截、排水措施等。
3风险点分析
（1）地质条件风险分析。工程场地地势平坦，为冲积平原地貌。基坑内主要分布淤泥质土层、淤泥质粉细砂层，这类土层具有含水量丰富、高压缩、孔隙比大等特性，因此土体的承载力低，易造成基坑失稳、坑壁坍塌。（2）水文条件风险。基坑紧靠林西河，地下水主要处在第四系砂层，整体结构上较为松散，稳定性较差，在施工过程中易受到地下水的作用，基坑内易发生涌水、冒沙等险情，从而危及工程及周边道路和建筑物安全。（3）周边管线风险。施工现场地下管线众多，主要有各类通信光纤、给排水管、10kV高压线路、雨水混凝土管道、电力电缆、污水混凝土管道等。各类管线迁改，存在交叉施工，现场沟通协调管理较为困难，存在安全隐患。
4基坑开挖安全保障措施
4.1土方开挖的原则
土方开挖是基坑发生失稳风险最大的阶段。在基坑土方开阶段应遵照“分层、分段、对称、平衡、限时”的五要点。基坑土方开挖过程中应充分利用土体时空效应规律，熟练掌握施工工艺重要节点，沿纵向按限定长度逐段开挖（先挖中部，后挖两侧），在每个开挖段应严格遵守“分层（分层厚度不超过2.5m）、分段、对称、平衡、时限”的原则开挖，坑内土体开挖坡度不应大于1：1.5，并应随挖随撑，按规定时限开挖及安装支撑并施加预应力。
4.2钢支撑架设方法优化
工作者在进行安装支撑工作前，要先于地面处预拼接，从而保证支撑实际平直度符合设计要求，要保证两端中心连线的实际误差在20mm范围内。加工完成钢支撑构件后，施工人员要进行除锈工作，并在其上涂两道红丹及一道面漆。随后需借助一定设备的支持，将刚支撑架放置于牛腿处，一般情况下使用的设备是汽车吊机，完成支撑起吊工作后，由工作者牵引两端，使支撑处于稳定状态。另外，要对腰梁、端头以及千斤顶的位置进行调整，使其位于同一平面。工作者在进行安装支撑工作前，要先找准人工挖孔桩的位置，将其上具有的预埋件清理干净，随后采用焊接方式把安装完成的钢牛腿固定于预埋件处。当钢支撑吊装于特定位置以后，使用2台100t千斤顶对其施加足够的预压力。由于千斤顶机械设备上配备压力表，因此工作者在使用千斤顶之前，应当在实验室里对其标定，按照具体数值为千斤顶增加顶力，在拆除千斤顶时要使用塞紧钢楔块的方法。另外，要保证两端部和挡土结构及钢围檩和围护结构之间紧密结合在一起，在焊接管端头以及法兰盘之时，要保证法兰端面和轴线在垂直方向的距离≤15mm，根据特定标准对法兰盘进行加工处理。在转换以及拆除钢支撑体系之时，应当按照以下步骤进行：主体结构底板符合标准后再进行换撑工作，于地下二层板上方位置0～5m处增加支撑，随后将第四道支撑拆除掉，拆除更换第三道支撑的标准是其以下位置处侧墙和地下二层的中板砼强度符合设计要求，拆除以及更换第二道支撑工作与以上标准相同。
4.3施工技术保障
1）地下连续墙施工质量。地下连续墙选择信誉好的分包施工队，加强对现场安全质量管理，对施工质量进行严格把控，施工日志要如实记录。全面梳理地下墙混凝土的超量或者欠方情况，并结合第三方检测机构的检测结果对地连墙的质量进行评估，对存在或者疑似存在质量缺陷的墙体，进行注浆加固，降低险情发生概率。2）基坑降水。基坑采用真空疏干深井，利用新型技术超级压吸联合抽水系统，确保基坑降水达到预期效果，做好基坑周围排水工作，基坑顶部设置截水沟防止雨水流入基坑。3）基坑开挖。严格按照专家评审方案施工，基坑开挖必须做到先撑后挖，分层分段开挖，禁止超挖情况，设置合理的开挖坡度。基坑开挖后，应及时采取排水措施，防止坑底积水，合理安排施工顺序，减少基坑暴露时间并及时封底。4）加强监测。①地铁车站。基坑施工期间通过对基坑内布设墙体测斜、墙顶位移和沉降、坑外水位，支撑轴力、立柱沉降、被保护对象的变形以及其它与施工有关的项目进行监测，高效、全方位的反映其既有现状，判断基坑整体稳定性的安全和周边环境安全，保证地铁车站基坑开挖顺利地进行。②通过对施工监测和第三方监测得到的各项数据的变化趋势进行分析，结合事先设置的警戒值，判断当前开挖基坑的风险大小，预测和评价下一步施工的安全指数，对现有专项安全施工方案进行修正，达到科学、高效、安全的效果。③通过对坑外水位的监测，能全面的把控坑外、坑内降水过程中对周边既有建筑物、管线和基坑本身的影响，及时排除基坑止水帷幕渗漏水险情，防止施工中发生大面积涌砂现象，导致基坑被淹甚至基坑坍塌。④将现场监测分析结果、发展趋势及时反馈给建设单位、设计单位，使设计单位能根据施工需要，从安全、经济、高效的角度出发进一步修正施工方案，达到安全、缩短工期、经济的目的。⑤本监测工程还将为科研项目服务，监测获得的数据应用于科研，为今后类似地铁车站的设计、施工及监测积累经验，并起到一定的指导作用。
结语
综上所述，软弱深基坑开挖风险高，易造成群死群伤及重大财产损失，因此基坑开挖必须要做好风险分析和安全保障措施，从技术和管理方面做好充分准备，为基坑开挖施工提供安全保障。
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