1、概述地铁深基坑施工技术与风险管理【摘要】改革开放以来，我国的交通运输得到了快速的发展，其中地铁在现代化城市建设中占据着很重要的地位，不仅仅关系到城市交通系统的完善，同时也对城市居民的生活和工作有着深远的影响。同时，地铁深基坑工程是地铁建设中风险明显偏高的系统工程。自我国地铁开始建设以来,工程事故时有发生。因此,建立一套完善的风险管理系统显得尤为重要。本文将从多方面探究地铁深基坑施工技术和风险控制。以供各位同仁参考交流。 【关键词】地铁工程，深基坑，施工技术，风险管理 中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号： 一、前言 随着经济社会的发展,地铁已经成为我国许多城市不可缺少的交通设施。
2、而地铁深基坑工程具有开挖难度大、费用高、降水困难及周围环境影响大等特点,它已经成为地铁建设中的一大难题。深基坑工程质量的好坏,直接影响到基坑工程的造价和安全。深基坑施工对保护周边建筑的安全具有重大的经济效益和社会效益。因此，在新时期，伴随着城市化建设步伐加快，加强对城市地铁的施工技术管理和风险控制，对完善城市的交通网络，保证地铁系统的运行安全具有十分重要的社会经济意义。 二、地铁深基坑施工技术要点控制 1.基坑围护支撑体系 （一）地铁深基坑支护方式包括地下连续墙+支撑、围护桩+支撑、土钉+喷射混凝土等支护形式,受场地限制一般采用围护桩+内支撑的支护体系,根据土体侧压力、地下水位情况确定围护桩类
3、型、桩径及间距。围护桩施工一般采用冲击钻、旋挖钻、全套管回转钻、人工挖孔等工艺。冲击钻、旋挖钻对地质条件比较苛刻,在砂卵石、软土地层中成孔难度较大,且噪音大、污染环境、工艺落后,很难在市区施工中推广，全套管回转钻成孔速度快,精度高、污染轻,适用于所有地层,是目前围护桩施工中值得大力推广的先进工艺。 （二）钻孔灌注桩施工完成后,进行冠梁处土方开挖施工,土方开挖采用挖掘机或装载机直接将土方装车运走,开挖至设计冠梁底标高后进行冠梁及砖挡墙施工,冠梁以上土方开挖采用自然放坡形式。待挡墙施工完毕后对挡墙背后采用粘土回填并夯实至地面。冠梁施工前需将钻孔桩桩头凿除,清洗、调直桩顶钢筋,冠梁主筋应与桩顶锚固筋
4、焊接,以保证结构的整体性。 （三）深基坑钢管内支撑体系是保证深基坑稳定关键因素,根据土体侧压力值确定钢管直径、管壁厚度等参数。角部支撑由于受力复杂是内支撑体系控制的关键环节,为防止角部支撑滑动应安装防滑装置。在基坑开挖过程中充分利用“时空效应”,钢支撑的安装和预应力的施加应控制在 12h 以内。施工中应作到随挖随撑,防止开挖深度与钢支撑架设不匹配造成基坑监测值变化异常,影响基坑稳定。 2.土方开挖及其施工要点控制 基坑开挖按照“分层分段开挖,随挖随撑,开挖与支撑结合”的原则,采取竖向分层、纵向分段的措施开挖,及时支撑,减少围岩土体暴露区域和时间。基坑开挖中设置集水槽,集水槽随开挖随加深,将基坑
5、中积水及时抽出,保证土方开挖无水作业。 土方开挖采用竖向分层、纵向分段拉槽、横向扩边的原则,每 1 层每1 段土方施工中,在横断面跨中开中槽,由车站东端开始沿纵向挖掘;由中槽向两侧开挖面进行开挖作业。中槽的大小首先要满足挖掘机回转弃土的要求,同时要尽可能多地保留两侧土体,以支撑围护结构,减小对周边环境的扰动,并满足钢支撑施作要求。中槽开挖至 4m 后架设钢支撑,然后横向扩边拓展,挖至钻孔桩附近时人工配合,以免机械开挖破坏围护桩。当放坡开挖至坡脚线附近运输车辆无法进入时,将采取多台挖机接力倒运开挖;局部位置无条件作业的,可用坑内挖机将土方装至提升料斗内,再用行轨龙门将其吊。 (一)土方开挖过程必
6、须严格接照技术方案设定的顺序分段分层开挖,严格做到开挖一层、支护一层,上层未支护完,不得开挖下一层,并且做到不得在大雨天开挖施工。 （二)根据钢支撑位置确定基坑竖向分 5 层开挖,每层开挖至钢支撑下 50cm。开挖完成及时安装钢支撑,按设计要求预加轴力后方可继续开挖;第5 层开挖至设计坑底标高以上 2030cm 时进行人工清底,以控制好基底标高和防止土层扰动。 (三)土方开挖前必须先放边坡线 ,土方开挖中必须随开挖进度放出开挖边线,以便及时控制开挖深度及边线,避免超挖或开挖不足。 (四)坑底人工的清土、基坑边角部位和桩边机械开挖不到之处的土方应配备足够的人工及时清运至挖机作业半径范围内,及时通
7、过挖机将土方挖走,避免误工。 (五)基坑开挖尤其是最底一层开挖中必须特别小心,避免挖斗碰撞基桩,在各层开挖中均应避免挖机直接碾压桩头,若挖机无法避开密集的桩头时,需先截掉部分桩头。 三、地铁深基坑风险管理与控制 建设、规划、勘察、设计、施工、监理、第三方监测等单位组成深基坑施工风险管理体系的基本单元。根据深基坑风险来源分为客观风险和主观风险,主观风险包括各参建单位风险管理不到位,如由于前期拆迁影响造成后期工期压力较大,出现盲目抢工;设计环节对区域地质条件认识不足;监理单位技术力量和同类工程管理经验薄弱;施工单位施工和技术管理不到位等。客观风险包括复杂地质、水文条件,周边管线及建筑物对深基坑施工
8、造成的影响。 1.严格控制施工设计 设计阶段应保证现场勘察资料的真实性、完整性,设计意图应充分结合现场实际具有可操作性,如有的设计单位为了提高基坑的稳定性,采取加密钢支撑、底撑换撑设计方案,造成施工阶段实施难度较大,现场可操作性差,反而对深基坑的稳定性造成了潜在安全隐患。施工方案的编制和审核是降低深基坑风险的另一个关键因素。方案编制阶段应充分考虑周边管线对深基坑造成的潜在影响并采取相应的措施。 2.科学进行项目决策 地铁深基坑工程的复杂性已远远超出任何一个专家的知识领域或一种专业的专家群,而是需要技术、管理、财务、环境等一大批相关的不同领域的专家群体。利用群体决策支持系统可最大限度的发挥各决策
9、人员的作用,增强决策结果的可信度,提高决策效果,帮助管理人员“做正确的事情”,将工程总体风险值压缩在合理的范围之内。 3.建立完善的深基坑风险监控体系，实现风险控制程序化 建立深基坑风险评估、分级、变形指标、风险预警控制体系,严格按程序进行风险控制,实现风险控制科学化、程序化。在设计阶段根据深基坑周边环境和基坑深度进行风险评估及分级,确定变形临界值,对风险进行量化。在施工阶段根据基坑变形监测情况及时通过监测平台发布预警,根据预警响应程序参建各单位采取措施,对防止事故发生起到了一定的积极作用,这套风险管理体系应在地铁行业大力推广。 4.施工条件的具备是工程顺利实施的前提。重要部位和环节施工前,对
10、技术、环境、人员、设备等相关条件是否满足工程质量和安全生产要求的检查验收,成为有效规避或减少安全质量事故的有效措施,近来采取对重要部位和环节进行分类,并按制定的检查要素,组织施工前条件验收成为风险控制的重要手段。城市地下空间项目是在已有城市基础设施具备的环境中实施,项目的本身往往又是多个分项组成,而分项目实施的顺序,对地下工程来说,决定了项目设施的成败和功效,具有十分的重要的意义,控制分项目实施的步骤也是风险控制的重要因素。 四、结束语 地铁深基坑工程难度大,基坑安全控制极为重要。深基坑工程应选择合适的支护形式和降水方式。在施工过程中,基坑开挖要严格按照设计进行,同时密切关注周围地表沉降、围护
11、桩水平位移等监测监测数据。良好的施工安全风险管理体系为深基坑工程的顺利进行提供保障。加强其施工技术管理和风险控制具有十分重要的意义。 参考文献： 1-刘翔，罗俊国，王玉梅 地铁深基坑工程风险管理研究期刊论文 施工技术 ISTIC PKU -2008 年 7 期 2刘臣俊， 深基坑工程施工中的安全风险管理研究 会议论文 2010 - 2010 城市轨道交通关键技术论坛暨第二十届地铁学术交流会 3-钱健仁，黄捷，吴盛，刘壮志 郑州地铁车站超深基坑施工风险管理与控制期刊论文 华北水利水电学院学报 -2011 年 3 期 4潘伟强，深基坑地下水工程风险控制研究学位论文2009 - 同济大学经济与管理学院：项目管理 5边亦海，黄宏伟，可信性方法在深基坑工程施工期风险分析中的应用 会议论文 2005 - 2005 全国地铁与地下工程技术风险管理研讨会
