中铁四局集团有限公司城市轨道交通工程分公司 230000
摘要：地铁工程在当前的诸多城市均有建设，有效缓和了城市日益严重的交通拥堵问题。就目前我国地铁施工技术的发展而言，地铁站大多采用深基坑开挖方式。因此，在地铁工程具体施工中，施工人员应有效把握施工技术要点，找准施工风险源，对工程情况进行整体把握，“对症下药”，从而有效降低施工风险。基于此，文章着眼于地铁工程基坑施工技术要点及风险源，并对如何有限控制风险提出几点可行性建议，以期推动地铁工程更好更快发展。
关键词：地铁工程；基坑施工；技术要点；风险控制
结语
现阶段城市交通发展迅速，不同的交通方式纷纷涌现，使得人们在外出时选择适宜的交通运输方式，以此可以分流人群，保证城市交通可以健康稳定发展。其中，地铁在当前的城市交通中较为常用，与公交车、自行车、自行驾车、计程车等交通运输方式作以比较，在载客效率与数量方面具有显著的应用优势。因此，地铁工程施工单位需要高度重视地铁工程施工的质量问题，特别是要注意地铁深基坑的施工作业质量，以此才可以为人们构建一个安全的出行环境，降低由于深基坑风险所导致的地铁安全事故的发生率。
1、地铁深基坑施工风险分析
（1）设计单位设计的深基坑施工方案存在缺陷，目前一些地铁工程施工单位虽然非常重视深基坑挖掘施工的图纸、方案设计工作，委托了相关设计单位开展设计工作，但是由于部分设计人员在具体设计期间仅凭借以往的设计经验开展设计工作，并未到具体工程项目施工地区进行实地考察或者存在考察工作流于表面的情况，致使最终完成的方案存在问题，可行性不高，而且设计出的图纸也没有经过多方的严格审核，致使深基坑作业期间出现风险问题。（2）未做好深基坑作业期间的风险管理，由于地铁工程的深基坑挖掘施工的作业面较大，若现场的风险管理不到位则容易出现深基坑支护效果差、风险问题监测不力等问题，严重影响地铁施工质量。（3）缺乏健全的地铁深基坑风险管控机制，当前地铁工程施工现场采用的管理制度制定时间较久，其中涉及深基坑风险控制的管理内容与实际的风险问题控制存在脱节的情况，管理人员依据现有的管理制度无法有效控制深基坑施工风险问题。（4）不重视地铁深基坑施工质量的监督管理，目前有部分地铁工程施工单位开展管理工作时，将深基坑施工质量管理工作放置在作业结束后，并未做好施工全过程的风险控制管理，致使不断发生风险问题，并且与第三方的监理机构未做好全面的配合管理，所以深基坑风险事故频繁发生。
2、地铁深基坑施工的风险控制技术
2.1基坑风险对策方针
针对地铁隧道开挖的危险点提出了相应的对策：（1）开挖的原则是先支护后开挖，先脱水后开挖，结合当地环境监测信息，不能超挖；（2）一旦开挖到高度，混凝土垫层立即就位；（3）为了防止边坡稳定性，采用1：3防止边坡滑动；（4）应注意排水，在雨季使用排水时，不要积蓄大量的水。
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2.2深基坑防连续破坏设计
2.2.1深基坑防连续破坏冗余度概念和定义
冗余是结构体系抵抗连续倒塌能力的一个体现。足够的冗余度可以限制结构失效范围，从而防止连续倒塌的发生。所以，将冗余理论引入基坑支护系统的设计中，可以提高基坑支护结构的抗连续破坏能力。冗余设计的目的是通过合理布置支撑系统，并采取必要的连接结构措施，在不增加支撑系统成本或稍微增加成本的情况下，增加支撑系统的传递路径，防止局部支撑结构。构件的削弱和破坏会使支撑系统发生显著变形，甚至失效。根据实践和理论研究，冗余度可分为以下几类：（1）基坑水平支护体系的变形冗余；（2）基坑水平支撑体系的稳定性冗余；（3）基坑竖向支护结构的变形冗余；（4）基坑竖向支护结构的稳定性冗余；（5）水平支撑垂直支撑结构的冗余性。
2.2.2深基坑防连续破坏冗余度设计方法
（1）增加传动路径：通过合理布置和设计支承结构，增加支承系统的传动路径；（2）间隔加固法：在支护桩（强）与支护体系之间设置一定距离的加固单元；（3）保证节点强度：提高支撑结构节点的强度，提高支撑系统的完整性和鲁棒性；（4）确保延展性：确保支撑结构的接缝和构件足够延展；（5）增强横向连续性：通过设置横向构件，如连续腰梁和冠梁，使其具有足够的强度，从而增加支撑系统在水平方向上的冗余度，这对于支撑结构的平面形状尤其重要；（6）加强关键部件：加强关键部件的设计，使其具有较高的强度和延展性。
3、控制深基坑施工风险的方法
3.1设计阶段的风险控制
科学合理的地铁深基坑施工方案与图纸能够为工程正常有序的施工提供指导，可以提升工程施工作业的质量，控制施工进度、安全以及造价风险，所以在进行地铁深基坑风险控制管理期间，首要任务为设计出有助于深基坑作业风险控制的作业方案、图纸。首先，设计人员需要摒弃固有的设计观念，要求结合地铁工程立项书中的内容，深入到地铁工程项目施工所在地向其地质地貌、水文以及气候等条件进行全面的勘测与调查，并且要对成功进行深基坑风险控制的地铁工程建设单位学习方案图纸设计经验，以此综合分析收集的全部信息与设计经验，设计出符合风险控制要求的方案图纸。其次，待方案初步设计完成后，施工单位需要邀请地铁深基坑风险控制方面的专家学者共同对方案的可行性进行研究探讨，找出方案设计的缺陷，提出改进意见，以便设计人员可以及时结合意见对方案进行有效改进。图纸绘制完成后，施工单位需要与技术人员共同进行图纸质量的多次审核，尤其需要重视深基坑挖掘作业期间的一些细节问题，对于施工期间常会出现的围护结构、土方放置等风险问题要在图纸上做出明显的标识，以便施工人员可以在具体施工期间能够依照要求完成深基坑施工，合理控制基坑施工风险。
3.2施工阶段的风险控制
地铁深基坑开挖时，在确定具体的基坑开挖（围护结构）、放坡开挖（没有围护结构）方式后，需要依照确定的开挖深度、支护结构方案、地下水控制方案、安全施工措施、围护结构施工方案等要求，完成相应的施工任务，确保深基坑施工不会出现严重的质量问题。若为基坑开挖方式施工，需要重点做好围护结构施工，控制好各个细节，以免出现围护结构在后续应用中的变形、沉降风险。挖掘出基坑土方后，需要在靠近深基坑边缘位置的3m处放置土方，总体高度需要控制在1m以下，荷载值符合深基坑挖掘要求；若使用放坡开挖法，则土方需要与基坑边缘处保持5m的距离；若挖掘地方的地基土含水量较大，经试验检测确定为软土地基时，土方挖掘出后需要应用运输车辆及时运到其它地方进行放置。挖掘施工期间会应用到较多的机械设备，这些设备放置时均要保持平稳，若运行期间发生机械振动则要对发生的荷载作用加以控制，作业期间不可出现围护结构、止水帷幕与设备的碰撞情况，以免发生损坏问题。挖掘土方时，不可将基坑底部与坑壁的土层全部挖掘出，需要在底部、坑壁处留下不少于300mm厚的土层，最多可预留500mm厚，待机械设备挖掘完毕后，施工作业人员要对预留的土层进行修整处理；坑底的相应位置要进行集水坑的设置，安装泵后便可以及时将坑底的积水尽快排出，保证坑底土层含水量的适宜；若坑底留存的积水较多，在排水后发现坑底存在着泡水后的软土层，则需要使用素混凝土或者之前挖出的土方对于水泡区域进行回填、压实处理，确保坑底地基物理性质良好。
结语
近年来，中国地下工程与基坑工程的施工技术取得了显著的进展，得到了优秀的研究成果。由于空间和作者水平的限制，本文仅就软土、高水位、富水、淤泥、地下工程与砂土层的基坑工程的当前进展综述，并进行分析，供同行参考，希望能够给各位同仁一点启发。
参考文献：
[1]郑晓静.基于动态赋权风险评估理论的兰州地铁工程施工风险分析研究[D].兰州：兰州理工大学，2016.
[2]郭乃胜.地铁施工风险源分析及关键控制技术[D].郑州：中原工学院，2017.
[3]福州地铁5号线
论文作者:马旭兵
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/21
标签：地铁论文; 基坑论文; 深基坑论文; 风险论文; 冗余论文; 结构论文; 作业论文; 《防护工程》2018年第34期论文;