黄超
中铁二十局集团第五工程有限公司 云南昆明 650200
摘要：城市地铁是我国近几年基本建设投资的热点，大力发展城市地铁已经成为很多大中城市市政建设的重点。本文首先概述了某某城市地铁车站，论述了地铁车站基坑施工存在的安全问题，然后提出了于监测的地铁车站基坑施工的安全技术防范措施：优化围护结构选择、合理基坑开挖和实时监测分析、加强管理。
关键词：地铁车站；基坑施工；安全技术
随着经济的发展和城市规模的不断扩大，城市地铁建设越来越多，对于地铁建设的要求也越来越高。在地铁的建设施工中，车站基坑工程能否安全顺利的完成，对整个地铁工程建设起着至关重要的作用。而地铁车站基坑的变形与其安全质量密切相关，基坑的变形位移不但与地质条件有关，而且与围护方案有关，且是一个动态变化的过程，那么在施工过程中必须加强基坑变形的控制与安全技术处理。本文为此具体探讨了地铁车站基坑施工安全技术，现报告如下。
1地铁车站概述
某某车站主体基坑围护结构采用地连墙，安全等级为一级；出入口及风亭基坑围护结构采用SMW工法桩，安全等级为二级；控制周边地面最大沉降量≤0.1%H，地连墙最大水平位移≤0.14%H（H为基坑开挖深度），且不大于30mm；而围护结构最大水平位移≤0.3%H。根据图纸及与前期人工的地质报告提供的资料，本地铁站区地表普遍分布第四系全新统人工填土层，土质不均，结构松散，岩性为杂填土，导致密实程度差。而本地铁站区出入口、风道结构基底位于淤泥质粉质粘土，主体结构基底位于粉质粘土。为此基坑开挖范围内土体主要为淤泥质土、填土、粉土、粘性土，土质松软，导致直立性差。
本文基坑主体围护结构采用地下连续墙，使得大小里程盾构井和主体结构标准段插入粉土层以下的粉质粘性土中。本基坑地内表层地下水类型为第四系孔隙潜水，勘测期间水位埋深1.3m～2.1m，表明其地下水位埋深较浅，勘测期间微承压水稳定水位埋深约为 1.45m～2.2m，赋存于第Ⅱ陆相层及以下粉砂及粉土中的地下水具有微承压性。
2地铁车站基坑施工存在的安全问题
在地铁车站施工中，基坑施工中变形控制是工程实施的关键问题，又是岩土学中比较复杂和困难的问题。不少地铁工程由于变形控制施工做得不到位，导致重大经济损失，并延误建设工期。地铁车站是地下铁道工程中一个很重要的部分，联系着地面与地下的交通，从地铁车站工程实践来看，有很多一部分施工事故是发生在基坑工程施工过程中，其施工风险主要有：
2.1塌方
塌方是指边坡意外塌陷。当土坡受力超过其土层结构粘结力时，就发生塌陷。任何土质的边坡都可能塌陷，但塌陷的发生、范围等，与土质结构、土中含水量及外部受力情况有关。雨季及含水量高的软土塌方风险大。
2.2滑坡
滑坡是指土（岩）坡或土（岩）体中整块或大片向下滑动。滑坡的发生与外部因素以及土（土的结构、层理）有关。滑坡的主要后果与塌陷相似。但由于滑坡面积大、范围广，因此后果更严重，损失更大。
2.3基底扰动
基底扰动指基坑底土壤经外界的扰动而力学性能发生变化。有时这种变化相当大，影响工程质量并增加施工难度。基底扰动的主要后果：地基承载力下降，基础不稳定，造成施工困难，增加工程风险，也影响工期。
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2.4流沙
在基坑开挖至一定深度（一般在地下水位以下）并采用坑内抽水方式时，出现坑底或坑侧不断有大量沙土涌出的现象，这种现象称为流沙。流沙的后果：直接造成基底土或基坑侧壁土流失，影响施工。如未及时处理，甚至会掏空邻近建筑物的基底土，造成第三者财产损失。
3基于监测的地铁车站基坑施工的安全技术防范措施
3.1 围护结构选择
地铁围护结构形式主要有桩加钢支撑体系、桩加锚索支撑体系及较浅基坑中应用较多的土钉墙支护，一般采用坑外降低上层滞水及少量浅水。基坑支护设计的基础和难点是土层的侧向土压力的确定上，采用什么样的土压力模式，侧向土压力系数怎么选取，放坡支护体系的土压力是什么样，桩支护中施加预应力又是怎样一个情况，凭空想象或单纯计算很难说清楚。在基坑常用的计算软件中，地铁以同济启明星和理正基坑计算软件居多，其计算结果主要受工况、预加应力、支撑设置位置、一次开挖深度等影响，同时又受选取的 规范及计算公式等制约。在计算中应选取当地规范或国家规范作为主要依据，在计算参数、围护尺寸、支撑方式等方面应尽量采用本地成熟经验做法，同时又要根据 基坑特点、周边环境、地质情况适当变通。同时我们创新采用了“隔”、“降”、“灌”并举的基坑工程承压水危害综合治理技术体系，对地铁周边建筑沉降“严防死守”。该技术体系中的“隔”是指利用基坑围护结构，必要时适当加深，使之形成封闭式或悬挂式隔水帷幕，可大幅度减少抽水量；“降”是指按降水最小化原则优化降水方案，尽量少抽水；“灌”则是将抽出的地下水再次回灌入原来的地层，进一步减少大地沉降。本地铁基坑深达33.1m，施工需抽降地下58m的第二层承压水。然而，这一切都已“毫无痕迹”地完成，直至目前汉中路枢纽站附近高层建筑未出现任何沉降现象。利用该技术，未来城市内基坑施工也将有望与恼人的地面沉降告别。
3.2 合理基坑开挖
在此过程中，基坑开挖前，把坑外水位，土体测斜设备埋设完毕，并及时采集原始数据。挖土期间，当开挖深度大于5m，直至基础底板完成，所有监测项目1天观测1次，其余期间按照2天1次观测。在监测工程中出现险情时，每天观测一次或上午、下午各观测一次，及时报告测量结果，派专门人员24小时值班，直至险情结束。
3.3 实时监测分析
对于基坑安全来讲，施工过程中的监测是基坑施工的理论依据。首先明确安全生产人人有责，进一步突出了以项目经理为安全生产第一责任人的新的安全管理模式，各岗位管理人员真正知道自己在安全管理上应该做什么，怎么做的要求；其次是全面建立安保体系，进一步落实安全生产责任制，通过对各施工现场全面进行安全保证体系贯标，促进施工现场文明施工；改变安全管理靠突击应付的短期行为，做到持之以恒制；最后是建立起安全生产的各个环节事事有人管，处处有人抓的体系，促使安全生产真正有保证，加强现场的监控频率。
3.4加强合同管理，严格控制分包
（一）加强合同管理，严格控制分包。必须严格审查分包单位的资质，杜绝不合格的分包队伍进场。必须加强对分包合同的管理，对已进入工地的分包单位，若发现有严重违规行为的，除要求整改，对其进行处罚外，可清退，不能手软。
（二）对分包单位的管理，必须牢牢抓住总包，杜绝以包代管，包而不管的行为，尤其在开工、退场阶段，总包的管理人员不到位的现象严重，而此时恰是安全事故的高发期。
4结束语
总之，在地铁车站基坑施工的安全控制过程中，需要根据现场的实际工程地质条件选择施工安全技术，从而施工始终处于安全可控状态，根据地铁车站基坑的位置和周边建筑环境，同时结合基坑自身结构特点，提出合理的开挖顺序和方法及和其相匹配的围护方案与围护形式，能够确保地铁车站深基坑自身边坡的稳定性和结构安全。
参考文献
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[2]刘钊，佘才高，周振强.地铁工程设计与施工[M].人民交通出版社，2014：5-7.
[3]李大勇，龚晓南.软土地基深基坑周围地下管线保护措施的数值模拟[J].岩土工程学报，2016，23（6）：736-740.
论文作者:黄超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/23
标签：基坑论文; 地铁论文; 车站论文; 结构论文; 基底论文; 技术论文; 土层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;