浅析地铁深基坑工程施工风险与控制措施

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1、浅析地铁深基坑工程施工风险与控制措施摘要：随着我国各大城市发展步伐的加快，为了迎合旧城区改造政策，缓解城市交通拥挤的状况，城市轨道交通的建设已经被纳入改善民生的重要工程中。地铁线路通常穿过市中心繁华地段，站点基坑开挖深度大，地铁深基坑施工影响因素和风险性都相对较高。本文主要讨论了地铁深基坑施工的风险以及应对措施。关键词：地铁深基坑支护结构钢支撑风险控制措施中图分类号：U231+.3文献标识码：B文章编号Abstract:WiththeChinaurbanrapiddevelopment,inorde

2、rtofollowtheoldregionalreformpolicyandreduceurbantrafficcongested,theurbansubwaytrafficconstructionhasbeenlistedintopeople’simportantconstructicenteroftheurban,thestationfoundationpitsfeaturesdeepdigheight,complexinfluencefactorsandrriskandtherelativem

3、easugstructure;steelsupport;risk;controlmeasure1.地铁深基坑风险简介自20世纪80年代起，我国掀起了一股深基坑工程建设的热潮，通过对相关文献的研究，笔者发现，在深基坑工程中，基坑事故发生率高达20%，其中90%以上是由于工程设计和施工技术不当造成的。1.1地铁深基坑施工特点地铁深基坑工程是结合结构理论、土木工程学、建筑学、水文地质、地基建造以及计算机模型测试等众多学科理论为一体的综合性系统工程，施工过程包括土方开挖、挡土、支护设计、防水与降水处理等环节

4、，上述任何环节出现失误都可能造成严重后果。因此，地铁车站的深基坑工程具有临时性、随机性、复杂性、地域性和高风险性等特征。如何实现深基坑工程设计和施工的科学严谨、如何最大限度地预防风险事件的发生、如何应对和控制已经发生的风险事件已经成为深基坑工程施工技术人员和管理人员的“必修课”。1.2地铁建设地质环境复杂我国主要建设地铁的城市的地理位置大多依托江河水源，地层较软，靠近地面的粘性土层呈现软、硬土层交叠的互层结构特点，软土层夹有粉细砂层透镜体，较深的土体为承压含水层，对于开挖土体深度通常超过10m的地铁

5、深基坑工程来说，地质结构十分复杂。以武汉地区为例，武汉地铁深基坑施工地层多为Ⅰ级阶地堆积平原，土层为二元结构，即下层为含有卵砾石的砂性土，上层为粘土和淤泥质土组成的弱透水含水层，武昌土体上层厚度为20m，汉口为8-15m。武汉周围地质与府河、长江、汉水三大河流相接，深处地下土体含水层具有承压性质，承压水位在19-21m之间，深基坑工程的水文地质环境复杂。2.地铁深基坑施工主要风险分析2.1钢支撑结构失稳深基坑开挖过程需要用钢材进行支撑，造成钢支撑失稳主要有3方面原因，一是深基坑开挖的高度差较大，即深

6、基坑不平整使得各处的钢支撑结构受到的高压应力强度不同，这种失稳方式危害最大，因为这种风险一旦发生，易出现一连串的“多米诺骨牌”效应，即当某处钢结构受压程度过高而出现形变过大，失去承压能力时，周围的钢支撑的受压强度会成倍增加，进而整排的钢结构都极易发生形变过大而失去承压能力，造成深基坑整体钢支撑结构的失稳，危害严重；二是钢支撑结构连接部件（如螺栓、母材开孔等）未经过质量的严格检查和强度检验就投入使用，往往使得支撑结构连接部位显得薄弱；三是由于对角撑结构受力计算不正确，使得角撑构造不合理而引起的失稳。2

7、.2支护结构形变地铁站点深基坑的施工周期较长，一般采用明挖基坑的支护体系，强荷载致使支护形变过大时，易发生危险。另外，施工不严谨会使支护结构的质量不合格，如灌注桩不密实、地下连续墙深度不到位、挡土墙渗透性过大、围护桩因土分流失而失稳以及钢筋笼插入过浅等，这些均是施工技术未达到要求而产生的，支护结构不稳定可以诱发基坑形变和基底隆起的风险。2.3地下管线渗漏地铁深基坑施工中若遇地下水储藏丰富且地下管线渗漏严重的情况，为了营造无水施工环境，施工方常常加设一层止水帷幕，如果对这一临时性的帷幕不加关注，草率建

8、设，使得止水帷幕密闭性达不到要求，出现孔洞或是裂隙，渗水将夹带着围护结构内侧的土质和沙砾流进基坑内部，在长期的施工中如果这一问题得不到重视，那么围护桩背侧土质的大量流失会使得围护背侧约束力丧失，原有“三维受力”变为“一维受力”，具有引发基坑失稳的风险。3.地铁深基坑施工风险的控制措施3.1钢支撑结构失稳的控制措施钢支撑结构失稳控制分为失稳预防和失稳应急处理两个方面，预防是要严格遵守施工技术要求和施工规范，避免人为破坏，严禁机械设施碰撞钢支撑结构；做到深基坑开挖“随挖随