□文/柴福云 高海超
地下軌道交通工程穿行于鬧市,大部分位于城市道路之下,其車站基坑深度一般超20 m,有的接近或超過30 m,在如此復雜的環(huán)境條件下進行基坑施工,風險很大,稍有不慎不僅危及基坑本身的安全,而且會殃及臨近的建(構)筑物、道路橋梁和各種地下設施,造成巨大的經(jīng)濟損失和嚴重的社會影響。為此深基坑工程風險管理必須引起建設各方的高度重視,才能避免或減少深基坑工程安全事故的風險。
天津地鐵6號線西青道站工程位于西青道與紅旗路交口立交橋下端,支護結構將西青道下沉隧道與西青道車站兩基坑復合于一體,車站基坑長187 m,寬21 m,深27.63 m,頂板上方為西青道下沉隧道,其深10.48 m,寬36.75 m?;訃o結構車站采用厚1 m,深56.5 m的地下連續(xù)墻,西青道下沉隧道南側與西青道站共用同一地下連續(xù)墻,北側為SMW工法樁。車站為蓋挖逆作,距基坑底4 m設置一道鋼筋混凝土支撐,西青道下沉隧道為明挖順作,設置3道鋼支撐。
基坑工程施工前,對該工程地質條件、周圍環(huán)境、支護結構,施工企業(yè)技術裝備能力、擬采用的施工方案及施工企業(yè)管理水平等可能引起安全風險因素進行識別。該深基坑工程主要風險因素有基底隆起、基坑突涌、地下連續(xù)墻滲漏、圍護結構失穩(wěn)、基坑變形、周邊地表沉降。
采用概率分析法和風險評價矩陣對基坑安全影響程度、出現(xiàn)概率、引起次生災害等進行估計與評價。
將風險影響程度劃分為5個等級:嚴重影響,較大影響,中等影響,較小影響,可忽略影響。
通過對各風險因素分析,確定其影響等級:基底隆起中等影響,基坑突涌較大影響,地下連續(xù)墻滲漏較大影響,圍護結構失穩(wěn)嚴重影響,基坑變形中等影響,周邊地表沉降較小影響。
在各風險因素影響程度確定后,又對其發(fā)生的可能性(即概率)進行評價,將其劃分為五個檔次:很高(發(fā)生概率為81%~100%),較高(發(fā)生概率為61%~80%),中等(發(fā)生概率為41%~60%),較低(發(fā)生概率為21%~40%),很低(發(fā)生概率為 0~20%)。
通過對各風險因素分析,確定其發(fā)生的概率為:基底隆起發(fā)生概率10%;基坑突涌發(fā)生概率30%;地下連續(xù)墻滲漏發(fā)生概率70%;圍護結構失穩(wěn)發(fā)生概率10%;基坑變形發(fā)生概率50%;周邊地表沉降發(fā)生概率50%。
由于距該工程75 m范圍內建筑物已拆除,地下管線已切改,地面道路已斷交通,經(jīng)勘查不會產(chǎn)生次生災害。
1)嚴格施工過程質量控制。
(1)做好地下連續(xù)墻成槽工藝試驗鑒定。驗證成槽機械性能和施工工藝的合理性,在正式施工前,選擇一個有代表性的槽段,進行成槽工藝試驗,通過成槽工藝試驗記錄數(shù)據(jù)分析所選用設備的適用性和成槽工藝的合理性,修正不足,在滿足施工質量標準后,正式進行成槽作業(yè)施工。
(2)做好成槽前檢查驗收工作。檢查驗收鋼筋籠制作質量。對制作成型的鋼筋籠質量,特別是預埋件位置、注漿管及檢測管數(shù)量和位置、地下連續(xù)墻接頭鋼板安裝及焊接質量等進行詳細檢查,通過試吊驗證整體穩(wěn)定性等合格后,才可進行成槽作業(yè)。
檢查泥漿制備質量。檢查護壁泥漿數(shù)量、粘度、密度、含砂量等指標符合相關標準
檢查施工作業(yè)環(huán)境條件。對機械作業(yè)面及吊車行走線路地基、路面進行檢查,確保施工質量和安全。
(3)嚴格工序質量控制。成槽深度、垂直度、沉渣厚度等符合標準規(guī)定;接頭采用有效的清刷工具反復清刷,達到清潔無污物;鋼筋籠吊裝無彎曲,入槽位置等符合質量標準;混凝土拌和物坍落度、抗?jié)B指標、澆筑順序、充盈系數(shù)、墻頂、墻底標高等符合設計和規(guī)范要求。
(4)強化施工質量驗收。每一幅地下連續(xù)墻成槽清渣后,都要進行超聲波檢測,檢測合格后才準進行下步施工;鋼筋籠隱蔽驗收必須符合設計及規(guī)范要求,確保吊裝安全;導管安放位置,埋入混凝土深度,提管速度和長度必須符合規(guī)范和工藝要求。
2)接縫防滲漏補強措施。在以往的深基坑施工中,大多存在地下連續(xù)墻接縫滲漏問題。為防止地下連續(xù)墻接縫滲漏而出現(xiàn)險情造成事故,地鐵6號線西青道站在接縫位置增設3根φ800 mm中間搭接300 mm的高壓旋噴樁,其深度與地下連續(xù)墻相同,作為補強止水。通過基坑開挖驗證其效果較好。
企業(yè)為了有效提升經(jīng)濟運行動力和發(fā)展水平,就要結合時代發(fā)展動態(tài)因素,建立健全科學化的經(jīng)濟運行管理方案,并且將建立利益相關者網(wǎng)絡體系,能在降低企業(yè)運營成本的基礎上,獲得更多的社會性共享資源,實現(xiàn)相互學習和相互借鑒的目的,最大程度上減少市場風險對企業(yè)運營管理造成的影響。
1)加強深基坑工程施工工藝和施工方法控制。嚴格按照專家論證的施工方案組織施工,控制基坑開挖階段的時間與節(jié)奏,做到分條分塊分層開挖、先中間后兩邊、撐與挖協(xié)調、限時完成,及時回筑的施工方法,以縮短開挖時間,減少累計基坑變形。
2)加強監(jiān)控量測工作管理,及時收集監(jiān)測數(shù)據(jù),預測基坑變形態(tài)勢,及時采取預防措施,防止圍護結構失穩(wěn)、基坑變形發(fā)生。
(1)根據(jù)工程地質、環(huán)境條件,基坑安全等級等進行基坑監(jiān)測設計。
(2)根據(jù)基坑變形控制值和監(jiān)測精度規(guī)定,按照監(jiān)測設計要求,配備儀器儀表和元器件,隨施工部位及進度進行監(jiān)測,及時提供監(jiān)測數(shù)據(jù)信息。
(3)科學確定監(jiān)測頻率,當監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異?;蜃兓^大時,暫緩施工作業(yè),加大監(jiān)測頻率,分析原因,采取處理措施。
1)基坑圍護結構應截斷基底下的微承壓水層,減小坑外水壓對坑內土體的影響。
3)科學組織施工,分條分塊分層開挖,條塊面積不宜過大,分層厚度盡量控制在2 m以內。見基底后及時澆筑混凝土墊層。
弄清地質構造及潛水層和微承壓水層分布情況,掌握基坑范圍內土體物理力學性質,科學確定疏干井、減壓井、監(jiān)測井的數(shù)量、位置及井徑、井深等。該基坑深度范圍內受兩層微承壓水影響,第二層微承壓水距基坑底7.68 m,兩層微承壓水之間為粉質粘土隔水層,其隔水效果差,兩層承壓水層間水力聯(lián)系密切。
為預防基底隆起和微承壓水透水,該基坑降水工程按照分層降水、應急減壓的原則布置。井深19 m、孔徑630 mm疏干井15口,井深33 m、孔徑630 mm減壓疏干井13口,井深40 m、孔徑630 mm減壓井6口及觀察井2口,預防及控制基底隆起發(fā)生。
通過對地鐵6號線西青道站深基坑工程的施工安全風險控制表明,深基坑工程施工風險雖然較大,出現(xiàn)事故后果嚴重,但是,做到精心策劃、科學管理、職責落實到位,嚴格按照施工方案施工,將風險管理貫穿于施工全過程并隨時識別新的風險出現(xiàn)和變化,及時調整控制措施,能有效地防止深基坑工程安全事故發(fā)生。