馮宗耀

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化建設(shè)的速度也在不斷的加快，同時(shí)也使城市交通壓力越來(lái)越大，城市中地鐵工程的實(shí)施有效的緩解了交通壓力，隨著地鐵工程的發(fā)展，呈現(xiàn)出難度高、工期緊、開(kāi)挖深、距離近、規(guī)模大等特點(diǎn)。但是由于技術(shù)原因或經(jīng)濟(jì)原因造成的工程事故比較多，對(duì)工期帶來(lái)嚴(yán)重影響，直接造成人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)生不良影響。所以，施工過(guò)程中對(duì)可能發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的因素進(jìn)行分析，采取措施來(lái)避免，將事故損失最大限度的降低，是當(dāng)前工程技術(shù)人員及相關(guān)研究人員需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：超大超深基坑風(fēng)險(xiǎn)因素控制策略

城市的發(fā)展過(guò)程中，工程建設(shè)中對(duì)地下空間的開(kāi)發(fā)與利用成為重要構(gòu)成。由于施工場(chǎng)地的環(huán)境條件與地質(zhì)條件都比較復(fù)雜，對(duì)地下空間開(kāi)發(fā)和建設(shè)中，首先要大規(guī)模深開(kāi)挖，所以需要采取有效的深基坑開(kāi)挖技術(shù)措施來(lái)保障工程施工。與淺基坑或般深基坑對(duì)比，超大超深基坑工程比較復(fù)雜，受到的影響因素也比較多，危險(xiǎn)因素較多，旦發(fā)生事故，危害程度非常大。由于基坑工程施工現(xiàn)場(chǎng)條件差、技術(shù)復(fù)雜、難度大、工期長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境影響控制要求比較高，施工中不確定性因素較多，每年大量深基坑工程中都不同程度發(fā)生事故，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，社會(huì)負(fù)面影響較大。所以，對(duì)超大超深基坑施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，采取控制措施進(jìn)行避免，是當(dāng)務(wù)之急。

一、工程概況

該基坑呈矩形，東西長(zhǎng)度約300m，南北長(zhǎng)度約150m，外圈周長(zhǎng)約750m，面積35800m²，開(kāi)挖深度13.7m。按照基坑工程設(shè)計(jì)及等級(jí)劃分。本工程為一級(jí)基坑，支撐圍護(hù)形式選擇鉆孔灌注樁加三道混凝土支撐，止水帷幕用三軸水泥土攪拌樁，坑底用水泥土攪拌樁加固，鉆孔灌注樁與止水帷幕之間用旋噴樁和壓密注漿進(jìn)行加固。工程所處位置地質(zhì)條件比較差，第層填土比較厚，厚度約3.0-4.6m，其中表層為0.5m厚混凝土地坪，下層為1.5-2.5m厚雜填土，下部位碎石、磚塊等建筑垃圾，素填土以黏性土為主，土質(zhì)不均勻，并含有少量煤渣。

二、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

本文主要通過(guò)模糊綜合評(píng)判法對(duì)工程風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)定，利用模式識(shí)別理論劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)隸屬度，得到某風(fēng)險(xiǎn)所述的等級(jí)。

（一）權(quán)重計(jì)算

采用層次分析法對(duì)權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)兩兩進(jìn)行對(duì)比是層次分析法的主要實(shí)現(xiàn)方法，根據(jù)重要性大小，可以劃分為九標(biāo)度表進(jìn)行仿數(shù)量化，如表1，不同因子的數(shù)量值都成個(gè)矩陣進(jìn)行判斷。對(duì)矩陣致性進(jìn)行檢驗(yàn)以后，風(fēng)險(xiǎn)事件的權(quán)重向量對(duì)應(yīng)最大特征值向量，具體標(biāo)度如表1：

（二）隸屬度確定

計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)事件的風(fēng)險(xiǎn)水平的隸屬度，先要對(duì)每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)事件的影響后果通過(guò)專家打分法進(jìn)行估值，對(duì)發(fā)生的概率進(jìn)行預(yù)判。然后將兩個(gè)數(shù)值乘積帶入隸屬函數(shù)，則可以得到風(fēng)險(xiǎn)事件的風(fēng)險(xiǎn)水平隸屬度。

（三）風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則

1級(jí)風(fēng)險(xiǎn)：屬于最低等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)水平，可以忽略風(fēng)險(xiǎn)事故造成的后果，對(duì)工程、設(shè)備及人員造成的損失非常小，可忽略不計(jì)。2級(jí)風(fēng)險(xiǎn)：屬于較低等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)水平，

定條件下，可忽略風(fēng)險(xiǎn)事故造成的后果，對(duì)工程、設(shè)備及人員造成的損失不大。3級(jí)風(fēng)險(xiǎn)：屬于般風(fēng)險(xiǎn)水平，風(fēng)險(xiǎn)事故造成的后果輕微，對(duì)工程、設(shè)備及人員造成的損失范圍不大。4級(jí)風(fēng)險(xiǎn)：屬于較高等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)水平，風(fēng)險(xiǎn)事故造成的后果比較嚴(yán)重，對(duì)工程、設(shè)備造成的損失比較大，有人員傷亡。5級(jí)風(fēng)險(xiǎn)：屬于最高等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)水平，風(fēng)險(xiǎn)事故造成的后果非常嚴(yán)重，屬于災(zāi)難性后果，對(duì)社會(huì)造成惡劣影響。

（四）施工風(fēng)險(xiǎn)分析

在施工圍護(hù)體系中，主要的風(fēng)險(xiǎn)事件有：①孔壁塌陷。由于成孔過(guò)程中空誒泥漿液面降低，超出安全可控范圍；由于降雨原因，地下水位急劇上升造成泥漿液面上升，超出可控范圍；泥漿質(zhì)量不合格；地下水流速過(guò)快，墻壁面上聚成泥皮。②鉆桿斷裂。由于大塊石落入孔內(nèi)或者是地下障礙物卡主鉆頭；孔壁垂直偏差過(guò)大，卡主鉆桿。③孔深與設(shè)計(jì)要求不符。主要由于鉆具長(zhǎng)度與要求不符及施工方自行打深等人為因素造成。在基坑降水與土方開(kāi)挖中，存在的主要風(fēng)險(xiǎn)事件有：①基坑塌陷。由于對(duì)圍護(hù)范圍內(nèi)的地層地質(zhì)條件勘查資料不詳細(xì)、不準(zhǔn)確導(dǎo)致塌陷事故發(fā)生；圍護(hù)系統(tǒng)在施工中存在不合理因素，造成支護(hù)結(jié)構(gòu)過(guò)大；選擇深基坑的方案存在問(wèn)題。②圍護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。在勘探過(guò)程中，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)周圍存在的較大孔洞沒(méi)有探明；圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向變形過(guò)大；坑底土體發(fā)生管涌、大面積隆起或流沙；圍護(hù)施工質(zhì)量差，結(jié)構(gòu)剛度與強(qiáng)度都不夠。③周邊建筑物及管線變形。基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理；基坑圍護(hù)防水效果差，坑內(nèi)降水造成坑外水位隨之下降；基坑圍護(hù)施工質(zhì)量差，隨著土方的開(kāi)挖，土體深部出現(xiàn)較大位移量。

三、風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)分析

（一）風(fēng)險(xiǎn)控制要點(diǎn)

對(duì)本工程中存在的技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行分析，結(jié)合計(jì)算出的風(fēng)險(xiǎn)因素，對(duì)施工控制方法進(jìn)行指導(dǎo)。首先，基坑施工質(zhì)量安全。①基坑施工控制中，主要針對(duì)常見(jiàn)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制，包含基底擾動(dòng)、基坑塌陷、坑底隆起及維護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等；②對(duì)土方進(jìn)行分層開(kāi)挖，由于土方開(kāi)發(fā)是基坑施工中持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、工程量大的施工過(guò)程，所以要嚴(yán)格按照施工程序，先確定分層開(kāi)挖方案，然后按順序開(kāi)挖，確保維護(hù)結(jié)構(gòu)不受應(yīng)力改變發(fā)生形變；③場(chǎng)地協(xié)調(diào)管理。該工程地下水豐富，采用止水帷幕止水的要求比較高；④按需降水。根據(jù)實(shí)際需求采取降水措施，保證基坑周邊建筑物的安全。⑤注意施工階段基坑邊堆載物控制及場(chǎng)地布置，盡可能不要在基坑周邊堆放施工材料或設(shè)備，將堆載控制在允許范圍內(nèi)。

（二）超大超深基坑風(fēng)險(xiǎn)控制

針對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)部分風(fēng)險(xiǎn)因素，提出控制措施。（1）孔壁塌陷。針對(duì)孔內(nèi)液面下降問(wèn)題，主要原因是漏漿導(dǎo)致，如果出現(xiàn)漏漿痕跡，要采取措施處理，將鉆桿提出地面如果滲透系數(shù)不高，用普通泥漿對(duì)滲漏處進(jìn)行封堵；如果滲透系數(shù)較高，則考慮摻加防漏劑封堵。如果是泥漿質(zhì)量不合格，則對(duì)泥漿的配比重新拌合處理。因降雨因素造成的水位上升，則要采取排水措施，保持泥漿液面在地下水位以上1m處。（2）基坑降水。在基坑降水中，也存在些較大的風(fēng)險(xiǎn)，如降水方案風(fēng)險(xiǎn)、運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)、封井風(fēng)險(xiǎn)等，本文主要針對(duì)降水方案布置風(fēng)險(xiǎn)，要喊降水目標(biāo)與方法不合理早晨固定風(fēng)險(xiǎn)。如果是降水目標(biāo)不合理，則根據(jù)現(xiàn)行地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件等，對(duì)降水深度、降水周期、降水范圍進(jìn)行確定，按需降水；如果是降水方法不合理，則選擇合適的降水方法，對(duì)降水井的布置及數(shù)量進(jìn)行確定，并對(duì)降水方法可行性進(jìn)行試驗(yàn)確定。

四、結(jié)語(yǔ)

針對(duì)超大超深基坑施工中存在的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，為類似軟土深基坑施工提供理論依據(jù)和借鑒，對(duì)深基坑施工中遇到的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)分析，采取對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制策略，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題進(jìn)行處理，保證施工的順利進(jìn)行，在實(shí)際工程中應(yīng)用，能夠提高工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。