武洪海

摘 要：在城市地鐵明挖深基坑工程施工過程中，存在各種施工風(fēng)險。文章以實際工程為例，首先對主要風(fēng)險源識別進行分析，然后對主要風(fēng)險源管控和應(yīng)對措施進行了討論，以確保施工安全。

關(guān)鍵詞：繁華地段明挖基坑 地鐵風(fēng)險源辨識 風(fēng)險控制措施

1.工程概況

青島市地鐵1號線工程井岡山路站屬于T型換乘站，地處黃島區(qū)域最繁華的地段，位于長江中路與井岡山路交叉口。附近的主要建筑物為利群集團、佳世客超市、世紀商城、家佳源超市車站總長297.9m，基坑寬度25.8～33.4m，深度17.7m，車站埋深3.7～4m。基坑范圍內(nèi)主要管線有路燈（DN50）、通信管（TX600×300、TX600×200）、雨水管（DN600、DN300）、污水管（DN400、DN800）等管線，需加強監(jiān)測、做好應(yīng)急預(yù)案，若管線出現(xiàn)滲漏情況，立即采取注漿加固等必要措施。

2.主要風(fēng)險源分析

2.1基坑臨近既有建筑物風(fēng)險

井岡山路站位于黃島區(qū)繁華地段，周邊建筑物較多，主要是東南側(cè)21m處利群集團超市（3層磚混結(jié)構(gòu)），風(fēng)險等級II級?；釉陂_挖和支護作業(yè)過程中對使建筑物產(chǎn)生較大沉降、傾斜等風(fēng)險事故。

2.2市政管線風(fēng)險

井岡山路站大里程有一條的通信管線，位于基坑的中部；一條300×300mm電力管線，距離基坑北側(cè)4m，東側(cè)3m。地下管線風(fēng)險等級均為III級?；娱_挖施工可能會導(dǎo)致管線沉降、破裂、損壞等風(fēng)險。

2.3圍護結(jié)構(gòu)及基坑開挖自身風(fēng)險

2.3.1支護結(jié)構(gòu)失穩(wěn)

由于地質(zhì)條件、護筒周邊土體加固不足、鉆進工藝、鋼筋籠上浮、卡鉆、樁底沉渣過多、混凝土塌落度小造成樁身中斷等原因?qū)е聵渡碣|(zhì)量不合格；

由于施工預(yù)應(yīng)力錨索，導(dǎo)致原有止水帷幕被破壞，錨索孔位置漏水，而且上部錨索在淤泥層和雜填土層，通過水的沖刷致使樁間土被帶走，導(dǎo)致小范圍的基坑塌陷；

預(yù)應(yīng)力錨索在施作時由于多種原因不能及時張拉，長時間使基坑處于無支撐狀態(tài)，導(dǎo)致基坑整體發(fā)生變形和失穩(wěn)；

由于施工場地狹小，現(xiàn)場空間不足，個別大型機械或材料長時間放置于基坑附近，基坑邊荷載過大，導(dǎo)致基坑失穩(wěn)；

基坑未按照設(shè)計要求布設(shè)樁頂水平位移、樁頂沉降、錨索軸力、地表沉降、地下水位監(jiān)測點等，并且監(jiān)測頻率不足，導(dǎo)致基坑某一項數(shù)據(jù)或多項數(shù)據(jù)超過規(guī)范的控制值，在對超標的數(shù)值召開分析會時，分析不到位，沒有及時解決監(jiān)測數(shù)據(jù)的問題。

2.3.2基坑坍塌

基坑坍塌的原因比較復(fù)雜，主要有基坑開挖深度過大未能及時按照時空效應(yīng)進行縱向分段、豎向分層、橫向分塊、先支后挖；錨索張拉不及時、錨桿打設(shè)不及時；地下水處理方法不當(dāng)；基坑圍護結(jié)構(gòu)變形過大；圍護結(jié)構(gòu)開裂、支撐斷裂破壞。

2.4爆破風(fēng)險

明挖基坑爆破開挖時會引起爆破飛散物事故、基坑塌方事故或管線損壞、建筑物沉降事故。風(fēng)險等級為II級。

車站基坑爆破中，施工條件對個別飛散物距離影響很大，當(dāng)單耗量過高或抵抗線過小，以及藥卷位置不當(dāng)時，容易產(chǎn)生爆破分散。

井岡山路站地處城市繁華路段，城市主干路井岡山路與長江路交匯處，交通量大，周圍過往人員、車輛密集；同時，車站明挖基坑周圍給排水管線、電力管線、通信管線較多，距離較近，爆破施工難度大，車站爆破施工需嚴格控制炮孔深度及起爆藥量，否則容易出現(xiàn)基坑坍塌及管線損壞、建筑物沉降。

爆破施工點距支護結(jié)構(gòu)3～5m時，如果爆破方法選擇不當(dāng)，可能會導(dǎo)致基坑圍護結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，甚至?xí)a(chǎn)生基坑坍塌。

3.主要風(fēng)險源管控措施

3.1基坑臨近既有建筑物風(fēng)險

3.1.1基坑臨近既有建筑物風(fēng)險控制措施

地鐵車站明挖基坑開挖前，周邊建筑物部分已建成，主要建筑為利群集團超市（裙樓3層，塔樓20層），佳世客超市（3層），世紀商城（4層）、家佳源超市，施工前對周邊建筑物進行全面調(diào)查，根據(jù)調(diào)查的結(jié)果，考慮對車站基坑的圍護結(jié)構(gòu)影響。在施工前對建筑物布設(shè)沉降監(jiān)測點，并取得初始數(shù)值，并按照圖紙及方案要求的頻率進行監(jiān)測。施工前對基坑周邊的主要建筑物進行房屋鑒定。

3.1.2車站基坑臨近既有建筑物風(fēng)險應(yīng)對措施

立即執(zhí)行應(yīng)急預(yù)案，組織力量進行先期處置，迅速切斷危險源，控制事態(tài)發(fā)展。立即撤離危險區(qū)域的施工人員，疏散周邊無關(guān)人員。設(shè)立警戒線或警示標志，防止次生、衍生事故。加強現(xiàn)場監(jiān)控，組織本單位技術(shù)人員對現(xiàn)場態(tài)勢進行研判，調(diào)集本單位應(yīng)急救援力量和物資，在確保安全的前提下，開展應(yīng)急救援。

根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果分析建筑物沉降過大的原因，召開監(jiān)測報警分析會，各相關(guān)單位形成統(tǒng)一意見，及時處理建筑物沉降，如沉降繼續(xù)加大應(yīng)立即召開專家分析會，根據(jù)分析結(jié)果提出應(yīng)對風(fēng)險的措施，同時對沉降位置進行加固處理，提高地層承載力，調(diào)整其變形。

3.2市政管線風(fēng)險

3.2.1市政管線風(fēng)險控制措施

井岡山路站為明挖站，在地鐵車站施工前，首先將詳細調(diào)查市政管線的基礎(chǔ)資料，包括其平面位置、直徑、材料類型、埋深、接頭形式、壓力、建造年代等情況，并制定相應(yīng)的保護和監(jiān)測方案，以確保鄰近市政管線的使用和安全。對市政管線均應(yīng)設(shè)置位移、變形、傾斜、開裂振動監(jiān)測點，加密監(jiān)測頻率，密切監(jiān)視其動態(tài)，準備好預(yù)案對策，遇到發(fā)展趨勢，及時加固處理。對市政管線日夜巡查并作記錄，隨時掌握周邊動態(tài)并隨時反饋信息。

3.2.2市政管線風(fēng)險應(yīng)對措施

（1）自來水、污水管線

首先立即與供水、污水單位聯(lián)系，關(guān)閉閥門，與管線產(chǎn)權(quán)單位共同分析原因，及時做出應(yīng)急處理措施，同時組織人員用水泵把水從基坑中排出，以防基坑積水過長對結(jié)構(gòu)造成影響。

（2）電力管線

立即與沿線的電力公司聯(lián)系，派專人維持現(xiàn)場，將管線位置用防護欄圍好，遠離人群，避免造成事態(tài)擴大，及時對電力管線進行搶修，并制定管線保護方案，防止造成更大的損失。

（3）通訊管線

如果是機械挖斷的，應(yīng)立即停止作業(yè)，通知管線單位及速向上級單位匯報，組織人員開挖管線斷裂的周邊土方，以便及時修復(fù)。如果是部隊通訊電纜，應(yīng)立即加強現(xiàn)場保護，派現(xiàn)場人員配合管線單位搶修，必要時動用機械設(shè)備。

3.3圍護結(jié)構(gòu)及基坑開挖自身風(fēng)險

3.3.1圍護結(jié)構(gòu)及基坑開挖自身風(fēng)險控制措施

按照專家評審的井岡山路站基坑開挖專項安全施工方案實施，遵循“分層、分段、平衡、限時”、“先支護后開挖、嚴禁超挖”的原則；重型車輛及設(shè)備進入基坑的施工便道，其坡面應(yīng)進行支護，便道寬度應(yīng)保證車輛正常行駛，坡度應(yīng)≤12.5%；基坑開挖至坑底0.3m時停止機械開挖，采用小型機械配合人工開挖清底，禁止超挖?；觾?nèi)做好防洪措施，分段設(shè)置集水井，并通過水泵排除基坑外。深基坑施工，由于土方開挖影響鄰近建筑物、構(gòu)筑物和管線的使用安全，應(yīng)事先采取有效措施，如加固、改遷等，以確保安全。按照圖紙及監(jiān)測方案要求布設(shè)監(jiān)測點，每日對基坑的的樁頂位移、變形等進行監(jiān)測。根據(jù)監(jiān)控信息及時進行分析和反饋，制定相應(yīng)處理措施。

3.3.2圍護結(jié)構(gòu)及基坑開挖風(fēng)險應(yīng)對措施

首先立即停止現(xiàn)場的基坑開挖支護作業(yè)，上報項目負責(zé)人，及時封閉塌方范圍內(nèi)影響的道路，并上報交通部門，進行道路調(diào)流，保證坍塌影響范圍外的道路運行順暢。及時疏散現(xiàn)場人員，如果塌方范圍增大，立即組織對周邊單位或住宅內(nèi)的人員進行疏散；如塌方范圍內(nèi)地層存在管線，應(yīng)通知相關(guān)產(chǎn)權(quán)單位，并配合對其管線進行處理，根據(jù)坍塌情況和發(fā)展趨勢成立項目部現(xiàn)場施工指揮領(lǐng)導(dǎo)小組進行現(xiàn)場施工管理。

3.4爆破風(fēng)險

3.4.1爆破風(fēng)險控制措施

爆破飛石控制措施：對于部分裂隙發(fā)育、破碎嚴重、有夾層的巖石以及形狀不規(guī)則的孤石，視情況減小爆破規(guī)模，或采用非爆破手段進行開挖。

優(yōu)化爆破參數(shù)控制措施：根據(jù)試爆效果調(diào)整爆破參數(shù)。創(chuàng)造良好的自由面，直接覆蓋防護。采用橡膠炮被覆蓋，重點部位雙層炮被覆蓋，同時要提前做好爆破警戒工作。

3.4.2爆破風(fēng)險應(yīng)對措施

若爆破引起人員受傷事故，應(yīng)立即停止施工，根據(jù)人員受傷程度，及時采取相應(yīng)處置措施，避免出現(xiàn)傷情惡化或遭受二次傷害。設(shè)法控制或消除現(xiàn)場的險情。

若管線發(fā)生損壞，立即組織現(xiàn)場警戒人員封鎖現(xiàn)場，阻止車輛、人員進入危險區(qū)域，同時聯(lián)系管線產(chǎn)權(quán)部門派專業(yè)人員到現(xiàn)場處理，并向項目經(jīng)理報告。管線修復(fù)前，不可繼續(xù)施工。

若發(fā)生爆破作業(yè)引發(fā)的基坑坍塌事故，及時通知現(xiàn)場施工負責(zé)人，由施工負責(zé)人根據(jù)情況通知應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)小組，同時組織救援工作，并啟動應(yīng)急預(yù)案，避免塌方范圍擴大。

4.結(jié)語

綜上所述，文章通過對基坑的周邊建筑物、管線、結(jié)構(gòu)自身以及爆破風(fēng)險進行全過程辨識、分析、管控，達到了降低項目風(fēng)險和減少風(fēng)險損失的目的，值得參考應(yīng)用。

參考文獻：

[1]張頂鋒.北京東部地鐵車站明挖基坑開挖變形規(guī)律分析[J].鐵道建筑，2015（10）：101-104.

[2]張明聚，由海亮，杜修力，等.北京地鐵某車站明挖基坑施工監(jiān)測分析[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006（10）：874-878.