郭偉

（深圳市地鐵集團(tuán)有限公司，廣東 深圳518000）

1 引言

隨著地鐵工程建設(shè)規(guī)模的增加，線網(wǎng)密度不斷增強(qiáng)，深基坑工程的需求與難度也越來(lái)越大。深基坑工程安全風(fēng)險(xiǎn)高、影響因素多，若出現(xiàn)安全事故問(wèn)題會(huì)造成較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響。因此，必須充分掌握地鐵深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)勘察、設(shè)計(jì)方法，在開挖支護(hù)施工期間認(rèn)真、謹(jǐn)慎地處理可能出現(xiàn)的各類問(wèn)題，構(gòu)建完善的技術(shù)體系，準(zhǔn)備好相應(yīng)的預(yù)防措施，提升施工安全性。

2 地鐵工程深基坑施工特點(diǎn)及分析

地鐵深基坑施工與普通建筑基坑施工有很多不同之處，具體體現(xiàn)在：

1）地鐵深基坑工程施工規(guī)模相對(duì)較大，深度較深，結(jié)構(gòu)狹長(zhǎng)造成作業(yè)空間狹窄，一定程度上增加了深基坑支護(hù)施工的難度。

2）地鐵沿線會(huì)經(jīng)過(guò)城市相對(duì)繁華地段，地下管線密集，施工中存在很多不確定的因素，可能會(huì)涉及如電力線路、燃?xì)夤?、通信線路、水管線等，一些老舊管線滲漏，會(huì)出現(xiàn)地下水的集聚情況，影響到基坑施工安全。因此，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中需要與多個(gè)部門進(jìn)行協(xié)調(diào)工作。

3）地鐵深基坑開挖中對(duì)變形控制要求高，深基坑開挖的深度越深，相對(duì)應(yīng)的安全等級(jí)越高，還要考慮地面沉降、周邊環(huán)境保護(hù)等需求，因此整體施工難度相對(duì)較大【1】。

3 地鐵深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

3.1 做好地鐵深基坑勘察分析

要確保地鐵深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，降低工程風(fēng)險(xiǎn)，需要做好勘察分析，具體包括：根據(jù)安全施工要求，勘察周圍環(huán)境，了解地下水狀況，結(jié)合地下水補(bǔ)給及變化情況了解施工區(qū)域地下層靜止水位、歷史水位數(shù)據(jù)，并掌握其與周邊水體的聯(lián)通情況【2】。了解深基坑底部承壓水水位變化、支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)周邊環(huán)境的影響。開展巖土勘察工作，了解地層巖土分布規(guī)律，并對(duì)施工場(chǎng)地的巖土條件加以分析，給出與深基坑設(shè)計(jì)相關(guān)的巖土力學(xué)參數(shù)建議值。

3.2 做好支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作

1）要結(jié)合深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參考資料和工程勘察數(shù)據(jù)信息，開展設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作，為結(jié)構(gòu)安全提供保障。

2）要做好工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)與支護(hù)體系布置圖的設(shè)計(jì)，選擇并確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型，對(duì)相關(guān)的參數(shù)加以分析，提升深基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3）選擇合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型。深基坑支護(hù)工程要涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)等內(nèi)容，要根據(jù)地鐵深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，結(jié)合不同地鐵深基坑施工特點(diǎn)，采取針對(duì)性措施，確定基坑支護(hù)方案，對(duì)其合理性加以分析。同時(shí)，還要結(jié)合工期合理對(duì)相關(guān)的設(shè)施設(shè)備、場(chǎng)地布置等進(jìn)行確認(rèn)，確保后續(xù)設(shè)計(jì)工作高效開展。

4 地鐵深基坑支護(hù)施工技術(shù)探討

4.1 土方開挖技術(shù)

深基坑開挖前要制定科學(xué)的施工方案，按照分層、分塊、對(duì)稱、限時(shí)的要求進(jìn)行土方開挖，在開挖時(shí)要進(jìn)行相應(yīng)的支護(hù)施工，快速形成支撐體系，控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，為現(xiàn)場(chǎng)后續(xù)工作提供良好條件。地鐵深基坑施工中，開挖工作非常重要，要嚴(yán)格遵循相應(yīng)的施工原則。當(dāng)土方開挖到各層支撐底部時(shí)及時(shí)進(jìn)行支撐施工，開挖工作開始時(shí)，要及時(shí)在基坑內(nèi)設(shè)置集水井、排水溝，避免出現(xiàn)積水。基坑放坡需結(jié)合環(huán)境、地質(zhì)等條件進(jìn)行控制，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間暴露或需要承受水力沖刷的情況，需要采用坡面保護(hù)措施，避免出現(xiàn)滑坡問(wèn)題。

土方開挖順序、方法須與設(shè)計(jì)要求保持一致，嚴(yán)格控制分層開挖長(zhǎng)度，合理安排基坑驗(yàn)收，剩余部分使用人工開挖，完成后及時(shí)進(jìn)行封底，減少對(duì)基底土的擾動(dòng)。施工過(guò)程中嚴(yán)禁設(shè)備碰撞支撐，人員不得在支撐上行走且不允許增加負(fù)荷，現(xiàn)場(chǎng)還要安排專業(yè)安全人員進(jìn)行跟班作業(yè)?；娱_挖時(shí)應(yīng)及時(shí)施作樁間網(wǎng)噴，保證樁間土體穩(wěn)定并為后續(xù)結(jié)構(gòu)防水施工提供平整工作面。開挖至基底后及時(shí)施作接地網(wǎng)。加強(qiáng)基坑穩(wěn)定的觀察和監(jiān)控量測(cè)工作，推薦采用支撐軸力自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工安全隱患，并通過(guò)監(jiān)測(cè)反饋及時(shí)調(diào)整開挖程序、預(yù)加軸力值。

4.2 管線滲漏水處理技術(shù)

地鐵深基坑工程中漏水和滲水現(xiàn)象較為常見，嚴(yán)重的滲漏水問(wèn)題會(huì)影響到支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠性，因此，在施工中發(fā)現(xiàn)滲水問(wèn)題要及時(shí)處理，結(jié)合實(shí)際采取相應(yīng)的措施。滲水量相對(duì)較小時(shí)，其對(duì)工程支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍的影響也相對(duì)較小，這種情況下可以采用在基坑底部設(shè)置排水溝，對(duì)滲漏水進(jìn)行排除。遇到滲漏水較大的情況，可以采用引流或補(bǔ)救的措施，主要是在滲漏水處圍護(hù)墻打入鋼管，借助鋼管排水。同時(shí)針對(duì)薄弱的地方，還需要采用混凝土或砂漿進(jìn)行修補(bǔ)，以免再次出現(xiàn)滲漏問(wèn)題。此外，針對(duì)大面積的滲水問(wèn)題，需要挖開支護(hù)墻，確保其整體在水位以下，然后采用高壓注漿等方式進(jìn)行整體加固。如果遇到嚴(yán)重的滲漏引起坍塌等問(wèn)題，需要在坍塌處放沙袋，確保引流管過(guò)濾砂石，將水排除，施工中為提升施工效率，可以設(shè)置水泵抽水的方式排水【3】。

4.3 加強(qiáng)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量管理

要確保深基坑工程質(zhì)量，施工單位要結(jié)合實(shí)際，對(duì)施工每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制管理，并采用動(dòng)態(tài)化的工程監(jiān)督管理方式，確保工程施工滿足設(shè)計(jì)的要求。在深基坑施工中，施工單位要嚴(yán)格控制好施工進(jìn)度，根據(jù)施工所在地周邊的地質(zhì)條件和水文狀況，結(jié)合基坑深度，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量進(jìn)行控制，結(jié)合工程實(shí)踐，在地層差、地下水補(bǔ)給豐富的地區(qū)，尤其是軟弱富水地層，理論受力與實(shí)際有較大的差距，從而出現(xiàn)開挖中土體受力不均、時(shí)空效應(yīng)過(guò)快的問(wèn)題，影響到基坑的穩(wěn)定性，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)坍塌問(wèn)題。因此，基坑施工中，施工單位要對(duì)基坑的面積和深度進(jìn)行分析，選擇合適的開挖技術(shù)，做好及時(shí)支護(hù)工作，確保內(nèi)外受力體系穩(wěn)定平衡，提升工程的安全性。

此外，要把握好細(xì)節(jié)問(wèn)題。要確保地鐵施工各類受力節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量，如支撐與圍檁節(jié)點(diǎn)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)接縫質(zhì)量、樁間止水帷幕深度與質(zhì)量、監(jiān)測(cè)設(shè)備預(yù)埋質(zhì)量等。采用動(dòng)態(tài)化、自動(dòng)化的手段進(jìn)行檢測(cè)，驗(yàn)證基坑穩(wěn)定性與受力構(gòu)件的可靠性，及時(shí)采取有效的措施控制基坑可能發(fā)生的異常風(fēng)險(xiǎn)，如鋼支撐伺服系統(tǒng)、水位與地面沉降自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等。

地鐵深基坑工程和圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系是在相互作用下動(dòng)態(tài)變化的系統(tǒng)，在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)和施工中，要了解復(fù)雜條件下基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和土體變形情況，對(duì)基坑工程系統(tǒng)進(jìn)行全面監(jiān)控與管理，并及時(shí)做好信息反饋，遇到質(zhì)量缺陷及時(shí)采取預(yù)警與補(bǔ)強(qiáng)措施，遇到隱患應(yīng)在初期進(jìn)行及時(shí)整改。施工設(shè)計(jì)中，可以采用有限元模型，以較為不利的工況預(yù)測(cè)變形與施工時(shí)序的關(guān)系，調(diào)整參數(shù)，優(yōu)化支護(hù)結(jié)構(gòu)體系，從而確保施工的安全。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地鐵深基坑施工設(shè)計(jì)中，勘察的嚴(yán)密、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)與質(zhì)量管控對(duì)整個(gè)工程施工風(fēng)險(xiǎn)控制有重要的意義。在具體的施工中，要把握地鐵深基坑施工特點(diǎn)，關(guān)注支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并科學(xué)選擇施工技術(shù)，不斷提升地鐵深基坑支護(hù)施工的技術(shù)水平，確保地鐵深基坑施工質(zhì)量，有效控制深基坑施工風(fēng)險(xiǎn)。