地铁车站深基坑支护施工与安全控制分析

段凤军

北京市市政四建设工程有限责任公司 北京 100176

1 地铁车站深基坑施工中的常见问题

1.1 围护结构渗漏水造成周围地块水土流失

围护结构渗漏是基坑施工中较常见。在地下水位较高地层进行土方开挖时，如果围护结构存在缺陷，渗漏就会发生。如果仅渗漏地下水，一般及时封堵不会造成较大问题；如渗漏造成大量水土流失则会造成围护结构背后土体过大沉降，严重的会导致围护结构背后土体失去抗力造成基坑倾覆。

1.2 围护结构施工质量差造成安全隐患

围护结构施工质量差主要表现为围护结构（地铁车站深基坑主要采用排桩+止水帷幕结构或地下连续墙结构）施工方法不当造成夹渣、断桩或强度不足，进而影响围护结构的水平向刚度，造成重大的安全隐患。

1.3 随土方开挖未及时支撑造成围护结构变形过大、甚至失稳

土方开挖过程中为了出土方便或赶进度等原因，不按规范要求及时支撑的现象普遍存在，需加强施工管理。

1.4 车站深基坑周边地表沉陷过大

正常情况下深基坑施工随着土方开挖卸载，均会造成周围地表沉陷，但如果沉陷过大，会造成周边市政道路开裂、管线变形过大开裂、周边建构筑物倾斜甚至开裂。建构筑物变形都是其地基沉降引起的，出现较大变形后，不仅危及楼上的居民和工作人员的安全，而且也对在施的工程造成威胁。

1.5 基坑坍塌和掩埋

一般发生在基坑土方开挖至主体结构完成之间的阶段，随着土方的开挖，基坑内外的不平衡荷载越来越大，当不平衡荷载超过围护结构的横向承载力时就会发生基坑坍塌[1]。

2 地铁深基坑支护中的主要安全技术措施

为减少地铁深基坑支护施工中出现的上述情况，应主要从加强设计管理和施工管理着手，提出几点建议如下：

2.1 设计管理

2.1.1 选择有资质的设计单位，明确设计责任人，从源头确保深基坑施工的安全，加强深基坑支护设计的审核和监督，减少设计计算错误、方案选择错误、套图等现象发生，保持良好的可追溯性。

2.1.2 根据土的力学指标、土质、地下水情况及开挖深度等确定围护结构和支撑的组合形式。组合形式的选择既要保证围护结构在施工过程中的安全，又要能控制围护结构及周围土体的变形，以保证基坑周围建筑物和地下设施的安全。

2.1.3 设置合理的安全系数。基坑支护设计时，不能单纯为了降低造价，而降低安全系数，应充分考虑到地铁建设期间基坑周边可能出现的动、静荷载，还应考虑到气候条件变化、地震等不可抗力等的影响，设置合理的安全系数。

2.1.4 设置合理的围护结构入土深度，并根据围护结构入土深度合理设置降水井。当隔水层较浅时，围护结构宜嵌入隔水层，当隔水层较深时，应增加围护结构的入土深度，从而减少土方开挖过程中的基坑底部隆起现象发生。

2.1.5 进行稳定性验算。由很多基坑失稳事故可见，仅进行基坑支护设计或选择一个方案是不行的，还必须进行稳定性验算，以确保基坑的整体及局部稳定，特别是软土地区。

2.2 施工管理

2.2.1 编制专项施工方案。在基坑支护施工时，应编制专项施工方案，专项施工方案一般应在施工前编制，且应考虑到上报公司审阅与返回的时间和上报监理审批的时间。监理批复后应及时返回施工单位，施工单位在接到正式批复的施工方案前不得进行施工。在当前的地铁基坑支护施工中，施工方案未批复前就开始施工的情况时有发生，应当避免。

2.2.2 严格按设计要求开挖和支护。基坑开挖应根据基坑支护设计、降排水要求确定开挖方案，开挖方案需进行专家论证，确认满足要求后严格履行报批程序。软土基坑应分层均衡开挖，支护与挖土要密切配合，严禁超挖。基坑开挖过程中，必须采取措施防止挖机碰撞支撑、围护桩或扰动基底原状土。开挖过程中要尽量缩短基坑开挖卸荷的尺寸及无支护暴露时间，减少土体的扰动范围，采用分层、分块的开挖方式。

2.2.3 控制好土方开挖纵向放坡坡度。纵向放坡属临时放坡，应随挖随修整，不得挖反坡，防止在开挖过程中边坡失稳或滑坡酿成事故。

2.2.4 尽可能减少基坑周边荷载。基坑边缘堆置土方、建筑材料或沿基坑边缘移动运输工具或施工机械时，会增加作用于围护结构上的荷载。坑边堆载及移动机械等应与基坑边缘保持合理的安全距离，并且对堆载的级别进行限制。

2.2.5 做好降水措施，确保基坑开挖期间的稳定。地下水是引起基坑事故的主要因素之一，多数发生的基坑事故都与地下水有关。当场地内有地下水时，应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础形式等因素，确定地下水控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泄或地下水管渗漏时，应对基坑采取保护措施。地下水的控制方法主要有降水、截水和回灌等几种形式。这几种形式可以单独使用，也可以组合使用。降水会引起基坑周围土体沉降，当基坑邻近有建筑物时，宜采用截水或回灌方法。

2.2.6 及时分析监测数据，做到信息化施。基坑失稳破坏一般都有前兆，具体表现为监测数据的急剧变化或突然发展，进行系统的监测，并对监测数据进行及时分析，发现工程隐患后及时修改施工方案，做到信息化施工，建立以施工监测为主导的信息反馈动态施工体系[2]。

3 结束语

基坑工程具有很强的区域性和个性，由于地铁车站多设置在城市繁华地段，随着土方开挖引起的坑内外荷载失衡，基坑支护的质量不仅影响基坑本身安全，还会影响周边构筑物和各种地下管线的安全。同时方案的选择受其不同的水文地质、市场环境、地理位置等各方面的影响，最终方案的选择，应在结合其项目的实际条件进行方案的比选、论证，同时需要考虑特殊性岩土（膨胀土、湿陷性黄土等）对基坑稳定性的影响才能确定。