地铁施工中深基坑安全控制措施

未 征

（中铁十九局集团有限公司，北京 100176）

0 引言

为缓解城市规模迅速扩张和人口数量增加带来的城市交通压力，我国许多城市正在积极推进地铁建设。地铁施工中极为重要的部分是深基坑工程。深基坑工程规模大、风险高，一旦出现安全事故，极易造成人员伤亡，带来严重的经济损失。为了避免地铁深基坑施工出现安全事故，施工单位应结合地铁工程实际特点，充分开展调查研究工作，全面分析影响地铁深基坑施工安全的因素，采取有效的控制措施，提高施工安全性，为确保整体施工质量提供有力的保障[1]。

1 地铁深基坑施工安全风险

为确保地铁施工中深基坑安全，在开展深基坑施工作业前应充分认识影响深基坑施工安全的相关因素。

1.1 环境风险

地铁深基坑工程所处的地理位置、地质特性、地下水位等条件的好坏，会影响施工质量和安全，若施工区域存在不良地质或地下水位过高等问题，深基坑施工难度会显著增加，施工风险提高，可能会给地铁深基坑施工带来严重的安全隐患。

1.2 制度风险

目前，施工单位关于地铁深基坑施工作业安全方面的制度尚不规范，地铁工程发展过快使得既有的安全机制缺乏适用性，施工单位难以建立起一套科学有效的标准来指导地铁深基坑施工，降低了安全控制效果。制度层面的缺失，给地铁施工带来一定的安全隐患。

1.3 结构渗漏风险

支撑围护结构的安全稳定性是确保深基坑工程施工安全的保障，在实际工程中常采用连续墙结构，其刚度大、整体性较好，具有优秀的防渗性能。而连续墙接缝处是结构薄弱点，在复杂软弱地质或是富水区域施工时，易出现结构渗漏和变形的问题，给深基坑施工带来安全隐患。

1.4 底部管涌风险

由于地铁施工中基坑深度较大，基坑承压水上方压力减少易造成基坑出现底部隆起的现象，一旦承压水层压力大于基底不透水层压力，极易发生管涌，造成深基坑失稳甚至出现坍塌[2]。造成管涌的原因：①围护结构的深度不足，未能隔断承压水，随着基坑开挖深度增加，承压水利用水头压力穿过基坑底造成管涌现象；②降水措施不到位，围护结构防水效果不达标，基坑开挖时水位过高，导致管涌现象出现；③基底加固未能满足加固标准使得承压水头压力与土体压力不能达到平衡，造成管涌风险。

1.5 沉降风险

地铁工程是地下工程，深基坑施工过程会对周边既有建筑物产生影响，出现建筑物沉降等现象，如果建筑物沉降不能得到有效控制，可能会造成建筑物出现永久性破坏[3]。地铁深基坑施工造成周边地面建筑物出现沉降的原因主要有：①基坑降水施工使得地下水水位降低，随着抽水过程的进行，土体中存在许多细小颗粒流失从而引发不均匀沉降；②地铁深基坑开挖施工时，未严格遵循“先撑后挖”的施工原则，支撑不及时，造成土压力不平衡，引发基坑周边地面建筑物出现沉降；③基坑围护结构深度未达到要求，无法隔断地下水，造成基坑底部出现隆起现象导致周边地面建筑物出现沉降。

1.6 其他风险

地铁深基坑工程是一项综合系统工程，参与人员众多，在实际施工过程中，施工人员粗心大意、缺乏安全意识、未按规范进行操作相关机械设备会造成安全风险。若施工现场项目部人员缺乏安全意识或是缺少能准确识别安全隐患的专业技术人员，施工过程中一旦出现安全问题，不能被及时发现并处理，会带来较大的安全风险。

2 地铁深基坑施工安全控制措施

施工单位应结合地铁深基坑施工的特点及面临的安全风险，制定相应的安全控制措施，以提高地铁施工中深基坑的安全性，提高地铁工程的整体质量。

2.1 建立科学化的施工队伍

地铁深基坑工程综合性较强，施工难度较大，需要各专业全方面的配合。这些特点对设计、施工单位以及从业人员提出了更高的专业要求。

（1）应优化施工队伍人员搭配，做好技术交底和岗前培训工作，提高施工人员专业知识水平和职业素养。

（2）明确施工过程中各部门的安全责任，提高安全意识。

（3）指派一定数量的专业人员进行24 h 的跟踪作业，定期对钢支撑和周边地面进行巡视，发现安全隐患及时上报整改。

（4）现场人员应对桩位情况和水准点进行定期观测，掌握围护结构的位移量和基坑沉降量，确保所有数据满足安全施工要求。

（5）现场施工人员必须遵循安全文明施工规定，佩戴安全帽，通过安全通道出入基坑，不得攀登模板或是使用脚手架进出基坑，以免出现坠落事故。

（6）基坑周围应设置安全警示牌，并布置稳固可靠的护栏和护网，高度按相关规定应＞1.2 m，基坑底部应通过脚手架布设逃生通道以防发生紧急情况。

总之，建立科学化的施工队伍，及时发现地铁深基坑施工过程中存在的安全隐患并提出相应的措施，以提高地铁施工中深基坑安全控制效果。

2.2 结构渗漏风险控制

结构渗漏风险往往产生于连续墙接头处，施工过程中一旦出现接头渗漏现象，会削弱土体抗力，引发基坑沉降，危害基坑施工安全，施工单位必须加以控制，及时处理。渗漏量较小的情况，可用“内堵法”进行控制，即先使用引流导管降水，然后喷射水泥砂浆对漏水口进行封堵，待水泥硬化满足强度要求后，即可关闭引流导管。若渗漏量大使得渗漏处难以封堵，应及时回填土封堵渗漏水，减少漏水对基坑的破坏，先将渗漏水堵住，再使用双液注浆封堵基坑外围。另外，由于连续墙接头处通常是围护结构相对薄弱点，在进行围护结构施工时，为提高接头处施工质量和防渗性能，从根本上降低结构的渗漏风险，工字钢接头是理想的选择，还可添加防绕流装置，并在地下连续墙接头内侧浇筑防渗漏扶壁柱进一步强化接头处的抗渗性能。工字钢接头如图1 所示。

图1 工字钢接头结构示意

2.3 管涌风险控制

地铁深基坑施工过程中必须注重控制管涌风险，控制措施：①基底加固。管涌现象是由于承压水头压力过大，基底土体压力不足产生的，因此施工过程应注意对基底进行加固，可增设钢板桩，使其满足加固标准；②制定切实有效的降水方案。结合工程实际，灵活采用各类井点降水方法降低地下水位，在降水效果生效前，还应采取一定反压措施防止管涌恶化；③一旦发生管涌现象，应加强基坑围护结构的监测，并及时封堵渗透位置，浇筑混凝土增强反压渗透的压力，防止发生结构严重位移和基坑周边地面沉降，造成严重的安全事故。

2.4 沉降风险控制

深基坑的沉降风险不仅威胁着深基坑工程自身的施工安全，还会影响基坑周边既有建筑的结构稳定性，带来严重危害，施工单位应重视沉降风险的控制和监测。控制措施：①施工前排查基坑周边的建筑及管线设施，布置控制监测点。指派一定数量的专业测量人员对沉降速率和累计沉降量进行观测，及时反馈并严格控制；②基坑降水必须考虑工程特点，尽量控制基坑降水对周边地层的影响，组织高效率的土方作业减少降水时间，防止土体颗粒的过度流失；③基坑开挖应分段进行，分区降水作业应同步跟进。控制承压水头的下降速率，并及时开展支撑作业，避免土压力不平衡产生沉降，确保基坑开挖过程中的稳定。

2.5 其他风险控制

其他风险控制措施：①信息化控制。得益于信息化技术的迅猛发展，在地铁深基坑施工中灵活运用信息技术，整合施工过程中丰富的信息资源，为促进地铁深基坑的安全施工提供更全面的信息支持；②加强连续墙变形监测。深基坑开挖阶段，支护结构易发生变形，施工过程中可利用测斜仪对连续墙的位移和变形量进行监测控制，以辅助施工技术人员进行判断，提升地铁深基坑围护结构的使用功能；③基坑外水位监测。地铁施工中深基坑安全控制应对基坑外的微承压水位和潜水位进行监测，通过监测结果确定地下连续墙的止水效果和漏水可能性，为指导深基坑进一步施工提供数据参考。

3 结束语

地铁工程对于推进城市建设至关重要，深基坑开挖是地铁施工中不可或缺的一部分，施工单位应优化地铁深基坑施工方式，在提高施工质量和效率的同时，提升施工安全控制水平。结合工程特点，全面分析地铁深基坑施工过程中存在的安全隐患，运用相应的控制措施解决问题，推进地铁工程建设的高效和安全。