地铁车站深基坑施工风险分析

【摘要】 地铁是现代城市发展的标志，地铁解决了交通拥堵的城市建设问题。地铁工程建设一项难度很高的建设项目，投入的资金大、周期长、施工风险高。其中地铁深基坑的风险控制水平，从根本上影响着地铁建设的整体水平。在对地铁车站深基坑施工风险控制中，需要从施工环境上入手，通过对工程整体情况的把握，建立施工风险风控体系，准备好应急预案，在基坑开挖、钢管对撑、建筑物沉降方面，都需要拿出必要的解决方案。施工风险控制需要动态监测，地铁车站深基坑施工风险控制的级别较高，在实际施工操作中，积极引入先进的设备和技术，使施工的全过程都能够有必要的保障措施作为后盾。

【关键词】 地铁车站;深基坑施工;风险防控;应急预案;设计理念

引言

地铁的出现给予了城市交通新的历史篇章，地铁以其绝对的优势占据了城市交通的首要地位。作为城市建设发展的轨道交通线路，地铁从城市中心穿过，延伸到城市的各个角落。随着地铁建设的深入发展，地铁建设规模增大带来了施工建设的风险。地铁建设中深基坑建设施工是项目工程中主要的组成部分，深基坑建设工程的影响因素很多，需要从力学、结构、水文地质、土力学、地基基础、地基处理、原位测试等多个方面进行考量。深基坑工程是一个系统性的综合工程，在挖土、防水、降水，或者支护、挡土方面都要运用现代化的施工科技，任何一个环节失误，或者没有达到规定标准，都会给地铁建设带来不可预知的风险。

一、地铁车站深基坑工程的基本特点

1、深基坑具有区域性、时空性。地铁车站深基坑工程是基坑工程的一个分支，在广义上，具有一般基坑的主要特点。例如具有一定的区域性、综合性和复杂性特点。同时，地铁深基坑工程受环境影响较大，需要在特定的环境下，才能够进行施工，深基坑需要一定的空间，在时间和空间上要符合结构设计的要点。在以往的地铁事故中，不难看出，地铁深基坑事故通常都是瞬间发生的，而且影响范围广，不仅危害到地下的地铁设施，还对地上建筑物有足够的危害，可见，地铁深基坑具有延展性特点。

2、深基坑受地质结构控制。地铁深基坑一般深度为15米以上，車站长度为200米左右，车站的整体形状为两端较大，中间部分较小，这种设计是为了更好的平衡结构受力点。地铁深基坑分布在城市不同的地质环境下，但是，一般的分布地点都是地质环境比较平稳的结构，在开挖过程中，到了一定的深度就会遇到承压水，对承压水要进行必要的控制，使深基坑更具安全性。同时，受地铁深基坑线路较长的影响，在建设中，必须要对土体进行加固，没有加固措施容易造成线路过长形成的坍塌，也会造成开挖部位不同引起的不均匀沉降。

3、深基坑地下组织复杂。城市地铁在修建过程，需要面对的一个难点就是规避地下组织结构的矛盾。城市地铁穿越的地点都是城市的繁华位置，在这些商业区或者民用建筑集中的区域，地下管线纵横，例如煤气管线、电管线、电话管线、宽带管线、自来水管、雨水管等，这些管线不能因为地铁修建而中止使用，在修建过程中，要对这些管线的分布有足够大了解，防止因开挖造成管线断裂，影响商业活动的开展和居民生活的中断。

4、地铁综合线路的合并建设。随着我国地铁工程带来的城市交通优势和居民对地铁工程的青睐，我国一些符合地铁修建要求的地区都开水筹备地铁的修建。在北京、上海、成都等较大规模城市，地铁线路已经纵横交错在城市的地下，成为城市交通的主体。线路纵横较错，给深基坑带来的一定的危险，深基坑需要扩大建设范围，这就需要对深基坑的整体建造提出了更高的要求。

二、地铁车站深基坑事故灾害的风险源头

1、地铁建设单位对工程的粗放型管理。地铁工程的严肃性人人皆知，地铁工程不同于其他的工程类型，地铁工程深处于地下，如果施工过程出现偏差，就会从很大程度上影响工程的整体质量。如果建设单位没有计划盲目投产，无限度的进行压价，就会使工程使用的材料受到质量上的影响，例如个别建设单位为了节约成本，压缩工期，不顾施工质量在短时间内完成复杂工程的施工，就会使施工过程没有参考标准，严重影响工程质量。在施工过程中，没有经过细致的分析去选择支护方案，没有进行调查后选择开挖方法，这些操作技术原因，影响了地铁深基坑的建设进度。支护结构是施工过程中的重点设施，支护是对施工人员和周边环境的必要保护，支护结构能够减小周边的压力，降低地层的负荷。在施工承包合同上，一些建设单位将整个工程进行层层分包，而分包单位的技术水平和整体建造方式有一定的瑕疵和限制，现场管理不到位，致使工程施工风险加大。同时，受建设费用的影响，安全程度会有所降低，加之监理工作不按程序操作，给整个深基坑建设过程带来弊端。建设单位的建设水平是影响深基坑施工风险的主观原因。

2、环境考察与地质勘查工作不细致带来的风险。地铁建设具有的明显标志就是对环境的高要求。不是任何一个城市的地质环境都符合修建地铁的要求。有的城市所在的位置是地壳板块活动的中心，有的城市处于湿地，有的城市处于高寒地带和炎热地带，这些都是地铁建设初期必须要考量的客观因素。即使是初步符合地铁修建要求的城市，也需要进行细致的考察。勘查单位要对地铁深基坑所处的位置有详细的资料，对资料提供的数据进行全面的核对，掌握好材料的全面性和准确性。但是，在现实勘查中，往往勘查报告没有真实的反映出地质构造的全部情况，在粘聚力和内摩擦角的确定上与实际情况有一定偏差，这就给支护结构设计带来了很大的风险。勘查报告需要显示土层结构、土层厚度和土体物理力学的指标，从而确定压力计算的结果，但是，一些勘查单位并没有从实际角度出发，造成勘查结果的不准确，影响设计方案的确定。勘查工作对于水文地质测量是一项重点工作，深基坑开挖后，由于内外压力会产生压力水，特殊地点还会出现喷涌现象。这样的情况，勘查工作必须要以勘查对象为主要考虑因素，不能千篇一律的概括地质条件。

3、地铁深基坑设计方案带来的风险。在工程建设中，一切设计都要以实际情况为参考标准。通过对地质水文条件的勘察后，对地铁深基坑的基本条件有了一定的认知。在确定设计方案上，就有了足够的依据。但是，在现实工程设计中，一些设计者盲目追求设计风格的特殊性，没有多方考虑地层结构的特点和城市地下基本组织的范围，运用不成熟的设计理论进行方案设计，这些设计人员经验不足，判断失误，考虑不够周全，将设计理念与现实需要分割开来，不充分考虑不定性因素带来的风险，过度重视设计的审美，而忽略的设计是为现实需要服务的思想。盲目设计，不按规范操作，就是在建造过程中无法应对突发事件。地铁深基坑的基础条件不是一成不变的，受环境和物质参数的影响很大，如果设计方案和设计理念没有贴近现实，就会造成地铁深基坑设计无法实现长久性的存在和发展。

三、地铁车站深基坑风险防控的具体措施

1、正确选择施工单位，科学设计施工方案。地铁车站深基坑的风险防范工作要从源头入手，既要考虑主观因素，也要考虑客观因素。随着我国现代企业制度的建立和完善，地铁施工企业已经逐渐走向规范化经营轨道。在选择施工企业的时候，要对施工企业技术水平和施工过程有足够的了解，通过对企业资质验证，对施工人员水平的基本考察，确立施工企业的应用标准。施工企业要在地铁深基坑的建造之初，做好施工人员的培训工作，使施工人员从思想意识上，明确地铁建设与其他建设的区别，防止认识上的缺失对施工带来的危害。在设计方案上，要针对深基坑的自然条件进行合理的认知，确定深基坑所处的位置，应该规避的矛盾，例如地质水文方面、地质构造方面、土层结构方面等等。设计方案在实施过程中要进行严格监理，工程设计监理人员要深入一线，细致考察监督施工的各个环节。

2、实施信息化监测，确保数据参数的准确性。地铁深基坑施工过程一般施工周期较长，这是由地铁深基坑的基础条件决定的。在勘察过程中，要保持动态监测方式，动态监测就是在勘察或者施工的各个时期，对深基坑的基本情况有足够的了解。深基坑的自然情况在受到环境干扰后会发生一定的变化，这些变化容易造成深基坑施工的危害。例如物质被氧化，空气中的化学物质颗粒等等，都会影响深基坑的整体环境。确保数据参数的准确性，能够从根本上控制深基坑的基本情况，使施工人员明确在施工过程中，应该避免的危害，能够从主观角度对客观环境有足够的认识和掌控。

3、建立预警机制，保证事故应急预案的有效性。地铁车站深基坑施工风险风范手段中建立应急预案，确保应急预案的有效性是风险防范的保障措施。应急预案建立要从施工过程的各个环节入手，有重点，有步骤，将施工全国划分几个部分，根据可能发生的事故危害，明确应急预案的具体做法。例如沉降过大，建筑物出现裂缝，就要停止土方开挖，假设钢结构进行支撑。再如管线出现排水现象，就需要检查井内积水的深度，对积水进行抽排，确保发生排水的地点不在溢出。深基坑风险防范以保证工程进度为准，应急预案和应急措施要实现第一时间生效，防止因为过程繁琐带来的操作难度。

四、结语

目前，我国城市地铁建设的数量和长度逐年增长，地铁带给了人们生活与工作上的便捷，也创造了一定的经济效益。但是，近年来，地铁深基坑出现的安全事故，也时刻警醒着人们应该如何建设地铁，防止因为施工建设风险和安全管理带来的事故。深基坑建设是地铁建设中的头等大事，深基坑建设的技术和整体建设水平需要在实际操作中不断提升，将技术与控制有机结合，形成具有防范过程的施工建设。地铁发挥着城市交通的优越条件，严格施工，积极建设，实现地铁工程建设与日常运行的稳定发展，是我国地铁建设的中心思想。稳定健康的发展城市地铁运营，是现代化经济发展模式的具体体现

参考文献

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[5]《地铁车站深基坑施工风险耦合模型研究》[D]，任振编著，华中科技大学，2013年。

[6]《地鐵车站深基坑施工风险案例分析及控制对策》[J]，乔林祥编著，山西建设，2012年30期。

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