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地铁工程基坑施工技术要点与风险控制研究

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张学帆李文鹏

【摘要】随着城市建设的发展，地铁已经变成了城市建设中的一项重要交通工具，由于地铁工程主要位于城市主干道的下方，在地下空间开发速度加快，基坑越来越深，存在很高的风险，给国家经济带来了严重的损失。对此，工程建设单位在进行基坑施工的时候，必须要重视基坑存在的潜在风險，根据工程的施工特点，控制好施工进度以及质量。本文笔者就地铁基坑工程的施工特点以及存在的风险进行探讨和分析，结合工程的实际情况，提出相关风险控制措施。

【关键词】地铁工程；基坑施工；技术要点；风险控制

一、地铁工程基坑施工技术要点控制方面

（一）基坑围护支撑体系

地铁深基坑支护方式主要有围护桩+支撑、地下连续墙+支撑、喷射混凝土+土钉等几大类，其中最广泛采用的是围护桩+支撑。在采用这一支护方式时，需要根据土地环境、土地压力、地下水位等情况确定围护桩类型和规格。围护桩施工常常采用人工挖钻、冲击钻、旋挖钻等技术。冲击钻、旋挖钻对地质要求较高，在软土地层中成孔的难度特别大，属于较落后的工艺，存在噪音大、污染严重的问题，只适用于小规模的场合。因此在城市施工中，一般都采用全套管回转钻成孔，它对地质的要求比较低，并且属于无污染技术，噪音也比较小，相对于其他两种技术有较高的优越性。钻孔施工完成以后，要进行冠梁处土方开挖施工，即将土方挖出来之后，直接采用挖掘机和大卡车把土方装车运走。在解决了这一程序之后，就要进行冠梁和砖挡墙的施工，而在挡墙实施完工之后，需要对于挡墙之外的空地用土填齐，并且牢牢撑住地面。值得注意的是，冠梁施工之前需要将钻孔柱柱头洗干净，冠梁主筋应与桩顶牢固焊接，以保证整体结构的完整性和坚固程度。要想保证基坑稳定，关键在于基坑钢管内支撑体系的完整。根据土地的压力值来测定钢管的厚度、长度等其他参数，对钢管的接角处的角度有着很高的要求，而且为了避免脚部支撑滑动，需要安装防滑装置。在施工过程中应该边挖边撑，避免开挖的深度与钢管的支撑力度不成正比，影响基坑的稳定性。

（二）开挖方法

膨胀泥岩地层开挖采取放坡拉中槽方式进行，无法放坡时采取挖机接力翻土开挖，土方开挖出土坡道不超过13%，每层开挖深度为2m，随挖随喷，开挖至钢支撑以下0.50m时架设第1层钢支撑，拉中槽方式开挖，基坑围护桩两侧各预留3m宽台阶，以便于支撑架设，台阶采用1：0.75放坡。每层台阶分3层对称开挖，分层厚度2m，开挖要求两侧均匀刷土，挖机接力翻土的方式开挖，开挖分层厚度为6m，挖机翻土至马道上，在马道上渣土装车，渣车沿马道出土。收口土方采取长臂挖机出土，如果基坑深度超过20m，可采取小挖机在基坑装土，龙门吊进行提升。土方收口阶段，西区进行第8层土方开挖，东区进行第6层土方开挖，因该阶段收口土方方量大、坡脚占压区长，开挖对支撑影响较大，本着保证基坑安全原则，收口土方采取平层收土，每层开挖深度约2m，出土采取在基坑底留置1台PC220挖机和PC120挖机进行配合收口，利用吊斗在支撑之间垂直提升将收口土方吊出，整个土方收口过程中需及时支撑架设。放坡开挖出土通道局部铺设焊有防滑钢筋的20mm钢板，保证开挖出土顺畅。

（三）基坑降水

为防止桩间渗水带出泥砂，保持基坑开挖时基底无水，在土石方开挖期间利用降水井对基坑进行降水作业，确保土方挖运时基底无水，满足施工要求。在地铁深基坑的施工过程中会涉及基坑降水，如果遇到承水压高的，还需要用专门的设备去降水。这样才可以保证地铁基坑的稳定性，才能确保当基坑围护体系关闭之后，深基坑内的水使得基坑周围土的强度增加，可以很好地防止基坑的变形。在基坑降水过程中，对于基坑降水的抽水量要严格把控，必须保证水位在一个适当的高度，这样才能保证水土不会流失，也能保证基坑的稳定性。

（四）管线的渗漏水预防措施

第一，对施工现场的井内积水实施抽排，安排相关人员对基坑开挖施工情况定期进行检查，并且做好记录，如果发现管线有渗漏的现象，要及时向相关部门汇报情况并采取解决措施。第二，加大对大型电信建筑物以及周围的重点管线的监测，每天汇报监测数据，使监测数据做到科学、全面和正确，同时由施工技术人员对数据实行认真的分析，如有问题应及时解决。

二、地铁基坑工程施工风险的控制措施

第一，坡顶卸荷的方法。如果基坑工程施工的周围环境比较空旷，在条件允许的情况下，挖除坡顶范围内的土体，降低坡顶的荷载。第二，回镇反压的方法。如果在施工过程中，遇到基坑的位移突然增大，坡顶发生开裂，出现滑动破坏，最有效也最快的方式就是利用支护结构实行回镇反压，直到反压土的高度能控制住基坑位移稳定，再考虑实施加固，从而有效避免事故的发生。

对地铁基坑工程施工过程中的各项事务与各个环节进行控制。通过监控与巡视，对围护结构的变形情况等做出监测，对基坑附近建筑物的变形情况做出监