浅析武汉地铁深基坑风险控制

浅析武汉地铁深基坑风险控制

石凯

武汉地铁集团有限公司武汉市430000

摘要：武汉市地下管线纵横交错，水文地质状况复杂，地下水丰富且水位较高，超厚软土层及饱和含水砂层中开挖车站深基坑，均属高风险作业，随时都可能出现基坑突涌涌水涌沙、地面塌陷、地下管线断裂等严重的安全事故。本文选取深基坑重大风险为分析对象，结合武汉轨道交通建设工程的特点，主要阐述了深基坑施工过程中的各项风险控制措施，牢记教训，避免类似险情发生，及时并合理地处理各类安全隐患，为优质安全的轨道交通建设做贡献。

关键词：深基坑；围护结构；开挖；降水；应急

一、主要风险源

1、地质风险：武汉市地下管线纵横交错，水文地质状况复杂，岩溶发育、长江一级阶地地下水丰富且水位较高，饱和含水砂层及超厚软土层中开挖车站深基坑，均属高风险作业，随时都可能出现基坑坍塌、涌水涌沙、地面塌陷、地下管线断裂等严重的安全事故

2、设计阶段风险：现场实际揭露与地质资料不符，设计计算错误，围护结构设计薄弱，如地连墙厚度，桩径，插入比等不够易导致开挖过程中基坑变形过大引起墙缝涌水涌沙、桩间突泥涌水等风险，止水帷幕方案选择不当、降水设计方案选择不当易引发基坑事故。

3、施工阶段风险：止水帷幕施工质量达不到设计要求等原因导致止水失效而引发基坑事故、止水帷幕施工过程中因操作不当等引起地下管线破坏等一系列风险，降水施工质量达不到设计要求，桩间挂网喷锚不及时、易造成基坑突泥、涌水涌沙等一系列风险。

未遵循时空效应分层、分段、对称、平衡的原则开挖与支撑，支撑架设不及时，基坑无支撑暴露时间过长，暴露的宽度及高度规模较大，未按设计要求放坡易造成严重的基坑坍塌事故。

武汉地区老旧管线存量大，管线因敷设质量一般且受施工影响易沉降变形破损后对工程产生重大危害、基坑周边存在未封堵完全、未迁改密封完好的雨污水管及废弃管线渗漏现象，导致整个基坑周边地层内雨污水富集、以及周边市政排水系统运行状况调查不清楚、降水井抽排回流至坑边形成水囊击穿止水帷幕薄弱处造成涌水涌沙等风险。

二、风险控制措施

1.地质风险控制措施：

详勘报告应满足施工图设计要求，勘察成果要进行强审。施工勘察应对详勘进行复核补勘，应满足施工方案调整和风险控制要求，必要时对线路或场地附近存在对工程设计方案和施工有重大影响的岩土工程问题时应进行专项勘察，特别是应进行岩溶专项勘察；

2.设计阶段风险控制：

应参考类似地质情况的典型车站围护结构及止水帷幕、降水设计，应组织有设计施工经验的岩土工程专家对基坑工程的设计方案。保证设计阶段的安全风险控制。加强设计阶段安全风险控制：针对武汉地区一级阶地车站基坑开挖施工风险，特别是围护结构为落底式地连墙，应在坑外增加降水井及应急注浆孔，严格控制坑内外水位差，基坑15m深以下地连墙接缝全部焊接钢板和注浆处理，有效控制地连墙缝渗漏，降低基坑涌水风险。

3、施工阶段风险控制

组织有设计施工经验的岩土工程专家对基坑开挖、支护、降水施工方案进行评审。在施工时应严格按设计进行施工，围护结构、软弱地层加固等施工工艺和质量需满足设计和相关规范的要求，特别是地连墙的施工质量控制宜加强。地连墙的施工质量与透水事故之间有着密切的联系，宜综合采取各种措施，有效提高地连墙质量，将隐患消除在萌芽中。加强地连墙及墙缝止水的质量检测。宜在典型部位对地连墙及墙缝止水的质量进行检查，以提前预判透水事故的潜在发生可能性，加强透水安全管理的有效性。针对地下水位过高的地段，应根据工程地质条件、水文地质条件和工程周边条件、开挖范围和深度，并结合基坑支护和基础施工方案，综合分析，做好降水单井试验、连通试验及群井试验，确定地下水的控制措施，施工期间应保证地下水位经常低于开挖地面0.5m以上。基坑开挖前应做好条件节点验收，验收合格方可开挖，基坑开挖时因遵循“分层分段、先撑后挖、严禁超挖、对称限时”的原则，其挖土方法和支撑顺序应符合设计要求。加强对基坑及周边环境的监测，并根据监测信息及时调整开挖方案，实施信息化动态施工。管线调查应准确，废弃管线应及时有效封堵，降水抽排应疏导至较远的市政排水井，避免回流。开挖完成后及时封底，减小基坑暴露时间。同时基坑周边严禁堆载，并加强现场机械交叉作业安全管理工作；切实落实高风险点车站的施工巡查制度。一级阶地等类似在富水底层开挖车站，发生透水事故的概率较高，宜在施工单位建立此类车站的夜间巡查与记录制度。

三、应急处理

加强事故抢险预演体系，风险预案应有针对性，施工单位及时有效的应对，对控制险情的发展有重要意义。基坑开挖前应组织有针对性的应急演练，建立和完善反应及时、科学决策、处置有序的反应机制，提高现场对突发事件的应急处置能力。事故（险情）发生后，应按要求第一时间报告重点内容至相关部门。出现险情时，技术措施要及时，材料准备应充分，人员安排需得当，过程处置对症下药，能将险情及时控制在早期，防止发生更为严重的后果。抢险物资配置到位。相关单位应配合到位：建设单位应组织设计、施工、监理、预警单位、监测单位密切配合沟通，协调一致共同行动。减少险情造成的损失，保障财产和人员的安全。

四、结语：

当前安全生产形势非常严峻。全国各地基坑安全事故仍不断发生，政府主管部门对安全生产事故追责日趋严苛，对安全生产工作要求越来越高。武汉轨道交通建设仍处于高峰期，多条线路同步在建，建设点多、线长，工法多，涉及既有线施工增多，重大风险急剧增加，各单位武汉地区深基坑施工经验水平参差不齐，安全生产形势越来越复杂、严峻，我们安全管理人员必须跟随安全形势变化，不断学习了解新技术、新工艺，新法规，对深基坑工程如履薄冰，高度警惕，严加防控。