地铁车站深基坑安全防护管理

摘要：地铁车站施工一直以来都是以个风险很高的行业，如何去确保施工的安全可靠问题是整个项目能否稳定发展的基础。通过增强安全意识，加强安全法防护管理措施，能够确保工程建设的安全性，而地铁车站深基坑施工中的安全防护管理便是其中非常重要的一环。

关键词：地铁车站；深基坑；安全防护

1 概述

1.1 深基坑安全防护问题的重要性

城市地铁发展迅猛，由于轨道交通线路多从市中心穿越，随着地下空间开发的速度加快，基坑越挖越深、越挖越大。由于深基坑工程的影响因素多、风险高等特点，各种深基坑安全事故时有见诸媒体，给国家和社会带来巨大的经济损失和不良影响。根据有关文献，基坑事故发生率一般约占基坑工程数量的20%左右通过对国内发生的多起基坑工程事故的分析，因设计不当造成基坑事故占总数的46%， 因施工问题造成基坑事故占总数的41.5%。

深基坑工程是一个需要力学、结构、水文地质、土力学、地基基础、地基处理和原位测试等多学科知识的综合工程，是集挡土、支护、防水、降水、挖土等环节的系统工程，深基坑工程具有临时性、复杂性、随机性和地域性等特点，任何一环节的失误都会带来事故，是一项高风险性工程。如何减少或降低深基坑工程施工风险，正确应对深基坑工程施工过程中发生的各种风险事件，已成为工程建设中最重要的事情之一。 1.2 工程相关情况

明挖地铁车站的基坑工程主要有基坑围护结构、基坑内支撑结构、基坑降水等组成。围护结构和内支撑施工控制的好坏直接影响基坑的安全稳定，常见的基坑失稳、管涌等安全事故的发生多数都与围护结构和内支撑有关。某地铁车站设计采用明挖顺作法施工，全长263.2m，宽18.6m，顶板覆土埋深约5.0m。明挖坑基坑开挖深度达18m，围护结构采用钻孔咬合灌注桩，插入比约为1:0.8。在车站基坑开挖过程中先后两次水涌砂涌等现象，不同程度地对周边环境和车站基坑安全造成了一定的影响，经过及时采取应对措施没有造成较大损失和影响，在此基础上提出一些安全防护管理建议。 2 深基坑安全防护管理策略

2.1深基坑围护结构的安全防护管理

钻孔灌注桩作为围护结构承受水土压力，是深基坑开挖常用的一种围护形式，根据不同的地质条件和开挖深度可做成悬臂式挡墙、单撑式挡墙、多层支撑式挡墙等。

深基坑围护的安全防护注意要点与临边洞口都大同小异。主要以设置警示标语，设置为护栏杆等基本为主。基坑的维护还要根基础土质的松散、软弱程度来具定方案。一般是在基坑四周安全距离50公分内搭设栏杆。栏杆可用脚手钢管、连接扣件进行组装搭设，要在四周设置必要的照明，防止夜间施工意外发生。

雨季、冬季和夜间施工要求需要特别加以注意安全问题，应全面检查原有排水系统，进行疏浚，必要时增加排水措施，保证水流畅通。开挖基坑(槽)或管沟

时，应四周垒填土埂，防止雨水流入，并要注意边坡和直立壁的稳定，必要时可增设支撑，并加固边坡和支撑的检查。另外，雨季施工不宜靠房屋墙壁和围墙堆土，防止倒塌事故。冬季施工时，土壤受冻变硬，难以挖掘，应专门制定保证施工安全的技术措施，并对操作人员进行安全教育。应随时掌握气候变化情况，以便预先做好保护措施。雨季、冬季施工应对运输道路采取防滑措施，以保证正常运输和安全。大风大雨期间应暂停施工。最后，夜间施工也应保持有足够的照明，在深坑、陡坡等危险地段应增设红灯标志，以防发生伤亡事故。 2.2 深基坑支撑结构的安全防护管理

深基坑支撑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。

深基坑支护作为一个结构体系，需要保证安全性能，就应要满足稳定和变形的要求，即通常规范所说的两种极限状态的要求，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态，对深基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏，出现较大范围的失稳。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大，影响正常使用，但未造成结构的失稳。

因此，深基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数，不致使支护产生失稳，而在保证不出现失稳的条件下，还要控制位移量，不致影响周边建筑物的安全使用。因而，作为安全防护设计的计算理论，不但要能计算支护结构的稳定问题，还应计算其变形，并根据周边环境条件，控制变形在一定的范围内。

一般的深基坑支护结构位移控制以水平位移为主，主要是水平位移较直观，易于监测。水平位移控制与周边环境的要求有关，这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分，对于基坑周边有较重要的构筑物需要保护的，则应控制小变形，此即为通常的一级基坑的位移要求；对于周边空旷，无构筑物需保护的，则位移量可大一些，理论上只要保证稳定即可，此即为通常所说的三级基坑的位移要求；介于一级和三级之间的，则为二级基坑的位移要求。

对于一级基坑的最大水平位移，一般宜不大于30mm，对于较深的基坑，应小于0.3%H，H为基坑开挖深度。对于一般的基坑，其最大水平位移也宜不大于50mm。一般最大水平位移在30mm内地面不致有明显的裂缝，当最大水平位移在40-50mm内会有可见的地面裂缝，因此，一般的基坑最大水平位移应控制不大于50mm为宜，否则会产生较明显的地面裂缝和沉降，感观上会产生不安全的感觉。一般较刚性的支护结构，如挡土桩、连续墙加内支撑体系，其位移较小，可控制在30mm之内，对于土钉支护，地质条件较好，且采用超前支护、预应力锚杆等加强措施后可控制较小位移外，一般会大于30mm。 2.3 深基坑降水安全防护管理

深基坑降水是指在开挖基坑时，地下水位高于开挖底面，地下水会不断渗入坑内，为保证基坑能在干燥条件下施工，防止边坡失稳、基础流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降而做的降水工作。

由于每个井点周围的水位降低是呈漏斗状分布，整个基坑周围的水位降落必然是近大远小呈曲面分布。水位降低一方面减小了土中地下水对地上建筑物的浮托力，使软弱土层受压缩而沉降；另一方面空隙水从土中排出，土体固结变形，本身就是压缩沉降过程。地面沉降量与地下水位降落量是对应的，地下水位降落的曲面分布必然引起邻近建筑物的不均匀沉降。

当不均匀沉降达到一定程度时，邻近建筑物就会裂缝、倾斜甚至于倒塌。因此配合基坑边坡支护进行降水设计和施工，必须高度重视降水对邻近建筑物的影响，把不均匀沉降在允许的范围内，以确保基坑及周围建筑物的安全。为此，可以从以下几方面制定减少不均匀沉降的安全防护措施。

在降水井点与重要建筑物之间设置回灌井、回灌沟，降水的同时降水回灌其中，使靠近深基坑的建筑物一侧地下水位降落大大减小，从而控制地面沉降。 减缓降水速度，使建筑物沉降均。在邻近建筑物一侧将井点间距加大以及调小抽水设备的阀门等，减小出水量以达到降水速度减缓的目的。

提高降水工程施工质量，严格控制出水的含砂土量，以防止地下砂土流失掏空，导致地面建筑物开裂。布设观测井和沉降、位移、倾斜等观测点，进行定时观察、记录、分析，随时掌握水位降低和基坑周围建筑物变化动态。同时，还要了解抽水量和含砂量。做到心中有数，发现问题及时采取措施，预防事故发生。 结束语：

本文首先强调了地铁车站深基坑安全防护管理的重要性，并对工程基本情况作了基础介绍，在此基础上从深基坑围护结构、支撑支护结构、降水等三个主要的方面对地铁车站深基坑安全防护管理策略进行了深入的探讨与总结。 参考文献：

[1]葛倩.地铁工程深基坑施工安全监测管理研究[D].天津大学，2014. [2]杨乾辉.地铁深基坑工程安全风险辨识和评价研究[D].中南大学，2013. [3]钱劲斗.地铁车站深基坑施工风险管理研究[D].武汉轻工大学，2017.