地鐵車站臨近深基坑開挖安全評估

1、地鐵車站臨近深基坑開挖安全評估引言 近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，城市化建設(shè)的加快，城市土 地可用資源減少， 地表面積逐漸遞減， 人們對地下空間的渴求正 與日俱增，致使深基坑工程越來越多，基坑面積也越來越大，對 深基坑工程的施工要求也越來越高。 與此同時(shí)， 在深基坑工程施 工中發(fā)生安全事故或險(xiǎn)情的概率也在逐步增大。 如何通過當(dāng)前深 基坑工程施工中存在的安全隱患分析， 進(jìn)一步規(guī)范基坑工程的設(shè) 計(jì)、施工及監(jiān)測， 從而避免深基坑工程安全事故的發(fā)生成為各級 建設(shè)行政主管部門和參建各單位面臨的一個(gè)重要課題。1、當(dāng)前深基坑工程施工存在的主要安全隱患1.1 、設(shè)計(jì)階段存在的隱患 勘探資料不詳細(xì)，設(shè)計(jì)方案存在先

2、天性缺陷按照有關(guān)規(guī)定， 為使基坑設(shè)計(jì)安全、可靠、合理，作為業(yè)主方應(yīng)向設(shè)計(jì)單位提供 擬建區(qū)域詳盡的水文地質(zhì)資料、 地下管線資料、 周邊環(huán)境資料以 及擬建工程施工圖紙等必備資料。 但現(xiàn)實(shí)中往往一些業(yè)主單位對 該項(xiàng)工作很不重視， 草草提供一些資料給設(shè)計(jì)單位進(jìn)行基坑圍護(hù) 設(shè)計(jì)，而設(shè)計(jì)單位在現(xiàn)場踏勘后， 在未深究業(yè)主方提供的資料是 否真實(shí)準(zhǔn)確和完整可靠的前提下就匆忙進(jìn)行圍護(hù)設(shè)計(jì)， 導(dǎo)致設(shè)計(jì) 方案本身存在一些先天性缺陷。1.2 、基坑圍護(hù)施工質(zhì)量未達(dá)設(shè)計(jì)要求基坑圍護(hù)體系施工質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)基坑工程的 安全。從工程實(shí)踐中多個(gè)土釘墻的坍塌及三軸攪拌樁止水帷幕的 滲漏來看，均與施工質(zhì)量有著直接的關(guān)系。

3、土釘?shù)脑O(shè)置長度不夠、 注漿量不足、止水帷幕的水泥摻量不足、冷縫接頭處理不當(dāng)、三 軸攪拌樁垂直度超標(biāo)等現(xiàn)象在基坑事故中均能找到蹤影。 而相較 建筑主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制而言， 基坑圍護(hù)體系的質(zhì)量控制就顯得 略遜一籌。基坑圍護(hù)體系的質(zhì)量控制目前基本上依靠施工方的自 檢及監(jiān)理的監(jiān)督。 由于基坑圍護(hù)工程專業(yè)性極強(qiáng)， 不少監(jiān)理單位 在此專業(yè)方面技術(shù)力量匱乏，無法有效監(jiān)控重點(diǎn)部位和關(guān)鍵工 序，造成不少基坑圍護(hù)施工質(zhì)量失控。2、深基坑設(shè)計(jì)及施工安全分析2.1 、設(shè)計(jì)方面 當(dāng)基坑邊坡土體的抗剪切應(yīng)力小于外部應(yīng)力時(shí)， 就會(huì)出現(xiàn)邊 坡滑移或坍塌事故。 因此，選取結(jié)構(gòu)中土體的物理力學(xué)參數(shù)是否 恰當(dāng)、取樣的基坑土體是否具

4、有完全性、 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算是否 符合實(shí)際受力、 考慮的基坑開挖空間效應(yīng)是否周到等都是設(shè)計(jì)時(shí) 應(yīng)當(dāng)考慮的。 由于深基坑工程在實(shí)際工程中多作為臨時(shí)工程， 因 此，不僅得不到建設(shè)方的重視，還不愿意投入較多的資金，但是 一旦基坑工程出現(xiàn)事故， 除了處理困難外還會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損 失。在當(dāng)前的建筑行業(yè)中，深基坑工程具有技術(shù)復(fù)雜、綜合性強(qiáng) 等特點(diǎn)從而成為關(guān)注的工程焦點(diǎn)， 再加上直接影響工程造價(jià)， 從 而造成深基坑的控制和支護(hù)成為一個(gè)突出的問題?；油獬菢?biāo)建筑附近原則上不允許降水， 以免由于降水引起 城標(biāo)建筑的不均勻沉降。 在城標(biāo)建筑附近設(shè)置回灌井， 防止因基 坑降水及圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏引起城標(biāo)建筑地下水位下降

5、。 加強(qiáng)工程監(jiān) 測，動(dòng)態(tài)掌握施工全過程城標(biāo)建筑的變形趨勢， 在城標(biāo)建筑周圍 布置 8個(gè)沉降觀測點(diǎn)。 加強(qiáng)對城標(biāo)建筑側(cè)地下水位和土體側(cè)向位 移的監(jiān)測。 在基礎(chǔ)附近預(yù)留深層注漿管， 施工單位可視現(xiàn)場情況 及建筑變形情況進(jìn)行注漿加固。2.2 、施工方面 在坍塌事故中包含基坑破壞的五類有整體穩(wěn)定破壞， 傾覆破 壞，剪切破壞， 局部隆起破壞以及滲透破壞、 流砂、流土和管涌。 施工單位應(yīng)當(dāng)具有專業(yè)的施工水平以確保在施工過程中能夠根 據(jù)現(xiàn)場的檢測資料做出正確的判斷和處理措施。 由于基坑開挖與 支護(hù)緊密相關(guān)， 因此一般采用超前支護(hù)或同步支護(hù)。 在深基坑的 開挖過程中， 基坑外的土體由原來的靜止土壓力變?yōu)楸粍?dòng)或

6、主動(dòng) 土壓力，隨著應(yīng)力狀態(tài)的改變，土體逐漸發(fā)生變形，因此，采取 的擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)也不可避免的發(fā)生變形。 因此，為了能夠及時(shí)全 面的了解工程施工情況， 在深基坑開挖過程中必須綜合系統(tǒng)的監(jiān) 測基坑擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑周圍土體、地下水動(dòng)態(tài)、相鄰建筑物 和地下管線， 從而全面指導(dǎo)基坑的支護(hù)施工和開挖工作， 避免在 發(fā)生狀況時(shí)能夠及時(shí)采取應(yīng)急措施以避免破壞性后果。2.3 、對附近建筑變形控制措施 為了有效控制基坑開挖過程中城標(biāo)建筑的沉降， 對城標(biāo)建筑 基礎(chǔ)采用注漿加固，注漿孔間距 0.8m,正三角形布置，注漿深度為18m（即地面至基坑底下3m）,基礎(chǔ)與咬合樁之間采用 ?800600 高壓旋噴樁止水，其他施工

7、措施如下 :2.3.1 、為防止咬合樁施工時(shí)的水土流失,施工時(shí)加大套管 超前深度,避免成孔過程中涌砂等現(xiàn)象發(fā)生。2.3.2 、基坑開挖嚴(yán)格按照先撐后挖、分段、分塊、分層、 對稱平衡限時(shí)的原則進(jìn)行土方開挖,滿足基坑開挖的“時(shí)空效 應(yīng)”原理。土方開挖至基坑底部時(shí),及時(shí)進(jìn)行墊層的施工,并且 在最短的時(shí)間內(nèi)完成結(jié)構(gòu)底板的施工。2.3.3 、基坑外城標(biāo)建筑附近原則上不允許降水,以免由于 降水引起城標(biāo)建筑的不均勻沉降。在城標(biāo)建筑附近設(shè)置回灌井, 防止因基坑降水及圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏引起城標(biāo)建筑地下水位下降。2.3.4 、加強(qiáng)工程監(jiān)測,動(dòng)態(tài)掌握施工全過程城標(biāo)建筑的變 形趨勢, 在城標(biāo)建筑周圍布置 8 個(gè)沉降觀測點(diǎn)。

8、 加強(qiáng)對城標(biāo)建筑 側(cè)地下水位和土體側(cè)向位移的監(jiān)測。在基礎(chǔ)附近預(yù)留深層注漿 管,施工單位可視現(xiàn)場情況及建筑變形情況進(jìn)行注漿加固。2.4 、監(jiān)測方案必須結(jié)合實(shí)際進(jìn)行必要調(diào)整 由于深基坑自身體積大,深度深,周邊地下環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜,施工過程中,因土體具有流動(dòng)性,其受力狀態(tài)時(shí)刻變化。如果土 體變形過大, 可能會(huì)造成擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)因發(fā)生側(cè)向位移而引發(fā)工 程施工安全事故。因此,每個(gè)工程的監(jiān)測內(nèi)容、位置和方法,都 要根據(jù)工程實(shí)際情況來確定。 主要應(yīng)包括對支護(hù)結(jié)構(gòu)自身監(jiān)測和 周邊環(huán)境監(jiān)測兩部分。 監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)提供給有關(guān)各方， 如圍護(hù) 體及周邊環(huán)境在開挖過程中的變形與受力特性出現(xiàn)異常， 則要重 新優(yōu)化設(shè)計(jì)，調(diào)整施工參數(shù)，以確保基坑工程施工安全。3、結(jié)論3.1 、在基坑開挖過程中通過在坑側(cè)部分采用雙排樁、樁間 旋噴加固、樁頂放坡、掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土等支護(hù)措施，地鐵出 入口結(jié)構(gòu)在有圍護(hù)措施開挖狀態(tài)下的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力均小于混 凝土軸心抗壓和軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值， 最大豎向變形小于其沉降 控制標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和變形滿足規(guī)范要求，是安全的。3.2 、在建筑物建成后施加建筑物上部荷載的工況下，地鐵 出入口結(jié)構(gòu)在施加建筑物上部荷載的狀態(tài)下的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力 均小于混凝土軸心抗壓和軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值， 最大豎向變形小 于其沉降控制標(biāo)準(zhǔn)， 表明車站結(jié)