地铁基坑施工安全风险分析

地铁基坑施工安全风险分析

王涵黄世汉

福州地铁集团有限公司运营事业部，福建 福州 350000

摘要：随着城市化进程持续进行，地下基坑工程频繁在繁华地区施工作业，为了保证施工全过程安全有序展开，避免自然原因或者人为原因造成对工程的危害，避免公共财产及人员受到伤害和损失，避免主体及周边环境某处极限状态的发生。基坑支护施工过程中，需要进行监测和控制，通过监测基坑周边土体的变形和沉降情况，可以及时发现和处理地面沉降、土地变形及地下水位变化等问题，确保施工安全。因此，在地铁工程中，基坑支护的设计和施工是非常重要的环节。

关键词：地铁；基坑；安全风险

引言

地铁车站基坑施工是一个复杂且关键的工程，其中，支护结构的变形控制是一个重要环节。支护结构的变形直接关系到地铁车站的安全和稳定运行，因此，在施工过程中对其进行有效监测和控制尤为重要。深基坑的建设必须进行大量土方挖掘，这会引起土层应力再分布和地下水位变化，导致地面沉降不均。若未采取有效的支护措施，则会引起围护结构变形，对周边建筑的安全造成威胁。

1地铁车站深基坑施工特点及重要性

与普通的地面建筑基坑施工不同，地铁车站的深基坑施工的工程规模更大，并且施工结构也更加复杂，对基坑施工中的围护结构及承载力有着更高的要求。因为地铁车站需要拥有多个出口及换乘线路，各种通道繁多且复杂，加大了深基坑施工的难度，并且地铁涉及的线路更多，如电力线路、燃气管道、通信线路等，在深基坑施工过程中，需要多个部门进行协调作业。由于地铁车站的施工环境往往多种多样，对于原建筑的各种管线也需要严格控制，不然很容易出现地下水堆积等问题，影响深基坑的支护施工。在当前城市发展中，地铁可以有效减少人们日常出行的交通压力。并且具有方便、环保等交通优势。由于地铁车站的施工环境多为地下，复杂的地质环境对地铁车站施工会有一定的影响，所以合适的深基坑施工技术可以有效确保地铁车站施工的安全性与稳定性，实现高质量建设。

2地铁基坑施工安全风险分析

2.1地面沉降

在地铁基坑开挖过程中，会对部分土壤进行挖掘和移除，当土壤被挖掘时，原本支撑住宅结构的土体受到破坏，其稠密结构逐渐变得疏松，很可能导致基坑周围土壤的松动和沉降，从而对周边住宅的结构稳定性造成不可逆转的影响。同时，地面沉降对周边住宅的影响不仅仅体现在结构稳定性上，还可能导致周边建筑物出现倾斜、裂缝或其他形式损坏的现象。尤其是对于那些建筑年代久远，本身地基就较为脆弱的建筑，施工带来的地面沉降很有可能加剧建筑物的沉降风险，对住宅的安全性构成潜在威胁，还会影响到住户的生命财产安全。

2.2地下水位变化

地铁基坑开挖可能对周边地下水位造成变化，进而影响到周边住宅。挖掘过程中，由于施工需要，地下水可能被抽取或渗入基坑，从而出现影响周边住宅地下水位的现象，对于那些依赖地下水支撑的建筑物而言，这一波动可能直接影响住宅的地基稳定性。在地铁基坑施工过程中，地下水位的快速下降或过度降低，都会在一定程度上导致周边住宅地基不稳定，增加建筑物沉降的风险，直接影响住宅地基的稳定与建筑物的结构安全，同时，地下水位的变化还可能对地下管道和地下设施的安全性产生重要影响。

2.3对周边交通和环境的影响

地铁基坑的开挖工程具有施工周期长、施工难度大等特点，施工过程中涉及大量机械设备、运输车辆以及人员活动，不仅严重影响了周边地面交通，也可能对周边环境产生一系列负面效应。其中，地铁基坑施工需要占用大范围的地面面积，随着运输车辆频繁进出施工现场，可能对周边道路造成严重拥堵，不仅影响了周边居民的正常，还在一定程度上增加了交通事故的发生概率。

3地铁基坑施工安全风险控制对策

3.1规范施工操作流程

为确保基坑施工的质量和安全，需要严格按照制定好的基坑工程施工组织设计进行规范施工。如果需要对施工计划进行变更，必须重新进行审批并获得相关方的批准。为了避免基坑开挖过程中引起周围管线或建筑物的破坏，应采取分层开挖和分段开挖的方式。分层开挖是指将基坑的开挖分为多个层次，逐层进行开挖，确保土体的稳定性和结构的完整性；分段开挖是指将基坑分为多个段落，逐段进行开挖，以降低土体的位移，减小对周围结构的影响。

3.2充分做好基坑排水

为了避免在基坑施工过程中出现浸水情况，应采取一系列的排水措施。（1）可以在基坑坡顶外设置挡水堤，防止地面积水冲刷坡面，并阻止基坑外的排水回流。挡水堤可以采用临时的挡土墙或挡水板等形式，以确保外部积水不进入基坑。（2）在基坑内部可以设置排水沟和集水井。排水沟可以沿着基坑边缘设置，用于收集和排出基坑内的积水。集水井可以供污水泵排出基坑内的污水，保持基坑内的清洁和干燥。（3）为防止地面积水进入基坑，还可以在基坑外侧开挖排水沟。排水沟应具备足够的宽度和深度，以确保地面积水能够迅速流入排水沟中，并离开基坑区域。

3.3加强变形监测

基坑变形监测是基坑施工过程中非常重要的一项工作，可以及时发现存在的安全隐患，并采取相应的措施进行调整和加固，以确保施工的安全性。在基坑变形监测中，应重点关注围护结构的形变以及地表沉降等项目。通过使用测量设备如全站仪、倾斜仪等，可以对围护结构的水平位移、竖向位移等进行监测，以了解围护结构的稳定性和安全性。同时，通过监测地表沉降，可以及时发现和评估基坑开挖对周围土地和建筑物的影响。

3.4注重纵向边坡防护

对于纵向边坡的防护，在边坡施工的时间较短或者面对普通土质的情况下，可以采取将水导入排水沟中或在坡面上铺设彩条布等简单的方法进行防护。这些方法可以有效地帮助水流分散和排泄，减少水分对边坡的侵蚀和破坏。对于施工停留时间较长或者夹砂层土质的边坡，可以考虑使用挂网抹面法进行防护。具体操作是在边坡坡面上铺设钢丝网，并插入1m长度的钢筋将钢丝网固定起来，然后在钢丝网上铺设厚度为5cm的M7.5标号的水泥砂浆层。这样的做法可以增加边坡的稳定性和抗冲刷能力，抵御长时间的水流冲刷和侵蚀。

3.5注重周边环境保护

（1）基坑开挖后，主要会引起墙体的水平和竖向变形，以及基底的隆起和地表的沉降。为了确保施工质量和遵守施工组织设计要求，需要在开挖过程中正确设置支撑，并密切关注基坑周围环境的影响。（2）在基坑开挖中，正确设置支撑是关键。支撑系统需要能够承受墙体的水平和竖向变形，并提供足够的支撑力，以确保墙体的稳定性和安全性。支撑设计应根据工程实际情况和工程地质条件进行合理选择，并严格按照设计要求进行施工。

结束语

综上所述，每个地铁车站基坑的开挖技术和围护措施都需要根据具体的地质条件、基坑结构特点和设计要求进行研究和设计。不同的地理位置、地下水位以及车站结构和设计风格都会影响基坑开挖的方法和围护方案。在实践中，工程建设者通过不断探索和总结经验，以及应用新技术、新材料、新工艺和新设备等，不断提高地铁建设的效率并降低成本。这些努力大大改善了城市交通，并为保证施工安全和质量做出了重要贡献。

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