基坑施工中应该注意的问题与研究对策.docx

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基坑施工中应该注意的问题与研究对策

继续教育学院

毕业设计（论文）

题目：

基坑施工中应该注意的问题与研究对策

学生姓名:

王长亮

班级：

学号：

922514100016

专业：

交通土建工程

指导教师：

尤冬梅

2016年03月10日

长沙理工大学继续教育学院毕业设计（论文）成绩评议

题目:

基坑施工中应该注意的问题与研究对策

学院：

长沙理工大学继续教育学院专业:

交通土建工程

学生姓名:

王长亮学号：

922514100016

答辩意见：

最终成绩：

答辩教师签字：

年月日

基坑施工中应该注意的问题与研究对策

摘要：

随着城市地下空间的快速开发，深基坑工程的施工风险越来越受到广泛的重视。

结合北京地铁14号线菜户营站车站主体工程基坑开挖的施工实例，指出基坑施工过程中存在的主要风险,提出风险预防措施及应急预案，并总结了深基坑施工的风险控制的系统思路,可供实际工程借鉴.

关键词：

地铁车站；深基坑施工；风险控制；应急预案；风险管理

1、前言

随着城市建设迅猛发展,特别是大城市的人口与日俱增,随之而来的是道路拥堵问题，为满足人们生活、工作需要,解决拥堵问题必须放在首位。

但地面交通受种种条件限制，发展空间极其有限,而且不便捷.人们只好把目光转向地下。

也就是近年来正在蓬勃兴起的地下铁道工程，人们通常叫做地铁.地铁目前已是人们所熟知的交通工具了，而且也是出行时首选的公共交通，给人们出行带来了极大的方便。

但提起地铁建设可能很大一部分人就不知道了，地铁建设是一项技术含量高，施工难度大，安全风险多的工程.特别提一下地铁深基坑施工的安全风险方面，如果预防预控措施不到位，很可能发生重大安全事故

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、土方等环节的系统工程，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,已成为工程建设中相关技术及管理人员的必修课.

风险管理技术即减少风险、避免事故发生及事故发生后应急处理的管理技术。

风险管理的提出由来已久，但是应用到深基坑工程管理上尚不成熟。

本文仅对北京地铁14号线菜户营车站深基坑施工可能遇到的风险予以分析，并总结出风险控制的相应对策。

2、工程概况

菜户营站位于菜户营桥南侧、京九铁路西侧、6号温泉东侧（原嘉年华会馆）、金泰苑小区北侧绿化地内,呈东西向布置。

车站沿丽泽路东西向布置，车站总长度为202.8m,顶板覆土约为8.36m；车站为明挖三层双柱三跨12m岛式车站，车站标准段底板埋深约23。

5m，菜户营站主体结构标准段宽度21.1m。

车站围护结构采用钻孔灌注桩+钢支撑联合支护,结构内衬紧贴围护结构。

车站层高较高，车站标准段地下一层层高为5750mm,地下二层层高为5150mm，地下三层层高为6250mm,混凝土浇筑采用单层墙体一次性浇注,一次支模，因此不易采用对撑方式支模,拟采用18mm胶合板做面板，工木梁与槽钢为背楞,用钢三角架支模的单侧支模体系.

3、基坑施工中存在的风险分析

2.1施工环境分析

菜户营站场地周边及地下环境较复杂，菜户营车站结构南距金泰苑小区最小距离约为28m，西侧距离六号温泉18.6m，东侧距离京九铁路约为69m，北侧距离菜户营桥约27.6m。

车站周边管线繁多，布设错综复杂.

本车站底板埋深23。

5m,车站有效站台中心里程处覆土厚度8.9m。

本次勘察的控制性勘探孔最大深度为46.50m.按照地层沉积年代、成因类型、地层岩性及其物理力学性质对地层进行初步划分,共划分为13个大层。

根据对拟建工程所在区域地下水分布条件和地下水水位长期观测资料的综合分析，本工程场区属北京市工程水文地质分区中的Ⅲb亚区.拟建场地地面下46。

50m深度范围内的砂、卵石层中主要分布1层地下水,地下水类型为潜水。

潜水主要赋存于标高26.58～27。

92m以下的砂、卵石层（相应于工程地质剖面图中的⑦层、⑦1层及⑨层）中.工程场区初勘阶段（2009年11月份）水位（潜水）标高为19.44m左右。

站主体标准段结构底标高约19。

70m，两端明挖段结构底标高最深处为17。

50m。

一般位置结构底板位于潜水水位附近，加深段位置结构底板位于潜水水位以下,结构开挖受潜水影响较大,需进行有效地下水控制.

2.2主要风险分析

地质条件和水文地质条件的复杂性，增加了基坑工程设计和施工难度.基坑工程由于施工周期长，常需经历多次降雨、周边堆载、振动等许多不利条件,因此，深基坑工程事故时有发生.在软土、高水位及其他复杂场地条件下开挖基坑，发生事故的概率更高。

在本工程中，明挖基坑施工开挖深度、跨度大；地下水丰富；周边管线众多等.因此，保证明挖施工不造成土体坍塌；开挖阶段渗漏水、涌土、喷砂；基坑边坡失稳滑坡;支撑失稳，基坑崩塌；坑底隆起；维护结构位移过大以及既有管线过量沉降及变形是本工程的重点。

4、风险预防措施及应急预案

4.1基坑开挖

（1）基坑开挖按“纵向分块、竖向分层、横向先挖中槽后修边"的原则施工，施工时严格控制开挖深度,减少围护桩在支撑前的暴露时间。

开挖后及时架设钢支撑，将围护桩变形降到最低。

（2）施工中加强监测，必要时加大监测频率，及时进行数据回归分析，以监测信息指导施工。

（3）坚持以地质为先导的原则，时刻掌握地质变化情况；同时对基坑侧壁可能出现的渗漏水采取疏排措施。

4。

2基坑开挖阶段渗漏水、涌土、喷砂

如果基坑开挖过程中发生渗漏，应根据渗漏部位、流量、渗漏点大小分别采用以下方法应对：

（1）如果渗漏点局限于开挖面以上，且渗漏量不大，宜采用双快水泥抽槽压注聚氨酯的方法封堵。

（2）如果渗漏点局限于开挖面以上,且渗漏量较大，宜在渗漏点打入泄水管，用钢板和双快水泥封堵泄水管周围，待周围封堵材料达到强度后关闭泄水管阀门。

（3）如果渗漏点延伸自开挖面上至开挖面以下，应在基坑外渗漏点附近压注双液浆，注浆采用压力控制，最高压力不得超过0。

3MPa,同时注意支撑安全。

（4）如果渗漏点延伸自开挖面上至开挖面以下且流量较大，应在基坑内局部回填至流量较小后，在基坑外渗漏点附近压注聚氨酯。

（5）如果渗漏点不明，水流自开挖面下向上涌出，应立即停止开挖，局部回填直至渗漏停止，然后采取基坑外注双液浆措施。

（6）如果渗漏水流混浊,且渗漏时间较长，应注意渗漏点附近可能存在严重的土体流失,出现空洞，此时严禁重型机械靠近，并立即采用振管注浆方法填补空洞。

4。

3基坑边坡纵向失稳滑坡

对于地铁而言，基坑边坡纵向滑坡后最直接后果就是冲垮支撑体系,导致围护结构破坏,一旦发生此类恶性事故，首先应在不危及人员安全前提下补强支撑;如果不能补强支撑则应立即组织回填基坑坍方处,并组织周围人员撤离，防止事态进一步恶化。

基坑边坡纵向失稳事故必须引起高度重视，应绝对避免此类事故的发生，只要措施到位,责任到位，这种事故是完全可以避免的。

在地铁深基坑开挖过程中保证纵向土坡稳定是至关重要的，一旦土坡坍塌，就可能冲断横向支撑并导致基坑挡墙失稳，酿成灾害性事故。

尤其是雨季施工，更会因排水不畅、坡脚扰动造成纵坡滑坡事故。

因此采取以下针对性措施：

（1）严格控制基坑开挖坡度.

（2）基坑内的部分土层具有含水量高、孔隙比大、强度低、渗透性差、灵敏度高的特点，基坑开挖时易产生流变现象,造成边坡失稳，因此在开挖前和开挖过程中均采用具有针对性的支护措施，保证该土层的支护效果。

（3）暴雨来临之前所有边坡应铺设塑料膜防止暴雨冲刷，同时在坡脚设置大功率水泵抽排水，防止坡脚浸水。

（4）如果遇到特殊情况,需要基坑停工较长时间，应在平台、基坑边和坡脚设置排水明沟和积水坑，并派专人抽水值班。

（5）在进度允许的条件下尽量采用少开工作面的形式，避免暴露太多的基坑工作面.

（6）坡顶严禁堆积荷载，坡顶不允许设置便道。

4。

4支撑失稳，基坑崩塌

钢支撑失稳前有拱起或下沉的先兆，支撑轴力监测也会发生异常，一旦发现此类先兆应立即停止开挖，在失稳的钢支撑旁架设钢支撑，并施加预应力，同时对周围支撑复查，查找是否有支撑松弛，如果发现有支撑松弛，应立即复加预应力。

如果没有支撑松弛或支撑而发生支撑失稳,则应立即查找周边超载、支撑材料等原因,防止失稳现象扩散。

4.5坑底隆起

一旦发现坑底隆起迹象,应立即停止开挖，并应立即加设基坑外沉降监测点.对小型基坑如出入口等，可及时采用回灌水的方法，对大型基坑则应立即回填土，直至基坑外沉降趋势收敛，方可停止回灌和回填，然后会同设计及监理等相关单位一起分析原因，制定下一步对策.

4.6围护结构位移过大

若发现围护结构位移过大,应立即暂停开挖，并紧贴地面设置临时支撑，然后对已经设置的支撑逐根复加预应力，同时应对周围建构筑物设置跟踪注浆孔,采用跟踪注浆方法减少其沉降。

4.7管线断裂

施工过程中若发生燃气、积水、雨水等管线断裂等事故,将给工程进展及居民生活、周边环境带来极其严重的不良影响。

加之部分管线有其特殊性,一旦断裂，破坏力大，可能对人身造成伤害，为此,在燃气管区域施工前，应事先按动火审批作业审批制度提出“动用明火报告”，办妥审批手续,并落实消防设备，否则不准施工.施工过程中发现管线现状与交底内容、样洞资料不符时，及时通知建设单位和有关管线单位到场研究，商议措施，在未作出统一结论前，不擅自处理或继续施工.一旦发生管线损坏事故,立即上报上级部门和建设单位，并立即通知有关管线单位要求抢修，同时积极组织力量协助抢修工作,并注意维持好现场,疏解交通，最大限度地避免对过往行人和周边居民造成意外的人身伤害。

5、深基坑施工的风险控制

项目风险控制一般由风险识别、风险评价、风险管理三部分组成。

风险识别是风险控制的第一步,全面识别准确评价各种风险有利于提高风险管理的效率。

但对于深基坑工程，尤其是大型深基坑工程,设计施工工艺、工法多种多样，机械设备种类多且多为大型设备，周转材料量大类多，工程地质条件复杂,工程周围环境多变,加上不同的设计施工单位在技术方案及水平上不尽相同，因此不同深基坑工程在实施过程中会发生不尽相同的风险事件,要做到事前准确识别并评价出所有风险是有一定困难的.但无论这些风险事件在变现形式上如何不同，分析其根本原因，在控制措施方面却有相同之处。

5。

1设计方面

合理的设计方案对工程的安全实施起着至关重要的作用,设计方案安全可靠是施工安全的前提.设计人员要不断提高设计水平，设计方案应优化比选，以确定合理先进方案，同时在工程实施期间应经常深入现场了解施工状况与设计工况是否相符，若不符应及时做出必要的设计修正，以满足工程的实际情况.设计审图应把深基坑工程设计作为审查重点严格把关，并以此促进设计技术水平的不断提高。

5.2施工方案的审查

建设单位和监理单位应对施工方案的可行性作重点审查。

施工方案审查应结合施工单位的有效资源状况进行,以确保可行为重点,对于方案中超出现有资源的承诺，应要求施工单位作出专门说明或提供相关证明材料.对施工资源的准备情况应作为现场监理及业主控制的重点，如材料、人力、机械设备是否到位,这也是风险控制中事前控制的重要部分。

最后应保证施工方案严格执行，保证每个执行过程的规范,这也是确保安全的必要条件之一。

5。

3施工方案

施工方案应结合施工单位自身的工程经验、技术装备能力、材料状况、人力资源状况做到切实可行。

换句话说,施工单位应有能力调配相关资源来保证施工方案的实施，而这一点正是目前较多项目在施工管理中所欠缺的。

所以施工招标时应优选有经验、有信誉、管理水平高、实力雄厚、资源充沛的施工总承包商及专业分包商，尤其对施工单位的有效资源状况及资源调配能力要做重点考察。

5。

4信息化监测

基坑工程事故大多与监测相关联，或是监测不力,不能及时预报险情，或是管理者不重视险情的预报，没有进行及时、针对性地处理，致使贻误抢险时机。

基坑工程的环境监测既可验证设计、又可及时指导施工，避免险情发生引发事故。

因此，在基坑施工中，必须重视监测工作。

在基坑施工前,制定监测方案，合理布置监测点，确定各阶段的监测报警值和监测频率。

施工中，注重监测点的保护工作，以免损坏监测点，影响到数据的收集；时刻关注周边环境的变化，对监测报表进行分析研究，遇有监测预警或异常情况时，须立即采取应急措施，将险情杜绝，确保基坑的安全.

5。

5应急预案到位

对于基坑工程施工中可能遇到的紧急、突发、高风险事件,先期制定各项应急预案，基坑工程施工前，按照应急预案的要求配备好应急物资和设备，组建应急小组、人员到位.在平时进行演练，以便验证应急预案是否合理有效，并可增加参加人员对应急预案的熟练度。

遇到基坑高风险事件发生时，要快速反应，启动应急预案，可以迅速组织召开紧急专题会议，必要时请有关专家参加，做到原因分析透彻，针对性处理措施明确可行，确定的处理方案应尽量远、近结合考虑，以统筹兼顾,避免权益之计、短视行为。

对于任何风险事件，只要思想重视、快速反应、决断果断、忙而不乱、加强监测、及时调整，就可以化险为夷。

6、结语

地铁车站深基坑施工是地铁建设过程中事故多发的一个阶段,对其进行风险分析和控制相当必要。

以上针对地铁车站深基坑施工的特点，提出一系列施工风险控制防范对策，可供实际工程借鉴。

参考文件

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地铁车站深基坑工程施工风险控制［J］.城市道桥与防洪,2008（10）：

99—101.

［2］沈斌。

几种悬索桥锚碇结构基坑的施工风险分析及对策［J].公路交通科技，2008（4）:

108—112

［3］刘绍民。

浅谈基坑工程的施工风险管理［J］广东建材，2008

（2）122-124

［4］北京市地方标准《地铁监控量测技术规程》DB11/T446-2007

［5］北京地铁轨道交通建设《北京市轨道交通建设风险管理体系》

［6］北京地铁施工突发事故应急预案

［7］北京市建设工程施工现场安全监督工作规定（京建施[2006]651号）