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上海某地铁深基坑风险识别与应急预案

文档作者：王亚东夏红兵文档来源：安徽理工大学土木建筑学院		点击数：	更新时间： 2020年12月01日
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上海某地铁深基坑风险识别与应急预案
王亚东，夏红兵
(安徽理工大学土木建筑学院，安徽淮南232001)
摘要：在“十二五”规划中，面对拥堵的城市交通环
境，轨道交通的空前发展成为当今世界的主流。由于地下
工程施工的复杂性、隐蔽性，本文就上海某地铁深基坑工
程施工风险进行识别，并在此基础上提出预防与预警措施。
关键词：轨道交通；深基坑；风险识别；预防预警
中图分类号：U455．1 文献标志码：A
文章编号：1672—4011(2016)04—0150—03
DOI：10．3969／i．issn．1672—401 1．2016．04．074
Risk Identification and Emergency Plan for
a Deep Foundation Pit in Shanghai Metro
WANG Yadong，XIA Hongbing
(College of Civil Engineering and Architecture，AnhuiUniversity of
Science and Technology，Huainan 232001，China)
Abstract：In the 12th Five—Year plan，the unprecedented
development of rail transportation has become the mainstream
of the world in the face of the city traffic environment．．Because
of the complexity of underground engineering eonstruetionandeoncealment，
the recognition on the construction risk of deep foun—
dation pit of a subway project in Shanghai，and puts forward the
prevention and early warning measures．
Key words：rail transit；deep foundation pit；risk identifieation；
preventive and early warning
0前言
深基坑工程施工在地铁车站施工全过程中占据主要地
位，由于其独特的地理环境和施工特点决定了地铁基坑的
施工难度大、风险高，紧邻周边的繁华街区和地下管道¨J。
诸多原因使得地铁基坑一旦出现事故，造成的损失必将是
重大的，对地铁深基坑施工进行风险识别与预警显得尤为
重要旧J。随着轨道交通在各大城市相继施工，风险评估与
管理也变得空前被重视。很多专家学者提出了这方面的理
论与建议，如毛儒∞o的风险指数法在隧道工程风险评估中
得到应用；周红波等H1在上海地铁盾构法施工中可能出现
的风险进行了分析与评估。
1工程概况
该地铁车站位于上海市金海路和金钻路(龚华路)路口，
沿金海路东西走向设置。车站开始里程为SDK58+877．44，
结束里程为SDK59+261．640，车站净长为385．4 m，共设
有6个出入口和3组风亭。地铁车站是由地下2层的双柱
三跨和单柱双跨混布的9．5 m岛式站台组成的，主要的施
工方法是采用的明挖顺作法，其中车站基坑的标准段宽度
18．84 m，开挖深度约为18．4 m；东西端头井宽23．7 m，开
挖深度约18．5 m；顶板覆土约3．1 m。
2风险分析
根据工程地质与勘察资料，本项目的风险源辨别、评
价及基坑开挖过程中可能出现的事故风险如下：①基坑施
工对周围存在的构筑物、地下管道线的影响；②坑底流砂
或管涌、承压水突涌的危险；③基坑变形、围护体失稳；
④围护结构渗漏水；⑤地表裂缝的应急措施；⑥开挖面土
体滑移；⑦坑底土体隆起；③恶劣天气对基坑造成的影响；
⑨格构柱失稳；⑩降压井由于突发性的断点造成的停工；
⑧基坑坍塌。风险识别见表l。
表1 风险识别表
丢亲霉风险因素风险事件风险状况描述风竺t险风险控制措施建议／ig 口Ⅸ ’。～lj J1。¨1 JHⅣ∞《r^
基
坑
施工
过
程
风
险
，蒿豁护结菪蠹耋嬲黼三级薹麟黼鬻篓⋯”
墙出现不均匀沉降均可能造成基清除绕流混凝土或底部设置防绕流铁皮；
嚆体纵黔鎏篓鞘黔级瑟凝獭粪聃成该风险事故箍蒜篇简鬻筹篷蔷謦蓦蓁
作者简介：王亚东(1992一)，男，安徽合肥人，在读硕士研究生，研究
方向：岩土工程。
·150·
万方数据
第42卷第4期沪I．J童材V01．42，No．4
2016年8月Sif^‘‘口，l B“ffc矗；夏^缸纪r如缸August，2016
续表
丢亲霉风险因素风险事件风险状况描述銎肇风险控制措施建议
等级
⋯”1“⋯“～‘4“ ，F失黔銎黧鞴黧三级詈豢翳黼|||| 埘塥
感器失灵检查，利用特殊手段保护；⑤实时地变换支撑
d
基坑坑底隆
起及突涌
基
坑
施
工
过
程
星5 承压水控制
①在基坑的周边要严禁出现超载，地基在加固时
地表发生沉降、基坑周围出现超载或是地要符合要求；②基坑在开挖前，对会出现渗漏的地
房屋沉降、基坑基加固和井点降水不能达三级方进行处理并且做好数据的监测；③对于井点要
坍塌到预期的效果适当地预留一定数量，以备不时之需；④开挖过程
中，对于承压水位的观测和控制要时刻关注||薰戮蓑易雾黼{|茎二级萋萋蓁羹一_||雾6群戮耍霪瓣塞一级茎擞一鬃3预防与预警
3．1主要危险源的监控
各单位部门之间，对于有主要危险源的单位，其单位负
责入负责本单位的危险源的监控与管理；如果在危险源的管
理监控的工作上出现违法行为，本单位或是其他相关人员有
权向安全生产部门举报，排除安全隐患，保证生产的安全。
关于应急救援小组，应当对成员进行安全教育，熟练掌
握事故应急措施方案，特别是当事故发生时，及时采取救援
措施，并把救援的方法涉及的方案在此之前以书面形式通知
相关部门，救援小组成员应持证上岗，在健全的安全管理规
章制度下，掌握本岗位的安全操作技能。
主要危险源的部位树立国家统一标准的安全警示标志，
并且设专人看管，避免因为标志牌丢失而引起的安全事故。
发现安全隐患的，要及时整改，不能整改的要通知有关安全
部门，采取有效的防护措施，避免安全事故发生。
3．2预警措施
预防预警机制的建立就是为了在危险事故发生时避免
出现混乱，并且采取适应的响应流程来进行救援，可以避免
和减少危险产生时带来的职工健康危害、经济损失和对环境
的影响。凭借预警信息的分析和处理，做出相应的应对措
施，可以争取时间，将损失降到最低，避免因手忙脚乱造成的
二次伤害。已经发生的安全事故，要及时报告给小组组长，
并且逐级上报给上级主管部门，在必要时也可以越级上报。
当预警信息发布后，作为应急小组应该做到以下的准备
工作：①应急救援小组成员时刻关注事情的发展动态；②与
此有关的单位部门要恪尽职守，做到防范于未然；③救援人
员开始值班待命。
4防控管理
4．1响应分级
按照事故危害程度、影响范围和单位控制事态的能力，
将应急响应行动分为三级，见表2。
表2 应急响应等级
等级
I级有可能造成人员死亡或重伤lO人以上的安全事故
Ⅱ级重伤5人以上或重大财产损失的安全事故
Ⅲ绣
基坑支护系统发生变形、底板封层发现管涌、监测
“”
数据发生重大变化等安全事故险兆
4．2周边环境破坏
1)深基坑工程的施工，由于需要开挖土体和降水的存
在，对周围的构筑物及地下管道线的影响是不可避免的，
容易引起周围地表沉降、地下管道线的爆裂。因此，应对
周围的土体进行加固处理，管道线要增加防裂措施。
2)降水可能会引起地下水减少过多，基坑底部塌陷，
要时刻对地质变化进行监控，关注降水量大小。
3)不同的基坑位置具有的地质条件也是不同的，施工
出现的问题也不同。针对不同的基坑设置有效适宜的监控
位置，分析监控数据，合理安排施工进程。
4)基坑开挖会出现横向位移，必须时刻监控，严格控
制横向位移。
4．3支护体系破坏
1)基坑土体的开挖、开挖后的支护、坑底的降水以及
开挖土体的运出等施工措施要求编制具体的施工方案，并
且还要对已开挖的边坡做防渗处理，避免因暴雨的冲刷造
成边坡的失稳，基坑塌方。
2)已经开挖、支护的结构面要时刻注意支护面是否出
现裂缝或是变形，通过监控得来的数据反馈指导下一步的
施工。
3)严格禁止在边坡及基坑周围进行堆载，开挖的土方
也不得堆放在基坑周围2 In之内。基坑周边的施工荷载也
应该按照设计要求，机械施工的要确保施工机械不会对基
坑内的支撑体系造成破坏。
4)要注意土方开挖的的施工顺序，严格按照土方开挖
的施工方案进行。严禁出现上面开挖下面运输、上下同时
开挖的情形。保持基坑内土体的高度均匀。
(下转第153页)
·151·
万方数据
再利用粗砂、灰土、沉井以及水泥土等实施回填；②排水
固结法，这种方法处理效果较为显著，在实际中应用较多；
③强夯法，综合具体情况选取合适规格大小的夯锤，夯锤
起吊高度也要根据要求进行设置，利用这种方法能够显著
强化地基的承载能力以及强度，在处理杂填土、粉土以及
黄土的时候，强夯法具有良好效果；④土工合成材料加筋
加固法，通过这种方法处理之后可以使地基中的载荷分布
更加均匀，从而避免了塑性剪切破坏问题的发生，进而使
得地基承载能力以及稳定性得以提升；⑤灌浆法，在处理
软弱夹层地基的时候灌浆法较为重要，这种方法就是把化
学浆材、黏土浆以及水泥砂浆等混合并液化之后直接浇筑
至软弱夹层地基当中，灌注的浆液固化之后可以显著提升
地基的稳定性。
2．6膨胀土地基处理技术
通常情况下膨胀土主要由亲水矿物组成，膨胀土在吸
收水分之后会发生膨胀现象，而当膨胀土失去水之后又会
收缩回去。毫无疑问，如果地基中存在这样的土层必然极
易导致水利水电工程建筑发生变形，最终导致建筑出现裂
缝。对于膨胀土可以通过回填的方法来对其处理，即直接
将膨胀土全部挖除，然后利用防渗性能以及强度性能都比
较优越的材料实施回填，从而提升地基的稳定性，避免受
到外界的影响。如果采用回填方法达到的效果不理想，还
可以采用桩基施工的方法，但注意所设置的桩基混凝土必
须要贯穿整个膨胀土层。
2．7坝基涌泉处理技术
在地基修建的时候，坝基涌泉是一个非常常见的问题，
该问题的存在严重影响着坝身的安全和稳定。对于坝基涌
泉问题，在处理的时候应采用排除和封堵并重的方法，比
如可以通过混凝土来直接封堵涌泉，但是如果涌泉量非常
大，可以引水人集水坑，通过利用砾石实施回填，将水抽
干之后利用混凝土回填实施封堵，同时回填灌浆。另外，
还可将逆止阀门装设在涌泉位置，迫使涌泉转向库内涌水。
2．8喀斯特地基处理技术
在我国的南方经常见到喀斯特地形，如果水利水电工
程施工的时候遇到这种情况，必须要予以处理。如果喀斯
特地貌具有较强的透水性并且强度非常不均匀，则可以采
取换填法或者是修建截水墙的方法实施，以此来使喀斯特
地基的整体刚度得以提升；如果喀斯特地基中有溶蚀管道
或者洞穴，那么极易发生不均匀沉降现象，常见处理措施
就是回填混凝土，彻底封堵溶洞。
3案实例分析
某总装机容量为128×10 kW的水电站，该水电站中的
拦河大坝为重力拱坝，坝顶所处位置的海拔高度是2 610
m，设计坝高度178 m，水库容量247×108 m3，修建该水电
站的主要目的就是发电，兼有旅游、防洪、养殖、灌溉等。
但是在修建水电站的时候面临着很多的问题，地质条件非
常复杂，特别是不良地基问题最为严重。为保证该工程的
安全，在充分考察和分析地基类型的基础上，对不良地基
进行了处理，处理方案经济性以及可行性均较好，比如，
处理水电站高边坡基础的时候采取了预应岩锚固施工技术，
另外，对于地基中的淤泥质软土层进行全部挖除干净，同
时还修建了桩基础，通过上述方式从根本上保证了水电站
地基的建设质量。最终的实践表明，在处理该水电站地基
时所采取的方法行之有效，效果显著，在很大程度上提升
了地基的承载能力以及稳定性，使其能够达到各方面的要
求，水电站在完成施工并投入正常使用之后运行非常稳定，
对地基监测之后发现其沉降量均比较低，都在允许范围内，
发挥着很好的经济效益和社会效益。
4结束语
在进行水利水电工程建筑施工的时候，经常会遇有不
良地基问题，由于不良地基的承载能力以及稳定性有限，
远远达不到水利水电工程建筑相关要求，因此必须要采取
有效措施来处理地基。在实际中，对于不同类型的不良地
基应该采取不同的处理方法，对症下药，才可以达到事半
功倍的效果。[ID：002818]
参考文献：
[1]陶忠平．水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究
[J]．水利水电技术，2007，38(12)：137．
[2] 田献文，孟磊，施观宇．浅谈水利水电基础工程施工中有关不良
地基处理的新技术[J]．中国水运月刊，2012，12(7)：176—
177．
[3] 吕燕枚．中小型水利水电工程不良地基常用处理方法[J]．赤
峰学院学报：自然科学版，2000。16(6)：33—34．
(上接第151页)
5)在基坑周围要设置临时防护栏进行封闭，防护栏的
5 结语
形式规格要符合设计规范要求，检验合格后方能进行进场
安装验收。
4．4渗透破坏
1)土方开挖前，根据地质勘探资料，地下水测量的调
查，做出适合本工程的基坑施工开挖方案。
2)基坑降水是影响施工安全的重要环节，故尽量选在
枯水季进行作业施工。对基坑底部和侧壁要时刻监控，如
果出现渗漏水情况，要立即采取补救措施，避免渗漏的进
一步扩大。
3)基坑开挖后做好降水措施，具体可以设置如排水盲
沟和集水井。对降水和坑底的位移要进行定期的测量，做
好施工记录。如果发现大的降水变化要及时通报，采取相
应的措施。
本文就上海地铁深基坑风险识别与应急方案展开讨论，
对该车站可能产生的风险进行了分析，提出相应的防控管
理措施，在施工过程中能够有效地降低风险发生的概率。
即使事故发生了，也不会出现手忙脚乱的情况，能依据具
体措施进行抢险救援，减小损失。[ID：002816]
参考文献：
[1] 兰守奇．地铁车站深基坑工程灾害评价与安全施工控制研究
[D]．上海：同济大学，2009．
[2] 黄宏伟．隧道及地下工程建设中的风险管理研究进展[J]．地
下空间与工程学报，2006，3(1)：13—20．
[3]毛儒．隧道工程风险评估[J]．髓道建设，2003，23(2)：1—3．
[4] 周红波，何锡兴，蒋建军，等．地铁盾构法隧道工程建设风险识
别与应对[J]．地下空间与工程学报，2006，3(2)：75—79．
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