地铁软土基坑施工安全风险管控

徐加文

（中铁二院（成都）咨询监理有限责任公司， 四川 成都 610031）

1 地铁基坑分类

（1）按基坑开挖深度可分为普通基坑、深基坑。①普通基坑：开挖深度≥3m的基坑以及开挖深度虽未超过3m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建、构筑物安全的基坑（槽）；②深基坑：开挖深度≥过5m 的基坑（槽）。

（2）按地层可分为软土基坑、普通土基坑及土岩组合基坑。①软土基坑：基坑开挖范围、基坑被动土区内存在软土（淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等）、饱和粉细砂、饱和粉土等软弱土层的基坑；②普通土基坑：非软土土质基坑；③土岩组合基坑：基坑开挖范围内存在土层及岩层的基坑。

（3）按基坑降水形式可分为明排基坑、坑内降水基坑、坑外降水基坑。

2 完善风险设计

设计文件中的风险设计是设计阶段风险管理重要成果。但受客观条件限制，部分风险因素可能在设计阶段未能及时发现、正确识别，部分处置措施无法实施，施工过程中应结合周边环境条件核查、风险设计与交底、风险应对措施落实等情况完善风险设计文件。

当发现下列情形时，设计单位组织应对风险源进行再评价，提出应对措施：（1）地面高程与设计文件存在明显差异；（2）周边环境条件与设计文件存在明显差异；（3）设计周边环境应对措施无法实施，或实际措施与原方案存在明显差异；（4）设计围护结构、基底加固等方案无法实施，或无法按常规工法实施，安全风险增大。

3 确定风险管控等级、建立管控台帐

有关各方应根据风险设计（含完善设计）初始风险等级，结合危大工程管理、工程具体特点及管理职责分工确定风险源管控等级，建立管控台帐。

（1）危大工程：深基坑工程一般确定为二级，普通基坑工程一般确定为三级；

（2）基坑工程：存在下列情形之一，宜提升一级或按一级风险进行管控：①软土基坑；②采取坑内降水方式且基坑开挖范围内存在厚度＞1m 及以上砂层的非软土基坑；③邻近存在江河湖等大型水体的基坑；④邻近存在军用光缆、输油管、中压及以上的燃气管、DN800 以上铸铁或承插式接口混凝土供水管、砌体排水涵（渠）等风险因素的基坑；⑤建设单位、监理单位或施工单位认为应归入一级重大安全风险的其他情况。

（3）环境因素：采取原位保护措施的，按风险设计初始等级确定；采取迁改措施的，按迁改后的实际情况确定；原位拆除、废除的，不再管控。

4 落实风险管控措施

4.1 严格落实重大风险因素应对措施

4.1.1 确保围护结构设计断面

明挖基坑施工中围护结构侵限是普遍存在的质量问题、安全风险。当侵限达到或侵入受力骨架时必须制定专项处理方案并严格实施，严禁无方案处理、不按方案处理。为保证不侵限，围护结构施工定位时一般外移一定量，外移量根据基坑深度、围护结构类型、施工管理水平等因素合理确定。

4.1.2 严防围护结构“踢脚”

围护结构轻微“踢脚”可能造成围护结构侵限，严重“踢脚”可能造成围护结构失稳、基坑坍塌等严重后果。

（1）认真核对设计文件：围护结构锚固长度是否符合设计意图，主体结构底板底标高（重点关注局部加深部位）是否与基坑底设计标高一致；

野外采样在设计点位的引导下实地根据地形和GPS结合的方法进行定点，采用化探采样航迹监控系统对主点、副点、副副点进行监控[17]，确保采样到位率。

（2）严格控制围护结构底面标高：当实际嵌固地层面标高低于设计图纸标高、或嵌固地层力学指标低于设计图纸，严格按调整后的锚固长度、底面标高施工；当嵌固地层面标高高于设计图纸、或嵌固地层力学指标高于设计图纸，调整后的围护结构长度不仅需满足嵌固长度要求，还必须同意满足基底以下锚固长度要求；

（3）基坑开挖前根据围护结构施工情况再次核对主体结构设计文件；

（4）重视墙底位移分析，发现异常时认真分析原因并采取有效措施。

4.1.3 确保坑底软弱土层加固效果

坑底软弱土层加固是控制基坑变形、确保基坑安全的重要措施。某地铁施工标段7 个软土车站分别采用了裙边+抽条加固、不带裙边抽条加固及基坑降水三种方式，从实施的效果看，带裙边加固明显优于其他方式。

4.1.4 确保地连墙接头质量

某地铁施工标段共7 个明挖工点，地连墙接头设计方案是H 钢+后贴钢板，施工时在首期槽段增加防止绕流薄钢板（厚1mm，宽500mm）加接头箱措施，仅1个工点发生了接头处漏水漏砂（该站共167 幅地连墙，两处接头漏水漏砂，单工点保证率为98.8%），达到了设计意图。后贴钢板根据基坑开挖后接头质量评估情况选择性施作，钢板适当加宽，厚度≤5mm，并建议在后续施工中增设厚10～20mm止水橡胶垫。

4.1.5 严防地连墙墙身缺陷

地连墙墙身缺陷（贯通性渗漏通道）是造成基坑漏水漏砂另一个重要因素。虽然地连墙墙身质量有可靠的检测手段，但目前大多按一定的频率（如20%）进行抽检，存在缺陷的地连墙不能在基坑开挖前发现、处理，造成基坑漏水漏砂。

地连墙贯通性渗漏通道主要由以下因素造成：（1）砼灌注施工过程中槽壁坍塌，坍塌体侵入砼墙身；（2）砼灌注工艺控制不当（如清碴不彻底、泥浆质量不佳、超拔管），造成断墙、墙身严重夹碴夹泥、骨料离析等；（3）首期槽段接头回填砂袋受绕流砼包裹、固定，在二期槽段施工中未清理干净，部分袋身、袋内杂物侵入砼墙身。

施工中要严格落实施工工艺，加强过程控制并认真做好施工记录，及时组织对墙身质量进行分析。必须安排有经验的技术人员全程盯控。要对存在异常的槽段采取抽芯等措施进行检测，查明异常情况及其严重程序，制定针对性处理措施：一般质量缺陷可采取墙身注浆、墙外土体注浆等加固措施，严重质量缺陷宜加作地连墙并确保隔水帷幕效果。

4.2 制定切实可行的基坑开挖方案，严格报审论证程序

软土基坑变形的显著特点是“空间效应明显，早期速率快，最大变形点位置低”，施工中实测位移大于控制值的现象时有发生，极端情形下最大值可能超控制值数倍。基坑过大变形会造成严重风险，处理不当可能造成严重安全事故。

为控制基坑变形，软土基坑施工应满足“分层分段开挖，严禁超挖；先撑后挖，及时支撑”的原则：（1）按设计支撑位置分层，每两道支撑间土方一次开挖到位。分层面位于支撑底面（砼撑）或支撑以下≤50cm（钢支撑）处；（2）分段长度宜≤基坑宽度，分段面位于同层相邻支撑之间；必须层顶部支撑完成后才能开挖；（3）限时完成开挖、支撑工作：内支撑为钢支撑时宜在24～36h 内完成开挖、支撑工作；（4）内支撑为砼时应加快支撑施工进度（3～7d 完成），变形控制严格或变形速率过大时宜先架设钢支撑，砼撑完成后拆除。

4.3 其他措施

（1）严格落实开工条件验收程序。制定详细的基坑开挖开工条件验收细则，经有关各方面批准后执行。一定要将风险设计中的风险处置措施落实情况纳入验收细则，未落实处理措施、或达不到设计要求时严禁通过开工条件验收。

（2）严格按批准的方案施工。

（3）按岗位职责定期组织风险评估，建立评估台帐。

5 结束语

软土基坑是地铁施工重大风险工程，影响因素众多，有关各方应根据软土基坑的具体特点完善风险设计，确定管控等级并建立管控台帐、落实各项管控措施，确保施工安全。