地铁站深基坑开挖安全技术及管理措施

张雨

（中铁上海工程局集团华海工程有限公司，上海 201101）

1 引言

伴随我国交通事业的飞速发展，地铁的出现为人们的出行带来了极大的便利，然而，在地铁施工过程中却频频发生安全事故。一旦发生安全事故，便会引发死伤事件，严重危害施工人员的生命安全。基于此，需提升工作人员的安全管理意识和管理水平，总结、分析深基坑施工中的安全事故原因，提出相应的风险防控措施，为施工安全提供有力保障。

2 工程概况

某地铁4号线车站，通过顺作法进行施工，其中，车站主体部分的长度为284.1m，宽度为22.30m，其结构底板部分的埋深大约为17.03m。基坑开挖工程主要涉及杂填土层、淤泥质黏土层、粉砂层、粉质黏土层及黏土层等地层，施工遵循水平分层施工、纵向分段施工的原则。该工程项目的主要施工内容有：土方开挖工程、土方倒运工程、基坑支护工程、基坑有关排水设施方面的修建工程等。

3 引发安全事故的主要因素分析

在地铁深基坑的相关施工过程中，引发其安全隐患的因素主要体现为以下几点：（1）水害是引发安全事故的常见因素，因为城市区域的地下水位通常较高，距地面约7m位置便有地下水，假如没有及时降水，那么在基坑开挖时便极易引发垮塌事故；（2）在城市中进行地铁建设，由于其地下管网比较多，如果不及时进行保护或者封堵不够严实，则极易引发安全事故；（3）基坑土方一旦垮塌也极易造成安全事故，如果在施工时不严格遵照台阶进行施工，或钢支撑架设以及相关喷锚支护不够及时，都易引发基坑垮塌；（4）未按规范操作，相关机械设备也会引发安全事故。

4 深基坑施工过程中的安全技术管控

4.1 探明地下管线，落实保护措施

该工程处于城市繁华区域，在车站进行开挖施工的过程中极易造成损坏，因此，在具体施工之前需调查清楚其地下管线的情况，要求每位工作人员都熟知这些管线的详细情况，并制定相应的保护措施，以确保施工安全。主要管线现状如表1所示。

表1 主要管线现状表

在具体施工时，施工单位需要注意以下内容：（1）需要组织专人对施工影响范围、界限之内的管线进行相应的排查工作，并需要管线所属单位到场对施工范围之内的管线位置进行确认，需要施工单位、监理单位、管线产权单位、建设单位四方进行确认并完成书面签字。没有进行确认签字的必须将能清楚反映施工现场真实情况的资料重点保留[1]。（2）需要对施工现场的管线设施进行事故处理方案及专项方案的制定，且处置、保护方案必须经过产权单位审核确认，并对施工管理人员、作业班促进行保护方案和处理方案。

4.2 围护结构在施工过程中的风险管控措施

在城市进行地铁施工时，场地十分狭窄，因此通常利用钢支撑体系预防土体坍塌。首先需按规范进行围护桩施工，进场的所有机械设备都需检验合格后才能使用，施工时需尽可能减少振动，晚10点后、早7点前禁止施工，以防噪声扰邻。其次需严格遵照设计要求进行钢支撑施工，进场后还需检查钢支撑的外观，合格后再做探伤实验，确保其强度方面和刚度方面符合相关要求。需在专人指挥下进行钢支撑架设施工，遵循“先撑后挖”的施工原则进行基坑作业。根据设计要求实施轴力施加，并结合监测情况以及支护结构出现的变形情况等对预加力进行及时调整。为防止钢支撑发生侧向失稳，在施工期间不可对其施加额外载荷。在开挖过程中支撑结构易发生变形，所以需对钢支撑加强巡视，一旦发现松动情况或变形迹象，要及时加固或者在专人指导下重新更换。

4.3 规范开挖，严防安全事故

对土体进行开挖施工之前需先制定好相应的施工方案，由专家评审合格后才能实施。施工之前需对现场进行调研，充分掌握施工现场情况，尤其是地下管线分布和各种影响施工的设施分布情况等。在基坑周围设计排水沟，做好降排水工作，并在施工周围设置钢管防护栏，其高度需≥1.2m。具体施工方案为：（1）指派专职人员全天候进行跟班作业，加强对钢支撑方面和周边地面的巡视，一旦发现安全隐患，要及时上报相关单位进行整改；（2）现场人员需时刻注意土体方面的变动情况，如果土体出现裂纹或者坍塌，需及时躲避，并向相关部门报告；（3）定时观测桩位情况和水准点，了解围护结构的实时位移情况及基坑沉降情况；（4）基坑按照先撑后挖的原则进行竖向分层开挖，当土方开挖到预先设计好的标高处便立即进行支撑安装；（5）基坑开挖时挖土机械不可碰撞到基坑的支撑体系，以免支撑失稳而引发事故；（6）开挖时如果遭遇桩间涌水现象、涌沙现象等，须立即停止施工进行封堵，封堵完成后再继续施工；（7）施工人员需利用安全通道上下基坑，以免发生坠落事故，并在基坑底部利用脚手架搭设逃生通道；（8）对基坑及其周围环境进行实时监测，并结合监测信息对开挖方案进行及时调整，实现信息化管理的动态施工（见表2）。

表2 监测管理表

4.4 喷锚支护施工的安全风险防控

通过喷锚技术完成支护结构能够有效防止土体出现坍塌，并对地表水起到阻隔作用，防止其进入基坑。

对喷锚支护施工安全风险防控主要体现为以下几点：（1）在具体施工之前需对喷锚支护施工区域存在的危石进行处理；（2）各种施工机具验收合格后需安置于安全区域，并确保设备正常运行，相关操作人员需培训合格后方可上岗，严格遵照相关操作流程作业；（3）进行喷射混凝土作业的时候，其施工平台必须牢固可靠；（4）在喷射混凝土作业时，与风管位置垂直的方向禁止站人，以免风管爆裂发生意外；（5）在放置氧气乙炔的时候，其安全距离必须＞10m，在使用氧气乙炔的时候，其安全距离必须＞5m[3]。

4.5 防止施工现场高空坠落事故及机械设备故障的风险管理

对深基坑施工现场进行严格管理和控制，具体需注意以下几点：（1）所有工作人员需根据相关规定佩戴安全帽和劳保用具方可进入施工场地，其中，拖鞋、硬底鞋、高跟鞋以及不防滑的鞋等均不允许进入施工场地；（2）在基坑周围的冠梁位置需设置高度＞1.2m的护栏和护网，并确保其稳固可靠，此外，施工现场搭建的各种装置也必须符合相关规定，做到稳固可靠，验收合格以后才可以进行使用；（3）施工人员只能通过斜道或者扶梯进入深基坑，严禁攀登模板、使用脚手架和绳索；（4）需在基坑周边设置安全警示牌，如果在夜间施工，还必须悬挂醒目的红色警示灯，确保施工现场照明充足。此外，还需加强对特种设备的管控，从事特种作业的工作人员必须持证上岗。

5 结语

对于地铁站施工而言，深基坑开挖是其不可或缺的一部分。伴随我国地铁建设的不断发展，深基坑开挖施工过程中时常发生坍塌事故、高空坠落事故等，不仅造成了重大人员伤亡，还给施工单位带来了巨大的经济损失。本文结合实际事故案例，重点分析深基坑开挖施工中的易发事故，归纳总结相应的安全预防措施，以期为同类工程建设提供借鉴。