对地铁车站深基坑土方开挖技术的探讨

张晨

摘 要：地铁车站施工现场面临的不确定因素较多，如果不加以严格管理很容易出现风险隐患问题。本文以全面保证地铁车站深基坑作业的安全性以及施工工序的流畅性为主旨，立足于质量至上、安全管理的理念意识，对地铁车站深基坑土方开挖技术流程以及措施内容进行总结归纳。

关键词：地铁车站;深基坑;土方开挖技术

中图分类号：TU753 文献标识码：A

地铁车站深基坑土方开挖施工涉及到的流程内容较多，要求现场施工管理人员主动发挥自身的监督指导作用，坚持按照深基坑土方开挖施工的规范要求，从多个方面对深基坑土方开挖作业内容进行统筹规划与合理部署。但是结合实际情况来看，由于深基坑施工环境较为复杂，导致在土方开挖期间常常会受到多方面因素的干扰而出现风险隐患问题，尤其是基坑塌方问题。为规避这类风险出现，施工技术人员必须编制基坑开挖专项施工方案及应急预案，并严格落实现场三级交底，以确保基坑开挖的安全性[1]。

1 工程概况

太原市地铁某车站站长296 m、标准段宽21 m、深度21.63 m。其中，顶板覆土厚度约为4.0 m左右，大里程与小里程均为盾构双始发模式。结合本车站工程相关资料得知，该基坑土质由上至下分别为素填土、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土等。由于现场施工作业期间面临的不确定因素较多，且土层环境较为复杂，深基坑土方开挖作业存在一定难度。为了保证深基坑土方开挖作业工序的流畅性，现场施工人员应把控好下述几个主要方面。

2 施工概述

在开展地铁车站深基坑土方开挖作业的过程中，现场施工人员主要以时空效应理论为重要指导，通过编制基坑开挖专项施工方案，对现场土方开挖施工作业的重点内容进行专人盯控与合理部署。与此同时，利用动态监测技术对现场监测结果进行灵活掌握。并根据结果数据对施工参数进行适当调整。在开挖作业期间，主张利用分层分段的施工方式，保证支撑架设与土方开挖同步进行，以增强围护结构稳定性[1]。

3 地铁车站深基坑土方开挖要点分析

3.1 围护结构与降水措施分析

地铁车站围护结构主要有地连墙与灌注桩+止水帷幕等几种形式，本文以地连墙形式作为分析。

地连墙作为地铁车站的围护结构，承担的任务主要为两种，一种作为止水帷幕，将基坑外地下水与基坑隔绝，另一种是與内支撑相结合防止基坑开挖过程中基坑坍塌。地连墙施工中，必须控制好地连墙的连续性和倾斜度，保证围护结构的承载能力与止水性能。内支撑一般分为钢筋砼支撑和钢支撑，且支撑的施工必须与土方开挖同步进行，保证“先撑后挖、撑挖结合”的原则。钢支撑施工中，保证钢支撑架设后施加设计的预应力，选择部分钢支撑安装轴力计监测。钢筋砼支撑施工中，应将此部分与冠梁钢筋进行合理搭接，并利用组合模板方式与冠梁混凝土一同浇筑，砼浇筑作业结束之后，现场施工人员应该按照养护管理措施对该施工位置进行养护，以避免出现施工质量不达标的问题[2]。

土方开挖过程中，另一个重要因素是水，首先地连墙作为止水帷幕，承担基坑外地下水渗入基坑作用，另外主要的水源分为两部分，一部分为地面水，另一部分为基坑内地下水。

地面水可采用截水沟或挡水墙措施引导排流，由于施工工期与当地降水的不确定性，截水沟深度和挡水墙高度应参考当地气象部分数据，汛期可安置防汛沙袋，以保证地面水不进入基坑。基坑内地下水主要依靠降水井降水，降水井施工必须严格控制三点：（1）基坑深度与当地透水层标高确定降水井深度。（2）当地降水量大小与土方开挖施工工艺确定降水井数量与位置。（3）降水井必须一天三次观测水位并记录，确保不会影响土方开挖。当土方开挖到达基底时，也可采用明井辅助降水或盲管引流[3]。

3.2 土方开挖施工设备选用及应用分析

在开挖设备的选用上，应以大型挖掘机为主，各工作面可分别配备两台较小型挖掘机，且较小型挖掘机必须满足不能触碰到已架设好的顶部钢支撑，协助大型挖掘机进行开挖运土。需要注意的是，由于部分工程基坑开挖深度过大，考虑到大型挖掘机存在清底困难的情况，建议现场施工人员可合理安排使用伸缩臂挖掘机进行配合，开挖直到基坑基底标高30 cm处，人工配合小型机械清底整平。若施工场地面积狭小，也可以合理使用长臂挖机配合开挖。

3.3 基坑土方开挖顺序、高度及分区处理

在实施地铁车站深基坑土方开挖的过程中，现场施工技术管理人员应该确定合理的分层高度。坚持以支撑中心标高为基准，各层开挖将其控制在基准标高以下0.5 m左右。地铁车站深基坑开挖顺序，优先从主体结构两侧端头开挖，并逐步转向基坑中间区域。考虑到变形缝以及施工缝的布置问题，建议现场施工人员应该合理划分开挖单元，提高深基坑开挖作业质量。

3.4 风险规避措施

随着基坑土体开挖活动的不断进行，基坑失稳趋势也越来越明显。在这样的趋势影响之下，土的弹性效率会促使基坑底面产生较为明显的回弹变形问题，也就是我们常见的隆起问题。为加强对这类问题的防范处理，建议现场施工人员可根据回弹变形具体规律，减少土体暴露时间。并在此基础上，重点针对基坑开挖前以及开挖作业的要点内容进行准确贯彻与落实，以确保基底排水有序进行。

除此之外，在土方开挖作业期间，为防止土方开挖作业对周边环境造成不良影响，现场施工人员应加大对周边建筑物和路面的沉降观测。需要注意的是，对于放坡工作，建议现场施工人员严格按照规范要求合理放坡，并加强对开挖进尺问题的控制力度，避免出现掏挖问题。

4 相关建议

4.1 明确作业流程

为全面强化地铁车站深基坑土方开挖作业风险识别能力，建议施工技术人员深入施工现场，对深基坑开挖作业流程的落实情况进行明确把握。

4.2 识别风险与事前防控

主动结合施工现场实际环境，对深基坑开挖作业期间可能遇到的风险问题进行合理识别与事前防控。

4.3 提高安全意识

现场施工人员应该深化个人的安全施工意识以及质量管控意识，防止因个人操作行为不当而对深基坑开挖作业造成不利影响[3]。

5 结论

总而言之，为确保地铁车站深基坑土方开挖作业得以准确贯彻与落实，现场施工技术及管理人员应该主动承担起自身的岗位职责，坚持按照深基坑土方开挖施工工艺以及作业原则要求，从多个方面针对深基坑土方开挖施工作业涉及到的要点内容进行统筹推进与合理部署。与此同时，现场施工人员应该对深基坑开挖施工作业期间面临的风险因素问题进行精准识别，合理规避施工隐患问题，从根本上提高深基坑开挖作业的安全性。

参考文献：

[1]齐振宇，李康，胡承桢.分仓开挖技术在深基坑土方开挖中的应用[J].天津建设科技，2020，30（04）：49-51.

[2]冀利强.地铁车站深基坑开挖施工技术[J].四川水泥，2020（05）：132.

[3]温国军，温国栋.深基坑临近地铁高架站风险管控技术探讨[J].工程技术研究，2020，5（06）：71-73.