- 收藏
- 加入书签
地铁车站深基坑工程施工技术与安全风险控制研究
摘 要:随着城市轨道交通的快速发展,地铁车站深基坑工程的数量日益增多。本文聚焦于地铁车站深基坑工程施工技术与安全风险控制,详细阐述了当前常见的施工技术及其应用要点,深入分析了存在的各类安全风险,并针对性地提出了全面且具体的控制措施。通过对实际案例的研究,验证了相关技术和措施的有效性,旨在为地铁车站深基坑工程的安全、高效施工提供理论支持和实践指导。
关键词:地铁车站;深基坑工程;施工技术;安全风险控制
在现代城市交通建设中,地铁作为缓解地面交通压力、提高城市运行效率的重要方式,得到了广泛应用。而地铁车站深基坑工程是地铁建设的关键部分,其施工技术复杂、难度大,且面临着诸多安全风险。例如,北京某地铁车站深基坑工程,由于地质条件复杂,在开挖过程中出现了基坑侧壁坍塌的事故,造成了巨大的经济损失和不良社会影响。因此,深入研究地铁车站深基坑工程施工技术与安全风险控制具有重要的现实意义。
一、地铁车站深基坑工程施工技术
1支护结构施工技术
1.1 地下连续墙施工技术
地下连续墙具有整体刚度大、防渗性能好等优点,适用于多种地质条件。其施工过程主要包括导墙施工、泥浆制备、成槽施工、钢筋笼制作与安装以及混凝土浇筑等环节。例如,在上海某地铁车站深基坑工程中,通过精确控制成槽的垂直度和泥浆的性能指标,保证了地下连续墙的质量,有效防止了地下水渗漏和基坑坍塌。
1.2 桩撑支护施工技术
桩撑支护体系由灌注桩或预制桩与内支撑组成。在施工时,先进行桩的施工,然后设置内支撑。如广州某地铁车站深基坑采用了灌注桩与钢管内支撑相结合的方式,根据基坑的深度和地质情况合理布置桩间距和内支撑位置,确保了基坑的稳定性。
2 土方开挖技术
2.1 分层分段开挖
为减少基坑变形和对周边环境的影响,通常采用分层分段开挖的方式。例如,深圳某地铁车站深基坑工程,将土方开挖分为多个阶段,每层开挖深度控制在合理范围内,并在开挖过程中及时设置支撑,有效控制了基坑的变形[1]。
2.2 土方运输与处置
开挖出的土方应及时运输至指定地点进行合理处置,避免在现场堆积。可采用专业的运输车辆和合理的运输路线规划,确保土方运输的安全和高效。
3 降水排水技术
3.1 轻型井点降水
轻型井点降水适用于渗透系数较小、地下水位较高的地质条件。通过布置井点管和抽水设备,降低地下水位,为基坑施工创造干燥的作业环境。例如,南京某地铁车站深基坑工程在砂性土层中采用轻型井点降水,成功将地下水位降至设计标高以下。
3.2 深井降水
对于地下水位较深、水量较大的情况,常采用深井降水方法。深井降水能够有效地降低深层地下水水位,保证基坑施工安全。如杭州某地铁车站深基坑工程,通过设置多口深井,实现了对地下水的有效控制。
二、地铁车站深基坑工程施工安全风险分析
1 地质风险
1.1 复杂地质条件
不同地区的地质条件差异较大,如软土地区、岩溶地区等。在软土地区施工,容易出现基坑变形过大、坍塌等问题;而在岩溶地区,可能存在溶洞等不良地质现象,导致基坑突水、涌泥等灾害。例如,成都某地铁车站深基坑位于岩溶发育地区,在施工过程中遇到了溶洞,引发了大规模的涌泥,险些造成基坑坍塌。
1.2 地质勘察不准确
地质勘察是深基坑工程设计和施工的重要依据,如果勘察结果不准确,可能导致设计方案不合理,增加施工安全风险。例如,某地铁车站深基坑工程在地质勘察时未能准确查明地下障碍物的位置和性质,在开挖过程中遇到了废弃的地下构筑物,影响了施工进度和安全。
2 设计与施工风险
2.1 设计方案不合理
设计方案的合理性直接影响深基坑工程的安全性。如果支护结构设计不合理、荷载取值不当等,可能导致支护结构失效。例如,某地铁车站深基坑工程的支护桩设计长度不足,在基坑开挖过程中,支护桩发生较大变形,危及周边建筑物和管线的安全。
2.2 施工质量问题
施工过程中的质量问题也是引发安全风险的重要因素。如混凝土浇筑质量不合格、钢筋连接不符合要求等,都会影响支护结构的强度和稳定性。例如,某地铁车站深基坑工程在进行地下连续墙钢筋笼焊接时,焊接质量不符合规范要求,导致钢筋笼在吊装过程中发生断裂,影响了施工进度和安全[2]。
3 周边环境风险
3.1 建筑物变形与破坏
深基坑施工会引起周边土体的应力变化,从而导致周边建筑物出现沉降、倾斜甚至开裂等变形和破坏现象。例如,上海某地铁车站深基坑附近的一栋居民楼,在基坑开挖过程中出现了明显的沉降和墙体裂缝,居民的生命财产安全受到威胁。
3.2 管线位移与损坏
地下管线是城市基础设施的重要组成部分,深基坑施工可能会引起管线的位移和损坏,影响城市的正常供水、供电、供气等。例如,广州某地铁车站深基坑工程在施工过程中,由于土方开挖和机械作业等原因,导致附近的污水管线破裂,造成了污水泄漏和环境污染。
三、地铁车站深基坑工程施工安全风险控制措施
1 地质风险控制措施
1.1 加强地质勘察工作
在施工前,应进行详细的地质勘察,准确查明地质条件和地下障碍物的情况。采用多种勘察手段相结合,如钻探、物探等,提高勘察结果的准确性和可靠性。例如,在武汉某地铁车站深基坑工程中,通过多种勘察手段的综合应用,提前发现了地下的破碎带和软弱夹层,为设计方案的优化提供了依据。
1.2 根据地质条件选择合适的施工工艺
针对不同的地质条件,应选择与之相适应的施工工艺。在软土地区,可采用土钉墙、搅拌桩等加固措施;在岩溶地区,应加强对溶洞的探测和处理。例如,在贵阳某岩溶地区的地铁车站深基坑工程中,采用了注浆填充溶洞的方法,有效防止了基坑突水和涌泥事故的发生。
2 设计与施工风险控制措施
2.1 优化设计方案
设计单位应根据详细的地质勘察报告和周边环境情况,进行科学合理的设计。合理确定支护结构的形式、参数和荷载取值,确保设计方案的安全性和经济性。例如,在深圳某复杂地质条件下的地铁车站深基坑工程中,设计单位通过优化支护结构设计,采用了“灌注桩 + 地下连续墙 + 内支撑”的组合支护形式,有效提高了基坑的稳定性。
2.2 加强施工质量控制
施工单位应建立健全质量管理体系,严格按照设计文件和规范要求进行施工。加强对原材料、构配件的质量检验,严格控制混凝土浇筑、钢筋连接等关键工序的质量。例如,在北京某地铁车站深基坑工程中,施工单位加强了对地下连续墙钢筋笼制作的质量控制,采用先进的加工设备和工艺,确保了钢筋笼的加工精度和质量。
3 周边环境风险控制措施
3.1 加强周边建筑物监测
在施工过程中,应对周边建筑物进行实时监测,包括沉降、倾斜、裂缝等项目。根据监测结果及时调整施工方案,采取相应的保护措施。例如,在上海某地铁车站深基坑附近的一栋历史建筑的保护中,通过设置沉降观测点和倾斜观测点,实时掌握建筑物的变形情况,并采取了注浆加固、设置隔离桩等保护措施,确保了历史建筑的安全[3]。
3.2 做好地下管线保护与改移工作
在施工前,应对地下管线进行详细调查和标记,制定合理的保护与改移方案。在施工过程中,加强对管线的保护,避免机械损伤和人为破坏。例如,在广州某地铁车站深基坑工程中,施工单位与相关部门密切配合,对地下管线进行了全面的排查和标记,并制定了详细的改移方案,确保了管线的安全运行。
四、结语
地铁车站深基坑工程施工技术与安全风险控制是一个系统而复杂的课题。通过合理选择和应用施工技术,如支护结构施工技术、土方开挖技术和降水排水技术等,能够为深基坑工程的顺利进行提供保障。同时,对可能存在的地质风险、设计与施工风险以及周边环境风险进行全面分析,并采取针对性的控制措施,如加强地质勘察、优化设计方案、加强周边建筑物监测等,可以有效降低安全风险,确保地铁车站深基坑工程的安全、高效施工。在未来的地铁建设中,应不断总结经验,完善技术和管理措施,以适应日益复杂的工程建设需求。
参考文献:
[1]尹明远. 软土地区地铁车站深基坑工程施工控制技术研究 [J]. 价值工程, 2024, 43 (03): 155-157.
[2]王莹. 地铁车站深基坑施工关键技术研究及监测分析[D]. 安徽理工大学, 2022.
[3]李曙光,任少强,王洪坤,等. 地铁车站深基坑施工变形规律及安全风险评估 [J]. 公路, 2022, 67 (01): 355-362.
京公网安备 11011302003690号