关于地铁车站深基坑工程灾害的事故分析

【摘要】

本文选择地铁车站深基坑工程灾害事故为研究对象，针对相关问题进行了分析与阐述。文章首先介绍了地铁车站深基坑工程的特点，然后总结了地铁车站常用施工方法，最后分析了地铁车站深基坑工程灾害的事故风险源。希望本文的研究能够为相关领域提供一些参考和帮助。

【关键词】地铁车站；深基坑工程；事故分析

中图分类号：TV551文献标识码： A 文章编号：

一、地铁车站深基坑工程的特点

地铁车站深基坑工程具有以下特点：

1、地铁车站基坑工程首先具有一般基坑工程的特点，如具有很强的区域性、综合性和复杂性；具有很强的时空效应和环境效应；深基坑事故具有突发性、危害大、损失多、影响范围广等特点。

2、一般单个地铁车站基坑为长条形，一般车站长200m左右，宽20m——30m；车站一般中间小，两头大，两头的端头井是盾构机出入洞位置，端头井深度较中间站台段更大，风险更多，事故发生率更大；基坑深度一般都在15m以上，开挖过程中可能碰到地下承压水，承压水突涌的可能性比较大；并且市中心大部分地铁基坑都属于一级基坑，环境保护等级要求较高；地铁车站深基坑造价高，一般地铁车站深基坑土建造价约3000万～5000万元人民币。

3、换乘车站深度更大，现在出现多个三线换乘车站，形状复杂，施工工序多，并且换乘车站处有老的正在运营的车站，对老车站和老区间隧道的保护要求更高，施工难度更大。

4、地铁车站深基坑纵向较长，必须通过土体加固或者开挖时控制开挖长度来减少由于开挖引起的不均匀沉降。

5、车站多位于城市中心较为繁华的中心地段，有的位于城市主干道上，交通繁忙，基坑周围环境复杂，附近高楼林立，城市煤气管线、电线管、电话线管、自来水管、雨水管等多在基坑附近，施工场地狭小，工期要求较紧。

6、地铁车站作为重要公共设施，受到社会的广泛关注。一条地铁线上的所有地铁车站构成是一个系统，任何一个车站基坑出现重大事故都可能对整条线路的运营造成极大的负面影响，如上海地铁4号线一处联络通道出现问题，整条线路都受到影响，不能按时贯通运营。

7、施工时间长，一般一个地铁车站深基坑施工工期为2——3年，施工中遇到暴雨的机会也多，施工风险比一般基坑要大的多。

二、地铁车站常用施工方法

地铁车站施工方法的选择应考虑不同的地质情况、工作环境、施工进度及安全经济等方面的因素，目前应用较多的有以下几种方法：

1、明挖法

挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成车站主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。在地面交通和环境允许的地方是首选方法，优点是施工简单、安全、快速、造价较低便于大型机械作业；缺点是阻碍交通时间长、对城市生活影响大、污染环境。

2、盖挖顺作法

在地表作业完成挡土结构后，以路面板置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加设横撑，直至设计标高。由下而上，施工主体结构和进行防水处理，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时，可考虑采用盖挖顺作法。

3、盖挖逆作法

先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱，随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为横撑，以防止维护结构向基坑内变形，待回填土后将道路修通。然后自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。

4、盖挖半逆作法

盖挖半逆作法与逆作法的区别在于顶板完成及恢复路面后，向下挖土至设计标高后先浇筑底板，再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。如深圳地铁一期工程岗厦车站中部跨彩田路67m地段、上海轨道交通8号线陆家浜路车站换乘段基坑等采用盖挖半逆作法。

5、浅埋暗挖法

针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工而提出来的松散地层新奥法施工，新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。如北京地铁天安门西站、天安门东站采用浅埋暗挖法施工。

三、地铁车站深基坑工程灾害的事故风险源

1、建设单位的原因

（1）无计划盲目建设．无限度地压价，无限度地压缩工期。

（2）不适当地参与选择或实施开挖方法或者支护方案。

（3）不能提供适合支护结构施工的场地环境，对周边环境采取的保护措施不够合理，特别是减小周边道路上的超载、动荷载方面采取的措施不够。

（4）层层分包，现场技术力量薄弱，现场管理混乱。

（5）迫使设计方降低安全度，减少必要的安全措施费用．干扰正常的监理程序，刁难甚至粗涉监理工作。不支持监理的台理化建议。

（6）不按合同支付工程款，使基坑挖土后长时问暴露在日晒雨淋之中。

2、勘察单位的原因

（1）勘察资料不详细，勘察资料提供的数据不全面。

（2）地质勘察数据处理失误，勘察报告提供的粘聚力、内摩擦角均比实际数值大，使支护结构设计不安全。

（3）勘察不认真．勘察资料提供的土层构成、厚度以及土体的物理力学性质指标与实际情况出入较大，导致土压力计算严重失真。

（4）忽视专门水文地质勘察工作， 忽略对上层滞水的评价。基坑开挖后，由于坑内外产生较大的水头差．出现围护侧壁漏水、流砂、承压水突涌等。

3、设计单位的原因

（1）深基坑支护技术复杂，涉及到多学科知识，采用不成熟的设计理论、方法和规范。

（2）基坑设计人员经验不足、判断失误、考虑不周，支护结构的设计未考虑工程桩施工的影响，计算采用的参数没有按最不利因素考虑，设计没有选取地质情况最差的钻孔进行设计。

（3）盲目设计，不遵守相关规范、或规程的一系列规定，支护方案缺乏技术论证，设计荷载取值不当，土体强度指标选择失真，设计参数随意变更。设计方不采用勘察报告给的参数值，自己随意取值。

【参考文献】

[1] 孔德龙. 地铁车站深基坑高压旋喷桩技术研究. 城市建设理论研究（电子版）, 2012,(6).

[2] 地铁车站深基坑降水中的墙-井作用机理与施工控制技术. 中国科技成果, 2011,12(7):62.

[3] 姜伟. 某地铁车站深基坑施工期周围土体地表沉降监测与数值分析. 建筑科学, 2011,27(7):90-92,110.