竺有为

摘 要：在地铁工程中，深基坑施工是一项重要的分项工程，存在一定的危险性。本文以地铁深基坑设计与施工为探讨主题，针对当前各大城市地铁工程的建设情况，分析其基坑设计中理想的支护方式，与选择支护形式的具体方法。指出基坑支护过程中组合钢围檩失稳、整体滑动以及基坑底突涌等常见问题，从基坑降水、土方开挖、管涌以及支持结构的安装等几方面阐述有效的安全控制措施。

关键词：地铁深基坑;设计与施工;常见问题

中图分类号：U231.3 文献标识码：A

1 地铁基坑设计

1.1 理想的地铁基坑支护模式

通过分析与观察当前大部分地铁车站基坑可以发现，其大多呈现出长条形形状，20 m左右的深度，在完成一系列支护措施的设置后，再开展深挖作业。对于普通的地铁工程来说，板撑结合的支护形式具有更好的应用效果，是较为理想的，这种支护方式主要是在主体结构板的上方设置支撑结构，这样在浇筑主体结构板后，只要其强度性能达到一定标准，便可以将支护结构立即拆除，省略了额外换撑的作业步骤，缩减了繁复的操作工序[1]。

1.2 支护形式的比较与选择

现阶段，地铁基坑的施工技术已经较为成熟，采用的支护结构的组成部分分为两方面，一是竖向支护结构，二是水平支撑结构。其中，竖向支护结构又包括多种类型，如间隔排桩与密布排桩等排桩支护、连续墙与水泥土墙等支护结构等，不同结构形式对应的使用条件、优点与缺点等亦存在较大差异。无论是排桩支护，还是连续墙支护，都具有较好的地层适应性，因而被广泛应用于工程实践中。

内支撑是水平支撑采用的主要结构形式，其主要是由于地铁工程施工场地周边存在复杂的环境条件，且一般处于城市的繁华地段内，附近地区涵盖较多的地下管线以及建筑物、构筑物等，利用内支撑的支护方式可以有效增大整个支护体系的刚度性能，并在一定程度上缩减基坑出现变形现象的几率，避免影响到周边环境。与此同时，内支撑不会占用过多空间，有效减少了对基坑周边地下空间的占用，为后续综合开发与利用地下空间的施工工作提供便利条件。在地铁基坑支护工程施工中，锚拉结构的适用性较低，存在两方面的显著缺陷，一方面是技术限制问题，锚拉结构涉及到對锚杆或锚索的使用，在实际施工过程中，很可能对邻近的建筑物地基带来侵扰，影响到周边环境的地下空间。另一方面是规划的限制问题，对规划以外的区域予以过度占用，必然会对城市地下空间未来的规划与利用产生不同程度的负面影响。

2 基坑支护事故常见问题

2.1 组合钢围檩失稳

在钢支撑支顶部位上设置组合钢围檩后，由于没有及时做好加劲肋板的加焊作业，导致槽钢、工字钢等型钢的腹板上承受较大压力，进而出现失稳现象，由此引发组合钢围檩失稳问题（图1）[2]。

2.2 钢围檩整体滑动

导致围檩出现整体滑动现象的主要原因是基坑端头围檩的抗剪能力不足，且围护结构间的抗剪性较差。在钢围檩节点贴角与斜向钢支撑间，会存在焊缝，若其强度较弱，则钢支撑在实际使用过程中也会出现滑动现象（如图2）。

2.3 排桩桩间、连续墙墙幅接缝漏水、漏泥、漏沙

一般情况下，漏泥、漏水等问题容易发生于连接墙体接缝、支护桩桩间的止水帷幕连接处，如果没有及时采取有效的处措施，会使得支护结构后方出现水土流失现象，对地下结构造成严重破坏，诱发塌方与下陷等异常情况。

2.4 基坑底突涌

发生基坑底突涌的主要原因是及地下不透水层的自重压力过小，低于下部承压水的水头压力，进而使得基底土体出现隆起现象，并随之有水喷出，砂料涌出。在基底被动土压力区大幅流失土体后，便会对基坑整体的稳定性造成严重影响，甚至引发基坑失稳问题。

2.5 围护结构在基坑底的嵌固深度不足

围护结构嵌固深度不足的问题在地铁深基坑工程中发生较少，在基坑深度较高的情况下，会优先选择多道支撑的作业方式，在多点作用下，围护结构的实际嵌固深度会有所加深，多数情况下均能满足工程的施工要求。但若是土质硬度较低，属于松软土质，且基坑带有较高水位，则可以将围护结构在基坑底的嵌固深度适当加大，为基坑侧壁的稳定与安全提供必要保障。

3 地铁深基坑安全控制措施

3.1 基坑降水

在基坑开挖作业前，应确保降水成功，这是保证后续施工工作顺利开展的前提条件，为了提高地铁深基坑的设计与施工质量，需重点把关止水帷幕这一施工环节，确保其完成质量符合工程建设要求。与此同时，还需对降水井、观测井以及回灌井的位置等予以合理设计，为基坑降水的顺利完成提供必要保障。

3.2 土方开挖

在开挖土方的施工过程中，应采取分区、分部的开挖方式，遵循对称的基本原则，对于实际开挖作业的各个操作环节，均需严格依照设计图纸，与实际的环境条件与施工工况等紧密结合，提高监测管理力度，将坑顶监测落实到土方开挖的各个阶段，如若发现存在异常情况，应对问题的产生原因予以详细分析，制定针对性的应急方案，采取有效的解决措施。

3.3 管涌

在地铁深基坑支护施工中，砂地层是容易出现管涌现象的主要部分，因而在开挖作业阶段，需指派专人对其整个开挖流程予以监视，若发生少量渗漏问题，应结合具体情况对形成原因予以分析，若属于黏土层上存有残留水，则可以将小导管插入其中，加以引排。如若是渗水问题，则应将开挖作业立即停止，及时回填，制定相应的应对方案。

3.4 支持结构的安装

在深基坑结构支撑体系中，钢支撑是一项重要组成部分，需严格控制安装、加轴力、拆撑钢支撑的各个施工环节，以随挖随撑为基本原则，不得超挖。与此同时，还应将钢围檩紧密贴合在围护桩上，确保其受力均匀，避免在支撑结构的安装过程中，出现吊装事故等。亦或是钢支撑失去稳定性，诱发基坑倒塌等意外事件。

4 结束语

在当前城市现代化发展的建设过程中，地铁工程得到广泛关注，也受到市政建设的大力支持。要进一步提高地铁深基坑设计与施工质量，优化地铁使用性能，还需结合常规基坑的特点，了解其在施工过程中容易出现的常见问题，选择适宜的支护结构类型，采取有效的针对性控制措施。

参考文献：

[1]王双全.软土及砂层地质下地铁车站深基坑设计研究[J].现代城市轨道交通，2019（11）：69-73.

[2]欧竞泽，管卫克，任小龙，等.紧邻既有地铁、隧道、周边建筑超深基坑设计与施工技术[C].2019：184-185.