简述地铁基坑设计中对风险源的处理措施

简述地铁基坑设计中对风险源的处理措施

陈涛赵修旺

1.中交城市轨道交通设计研究院有限公司武汉430056；

2.中铁隧道勘测设计院有限公司天津300133

摘要：随着我国人口数量的急剧上升，我国交通事业发展迅速，其中地铁已经成为城市交通的重要组成部分。地铁工程与其他的建筑工程相比其基坑的深度更深，并且分布于城市各个主干道的下方。基坑附近的各种线路管道较多，地铁基坑周围长期受到各种负荷影响，造成地铁基坑施工存在一定的风险。

关键词：地铁基坑；设计；风险源；处理措施

随着社会的发展、人口的急剧增加，城市交通问题己成为当今城市发展急需解决的主要问题之一。一般的公共系统是不能解决这些问题的，有轨交通系统方案才是解决此类问题的有效方案。因此，21世纪我国城市地下空间开发的重点将是地铁的建设。除己开通地铁的大城市外，西安、南京、重庆、成都、杭州等城市也正在兴建地铁工程，我国大规模建设地铁的年代将会在本世纪初至中叶来临。

但是到目前为止，岩土工程还是一门不够成熟的科学技术。而且，由于地下建（构）筑物的力学机理和受力状态是一个非常复杂的，所以，采用任何计算方法进行定量计算，其结果只是一个近似的数值，往往与实际情况不符。深基坑工程是岩土工程中较为复杂的问题之一。只有建立在拥有一个科学合理的综合控制技术，才能解决所有的关键问题，用于保证施工过程中深基坑的安全性。

1.深基坑工程的施工特点

基坑工程的基本特点是工程涉及范围广、技术复杂、影响因素多，由这些特点所造成的事故异常频繁，其设计和施工具有很强的挑战性。基坑支护工程造价和开工数量与其他工程相比高出很多，各承包商在基坑工程中展开了激烈的争夺，所以，这也是业主降低工程造价、确保工程质量的重点。当前城市基坑工程朝着“深、大、近、紧、难、险”的方向发展，基坑工程不仅具有以上基本特点还具有以下特点：

（1）地域性：深基坑工程由于工程地质和水文地质条件不同，表现出很强区域性，如黄土、砂土、岩石和软粘土地基等的地层中，基坑工程差异性很大。各地地质条件不同，即使是同一地区不同区域也有差异，此时，在深基坑施工过程中必须因地制宜，不能简单照搬当地经验，同时外地经验只能作为参考。

（2）事故频发性：在深基坑工程施工中，常由于深基坑支护设计与施工者素质差异等问题，导致基坑事故时有发生。

（3）复杂性，基坑支护工程涉及众多复杂的因素，其中，基坑工程设计和施工的两个关键问题就是土与水的问题，由于，水文地质条件和地质埋藏条件的不均匀性、复杂性导致岩土性质千变万化，往往造成勘察所得的数据难以代表土层的总体情况，具有很强的离散性，而且精确度较低，使得基坑支护工程的施工和设计具有很大的难度。目前，各种计算参数的取值也没有成熟的理论，主要依据各地经验。

2.深基坑工程施工风险的分类

同项目有关的各个方面是造成基坑工程建设项目风险的根源。根据基坑工程项目管理的实践经验，基坑工程建设项目的风险可分为非技术风险和技术风险。

（1）非技术风险。

①工程环境风险。工程的现场条件受多种因素影响，特别是夜间或节假日加班作业的可能性，进出场通道、供排水设施、供电、供气的可能性等。恶劣气候系指偶尔发生的超出正常规律的变化

②经济风险。工程建设的顺利进行是工程资金的准时到位为经济基础的，同样，深基坑工程的施工也是必须以资金到位的经济保障的。一旦工程资金发生供应短缺的情况，业主与施工单位就会想方设法降低工程投资成本、偷工减料，给工程留下隐患，深基坑工程的施工质量将不可避免地受到很大影响。

③合同风险。工程合同风险主要是指合同内容是否涵盖了工程建设的所有内容，合同条款是否明确合理，合同双方的权责是否明确，以及是否会引发合同争议等，从而对工程的建设进度产生影响。

④人员风险。工程建设过程中，管理人员的管理管理能力和技术人员的技术能力对于工程顺利建设至关重要。如果上述两种人员的工作能力没有达到工程建设的要求，则必定在工程建设过程中存在巨大的潜在风险而不能保证工程顺利建设，也不能保证工程施工质量。

成功的工程建设项目必然具有丰富施工经验和良好技能的工程管理人员。工程建设过程中存在的高风险要求项目管理人员必须具有良好的组织协调能力和管理能力，能够确保工程在安全控制的条件下施工。另外，对施工技术人员的技能要求也是确保工程建设质量的重要保证，施工机械操作人员的熟练程度和施工经验在工程建设过程中具有重要的作用。熟练的技术工人能够确保施工方案和设计质量达到工程要求，确保施工进度和建设质量。而在工程建设中，由于操作人员技术不熟练或工作中疏忽大意引发的工程重大安全事故的现象时有发生。

对工程损失控制和安全管理人员的高要求也是工程顺利建设的保障。工程项目损失控制和安全管理要求工作人员必须采取科学合理的预防措施，以使安全隐患消灭在萌芽状态。因而，工程建设的顺利进行以及达到工程建设质量要求，必须具有一定施工经验、能力和资历项目管理人员和安全管理人员。

（2）技术风险

①工程物资：深基坑工程的施工速度及安全受到工程物资能否及时到位的影响。

②工程施工方案：如果深基坑施工方案不具有合理性，则使深基坑工程施工的风险程度得到很大的提高。

③工程设计文件：工程设计文件中取用的设计参数和采用的设计方案是否完全达到要求对于工程的安全施工具有决定性的作用。

3.深基坑工程变形的施工风险应对措施

工程项目风险应对方法一般包括以下几种：

（1）风险转移。是指采取措施将风险转移到其他的地方。

（2）风险规避。为确保工程项目建设目标不受影响，对风险采取规避的方式，如变更工程项目计划，来削除风险或者是消除可能产生风险的条件。

（3）风险自留。这是一种风险财务技术，当明知可能会有风险发生，但在其他风险应对策略权衡之后，由于考虑到经济性和可行性，需要将风险进行自留，这是要求项目主体自身必须具有强厚的财力，一旦风险真的出现，则其自身能够弥补财务损失。

（4）风险缓解。这种方法是降低工程项目风险发生后所产生的后果及发生概率到可以接受的程度内。

（5）风险利用。风险利用这种说法仅仅针对投机风险而言的。因为投机风险具有不确定性，有时弊大于利，有时利大于弊。风险利用就是促进投机风险向有利的方向发展。

（6）周边环境的风险控制

1.加强对周边管线及建筑物的调查、探查工作，分析施工各阶段的特点，分别采取相应的保护或改排工作；2.加强对基坑开挖深度两倍距离范围内的无桩房屋的监测，及时地收集、分析数据，在达到预警值之前采取措施保护；3.针对不同结构的特点合理布置施工监测点；4.基坑开挖遵循时空效应的原则，基坑分层开挖，快挖快撑以减少基坑位移州。

4.地铁基坑设计未来展望

地铁车站深基坑工程项目风险管理是一个系统工程。建立一个完整的、系统的工程风险管理模型需要对风险管理的基本理论与实际操作方法进行深入研究：

（1）对涉及深基坑安全的各个因素之间的联系尚需深入研究，对基坑各监测项目的变化规律还需系统分析；

（2）在一个深基坑工程项目中，各种风险因素在不同阶段不尽相同，对项目成败的影响也不同，本文分析了施工过程的风险，今后需要更深一步的对不同阶段的风险进行探讨。

5.结论

随着我国社会经济的快速发展以及人口数量的增多，交通压力越来越大。尤其是一些比较发达的城市，交通更是出现严重拥挤的情况为了缓解交通压力，我国多个城市相继开通了地铁地铁已经逐渐发展成为我国城市交通的主要工具。对于地铁基坑来说，它相比于其他的建筑基坑要深很多，并且分布在城市主干道上方。这就使得城市交通存在一定的风险威胁人们生命财产安全，所以必须在地铁基坑工程施工过程中采取科学合理的措施并结合工程的实际情况，有效的控制施工风险。

参考文献：

[1]罗佳.地铁基坑工程施工特点及风险控制策略探究[J].江西建材，2014，（03）：133.

[2]王勰.地铁车站深基坑工程施工风险评价研究[J].石家庄铁道大学，2012，12：1-66.

[3]樊红卫.地铁基坑设计风险控制[J].施工技术，2011，09：6-8.

[4]林小娇.基于监测信息的地铁基坑施工安全风险评价[J].华中科技大学，2011，01：1-66.

[5]韩永吉.宁波地铁轻纺城站基坑施工风险管理研究[J].吉林大学，2013，12：1-62.