一、识别风险源
基坑工程事故和结构工程事故是工程事故在地铁车站施工过程中最重要的两个方面。据有效数据显示,地铁车站施工过程中的种种事故都是由于基坑工程事故而引起的,而且发生基坑事故之后,它所带来的损失是难以弥补的。因此加强对基坑事故的认识对于地铁车站施工来讲具有重要的意义。
(一)基坑工程风险源
造成基坑工程发生事故的因素有很多,它们统称为基坑工程风险源。从客观角度来讲,基坑工程本身就具有一定的风险,因为施工过程中会进行的一系列填土、挖土作业都会改变受力情况,导致基坑周围土壤和坑底的松动,同时还会出现基坑当中人为的建筑的物体受到水流压力、自然外力影响和土壤压力的增强而发生坍塌的现象,这是由于外在相关因素的转变导致该建筑物无法承受压力而产生的,该建筑物一旦坍塌,还会严重影响周围环境。近年来,人们加强了对产生基坑事故的因素的调查,经调查发现有五种风险源是基坑事故产生的重要原因[1]。
1.施工单位管理上的疏忽
首先,建筑单位方面管理上的疏忽导致的基坑事故。建设单位在进行基坑建设的过程中缺乏科学的设计,同时施工过程过于随便,没有依照相应的顺序来进行。这是施工单位管理上的疏忽,这种没有科学依据的设计和建设,导致工程质量严重下降;其次,承包工程者专业水平低。一些进行基坑建设的单位根本没有专业的能力和经验;再次,一味地追求经济利益,造成工程施工时间不足和成本不够,导致工程质量较差等。
2.基坑勘察过程中的疏忽
进行基坑设计最主要的工作就是要设计人员亲临现场对当地的环境进行勘察,勘察工作是否仔细、全面,是基坑建设是否安全的基础。基坑勘察过程中的疏忽现象包括:首先,实地勘察不仔细。勘察人员存在侥幸和偷懒的心理,在进行基坑实地勘察的过程中直接套用周边建筑物原有的资料,这种现象导致基坑工作过程中资料与实际情况会出现很大的差距,土层的厚度及构成等与实际情况的严重不符导致计算压力的过程中数据的不真实;其次,没有进行专业的水文地质勘察。进行坑及勘察的过程中,由于工程的特点,必须充分考虑到当地的水文地质的现状,而如果将坑基勘察等同于其他勘察工作,忽视对于水文地质的勘察,在处理承压水的过程中直接用上层滞水的现象来进行替代,将周边建筑的顶板、水头大小的参数直接应用到该工程当中,而将实际实验进行省略,会造成重大的失误等[2]。
(二)基坑工程风险事故
1.塌方
塌方是基坑工程最常见的事故之一,一旦发生塌方将会出现严重的人员伤亡,同时还会将工程器械进行破坏,造成重大的经济损失。发生塌方的主要原因是当地的土层结构粘结力无法承受土坡的受力而产生的。当地的土壤含水量和土质结构以及外力的作用都是影响塌方产生的重要因素[3]。
2.滑坡
大块或大片的土坡和土体向下移动就是滑坡。土壤和岩石结构及相关的外部原因是产生滑坡的重要因素。一旦发生活泼,将会导致同塌方相似的严重后果,然而由于滑坡发生时将造成更大面积的影响,而使滑坡的损失更加严重。
3.基底扰动
基坑的底部土壤发生力学性的变动是由于其底部受到外力的扰动而产生的,这就是基底扰动现象,当这种变动达到一定程度的时候就会严重影响工程的质量,同时给施工带来更大的难度。基底扰动后产生的严重后果包括不牢固的基础和较小的地基承载力等现象[4]。
二、地铁车站施工的风险管理对策
地铁车站施工过程中存在的诸多风险当中,基坑工程的风险引发的其他风险的概率是非常大的,因此加强基坑工程风险点防范对于防范地铁车站施工过程中的风险具有重要意义。因此,我们应及时加强地铁车站施工的风险管理。
(一)选择正确的基坑支护结构
只有选择正确的基坑支护结构,才能够增加基坑的牢固程度,在选择基坑支护结构的过程中应该按照以下思路来进行:首先,要充分考虑当地的水文地质条件,再进行深度和平面尺寸的设定;其次,基坑支护结构要考虑到承压水和水、土压力、地面载荷的大小及分布情况;附近建筑物的荷载情况;再次,充分考虑周边环境的限制因素,基坑建筑会受到其相邻建筑物、环境及地下管道、交通等一系列条件的限制[5]。
(二)基坑工程的优化设计
作为一个系统而复杂的基坑工程整体,在建设过程中它的限制性因素较多,周边环境的复杂,当地的土体牢固状况、工程采用的技术问题及变形问题存在于支护结构中等问题,因此在进行基坑工程建设的过程中既要能够充分考虑到诸多限制性因素,还要将有效结合多种先进技术。如何在节省成本的情况下采用先进技术有效进行基坑工程建设是非常复杂的。再设计基坑工程的过程中,针对不同的地理和周边环境,应该进行不同的设计,设计方案要能够充分体现其优势,或成本较低,或需要较短的工期等,然而无论是那种设计方案,基坑工程的牢固是最重要而必不可少的。可以将该工程该阶段进行分工设计,其中可以包括施工图优化设计和方案优化设计。后者是针对工程要完成的建设目的而进行的设计,将支护设施与开挖设施进行对比,选择最好的设计进行工程建设;而前者是对工程方案进行更加细致的优化处理。整个基坑工程的优化设计可以按照以下步骤来进行。首先,充分研究工程动工的可行性,并采用最先进和科学的技术,以可靠的技术来保证工程的质量;其次,注重节约成本;再次,减少对周边环境的影响;最后,以最短的时间来完成工程。
伴随着我国城市经济的不断发展,城市人口逐年增加,在这种情况下,加强地铁工程建设,减小城市交通压力,方便人们出行是非常重要的。地铁车站施工是一项复杂的工程,限制性因素很多,同时会有很高的风险性,加强风险管理,促进我国地铁车站施工的质量,能够不断促进我国地铁车站工程的快速发展。
作者:徐涛 单位:西安市地下铁道有限责任公司