城市軌道交通建設車站應急處置探討

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摘要：隨著中國現(xiàn)階段城市化不斷發(fā)展，城市地下空間開發(fā)及軌道交通工程的建設，產生了大量深基坑及隧道工程，其規(guī)模和深度不斷增加。目前的地鐵車站建設過程中，應用比較廣泛的是明挖法進行地鐵車站的施工。本文以南昌市軌道交通2號線福州路站及福八區(qū)間涌砂事件為例，在現(xiàn)場進行應急處置的同時，通過對現(xiàn)場施工的經驗教訓，得出了一系列應急處置經驗，對后續(xù)類似問題處理有一定的借鑒意義。

關鍵詞：車站；深基坑；涌砂；應急處置

1工程概況

福州路站及福八區(qū)間為南昌軌道交通2號線工程的第15個站，車站位于民德路、福州路與八一大道交叉口以南（避開福州路地下過街通道）。線路于該段的走向基本為南北走向，福州路站南端接福州路站~八一廣場站明挖區(qū)間（簡稱福八區(qū)間）。八一大道為南昌市老城區(qū)主干道，路面交通繁忙；且為南昌市文明示范路，對文明施工要求較高。車站有效站臺中心里程為YDK37+760.146，車站起點里程為YDK37+686.946，車站終點里程為YDK37+882.146，長度為195.5m。基坑圍護采用800厚地下連續(xù)墻，標準段（非加寬段）主體結構凈寬度為17.8m，端頭井處主體結構凈寬度為21.5m，與福八區(qū)間相鄰處加寬段主體結構凈寬度約30m。有效站臺中心里程處底板埋深約為16.7m，端頭井處底板埋深約為17.7m。福州路站~八一廣場站明挖區(qū)間。采用半蓋明挖順作法施工，明挖區(qū)間長度250m，寬度31.3m，基坑圍護采用800厚地下連續(xù)墻，地下連續(xù)墻接縫采用工字鋼連接，基坑采用三道鋼筋混凝土支撐進行分層開挖平均開挖深度16.7m，地墻深度22.5m。

2工程地質與水文地質條件

2.1工程地質條件

圖1福八區(qū)間橫斷面圖根據鉆探資料，福州路站及福八區(qū)間場地在鉆探深度揭露范圍內的地層有人工填土Q/4ml/）、第四系更新統(tǒng)沖積層（Q/3al/），第三系新余群（Ex）泥質粉砂巖組成。根據巖性及工程地質特征，場地地層自上而下劃分為素填土層<1-2>、淤泥質粉質黏土層<2-2>、粉質黏土層<3-1>、細砂層<3-3>、中砂層<3-4>、礫砂層<3-6>、圓礫層<3-7>、強風化泥質粉砂巖層<5-1-1>、中風化泥質粉砂巖層<5-1-2>，以及中風化泥巖層<5-3-2>。

2.2水文地質條件

福州路站及福八區(qū)間場地按地下水類型可分為孔隙微承壓水、基巖裂隙水兩種類型。2.2.1孔隙微承壓水擬建場區(qū)孔隙微承壓水主要賦存于第四系更新統(tǒng)羅村組沖積層的松散~中密狀砂層及礫砂、圓礫層中，詳勘階段在鉆孔內測得地下水位4.5m~9.1m，高程19.53m~20.83m；初勘階段水位埋深4.5m~6.5m，高程19.53m~20.3m。地下水主要接受大氣降水垂直補給和贛江水體的側向補給，受人為開采影響較小。另根據類似工程經驗，擬建場地地下水流速較小。2.2.2基巖裂隙水主要賦存于場地第三系新余群（Ex）泥質粉砂巖巖層的裂隙中，受上部第四系松散層中的孔隙水或微承壓水的補給。含水量主要受構造和節(jié)理裂隙發(fā)育程度控制，場地內泥質粉砂巖節(jié)理裂隙不發(fā)育，裂隙多呈閉合狀，基巖裂隙富水性差，由于其與孔隙微承壓水溝通，該層基巖裂隙水亦具有微承壓性。

3車站涌砂描述及應急處置

3.1事情經過

3.1.1第一次搶險過程及措施4月10日凌晨4：30分，福八明挖區(qū)間基坑在進行第5塊底板收底時，地墻接縫發(fā)生涌水涌砂險情，涌水涌砂為55#~56#地墻接縫（基坑底往上1.5m處），險情發(fā)生后，項目部立即組織應急搶險人員進行沙袋填裝及推土機回沙反壓，同時將八一大道交通封堵，以及啟動搶險應急預案，5：30分滲漏水得到控制。3.1.2第二次搶險過程及措施4月10日下午1點，坑外由阿特拉斯引孔至地表下13m進行注漿，注漿壓力達到4MPa，水泥注到1.2t左右時，坑內反壓沙袋處先出現(xiàn)明顯的水泥漿，后再次涌水。現(xiàn)場即刻組織人員用沙袋封堵，此時坑內注漿的4個水平注漿孔已鉆孔完成，水平注漿孔位置為地墻接縫左右0.5m，第三道混凝土圈梁上0.5m處，沙袋將漏水量堵小后，在漏水點位置地墻接縫右側的注漿孔注入聚氨酯，聚氨酯用量約1.25t，聚氨酯注入后，下午3.40分漏水情況得到控制，已無明顯滲漏現(xiàn)象。坑外地面的其他區(qū)域進行注漿加固，共注漿2個孔，1#孔深度7m，先注水泥漿，后注水玻璃，水泥用量9.5t，水玻璃用量1.5t；2#孔深度6.5m，注水泥漿，水泥用量2t；3#孔鉆孔2m后，鉆進困難，未繼續(xù)鉆進及注漿。至早上6.00注漿完成共注入水泥11.5t，水玻璃1.5t。3.1.3第三次險情情況現(xiàn)場進行地面及坑內注漿后，于4月11日早上6點開放交通，交通開放后感覺地面有震感，立即聯(lián)合交警再次封交一股車道，下午1點開始對地面銑刨并重新進行瀝青攤鋪同時加鋪鋼板，現(xiàn)場于4月11日下午17.15分瀝青攤鋪完成，在等強后加鋪鋼板并于當晚8：20開放交通。4月12日早7：50分，原封交段發(fā)生道路坍塌，坍塌范圍約為35m2，深度約1.8m，同時該處一根Φ800雨污水管斷開，路面坍塌的范圍及平面示意圖如圖2。

3.2交通組織

道路坍塌后，將原八一大道由北往南車道封閉，由北往南三條機動車道交通移至由南往北車道，實施八一大道由北往南單行，由南往北交通經廣場北路進行繞行。

3.3管線排查及處置情況

結合管線圖紙，經現(xiàn)場逐項排查確認，該區(qū)域有一根Φ800雨污水管和弱電管道，無燃氣等有壓管道，管道位置如圖3.3.4現(xiàn)場處置措施3.4.1道路路面恢復施工（1）坍塌處回填黃沙，確保坍塌處無再次塌陷風險，并防止坍塌處向周邊擴大。（2）雨污水管及相關弱電管恢復，管線的恢復由施工單位配合產權單位進行，確保雨污水排放暢通及其他管線完好可用。（3）管線恢復工作完成后，埋設相應的地面垂直注漿管，以及進行道路結構層施工，道路結構層為：20cm碎石+40cm鋼筋混凝土+10cm瀝青，鋼筋混凝土結構采用Φ14鋼筋網片，單層雙向布置，間距200mm，混凝土強度等級水下C40，并添加早強劑。3.4.2地面垂直注漿補強道路施工完成后，需對塌陷影響范圍進行注漿補強，避免路基的局部孔洞，填充密實，注漿孔的布置見圖4。注漿孔布置為以下幾點。（1）坍塌區(qū)布置7個注漿孔。（2）坍塌區(qū)北側布置8個注漿孔。（3）坍塌區(qū)南側布置2個注漿孔。坍塌區(qū)注漿深度為：3m~3.6m，非坍塌區(qū)注漿深度為7m~8m，注漿壓力為0.2MPa~0.3MPa，注漿材料為水泥漿及水玻璃，水灰比：1:1，單根樁水泥用量為3T~5t，注漿時，先注水泥漿，后注水玻璃，注漿壓力不超過0.3MPa，地面翻漿即停止注漿，具體注漿量及注漿壓力根據現(xiàn)場注漿情況需要適時調整。注漿完成后，在塌陷區(qū)再鉆進2個7m~8m的注漿孔，作為深層監(jiān)測孔，后期如有沉降報警，利用這兩個孔進行再次補強。3.4.3基坑內水平注漿漏水點地墻接縫采用聚氨酯注漿后已無漏水現(xiàn)象，漏水接縫往北的地墻接縫上下各開兩孔，至4月12日完成水泥漿及水玻璃的注漿，到目前為止整個基坑無明顯滲漏情況，注漿位置的示意圖如圖5.每條縫的鋼板封堵情況以及后續(xù)土方開挖的方式如表1。

3.5監(jiān)測情況

根據漏水及坍塌的情況，需對地表沉降監(jiān)測點進行適當的加密，監(jiān)測頻率為4h/次、加密期間監(jiān)測范圍為36軸~39軸，加密期間監(jiān)測項目有：地表管線沉降觀測、支撐應力觀測、墻體深層位移觀測、土體深層位移觀測、水位觀測，監(jiān)測點加密布置圖如圖6。

4原因分析及后續(xù)措施

4.1原因分析

（1）該車站地處老城區(qū)市中心交通繁忙之地，為保證主干道交通車站圍護結構分段施工。由于車站圍護結構施工分段施工的間隔太長，新老地下連續(xù)墻施工間隔兩年時間，新老地墻接縫施工質量無法確保。（2）地下連續(xù)墻施工過程中接縫刷壁不到位，導致槽段接縫處有夾泥。（3）福州路站及福八區(qū)間基坑外一根20年前使用至今的Φ800雨污水主管、管道接縫老化且長期滲水，且基坑開挖面又位于砂層地質，導致基坑外水系豐富水壓力大。（4）基坑結構分塊不合理，導致施工接縫太多風險大。

4.2后續(xù)措施

（1）此次涌水涌砂位于35-39軸底板（滲漏處位于5#底板中間部位），涌水涌砂造成約30方的細砂流入至基坑最后收底處。現(xiàn)場剩余兩塊底板（5#、6#底板）未施工，先盡快把6#底板澆筑完成，再對5#底板漏水反壓區(qū)進行處置，對滲漏處采取先打設兩根水平注漿管作為緊急注漿，然后采用鋼板分層對地墻接縫封堵，并分層將反壓區(qū)土方分層挖除至墊層底面。（2）地面垂直注漿預留幾根注漿管作為深層監(jiān)測管，交通恢復后，視監(jiān)測情況及時采取措施進行補強。（3）待道路施工以及加固完成，再用雷達探測對整個路面進行探測，確保道路路基密實無孔洞。

5結語

根據此次福州路站及福八區(qū)間的事件，結合深基坑施工總結如下：（1）軌道交通的車站主體圍護施工應盡量減少分段施工避免時間間隔過長，確保新老接縫的施工質量。（2）地下連續(xù)墻施工過程中，槽段接頭處不允許有夾泥，施工時采用偏心吊刷上下刷槽壁接頭，增加刷壁器對已施工地下連續(xù)墻接頭的壓力，使鋼絲刷在刷槽時能產生最好的刷槽效果，同時刷槽時應上下刷動不少于10次，直到刷壁器提出槽段后刷壁器上無泥為止，以確保刷槽的效果。（3）基坑結構分塊盡量合理，盡量減少施工縫，且做好施工縫的防水處理。（4）新老地墻接縫處的基坑外側應增設加密的水泥攪拌樁或者旋噴樁，更好的防止圍護接縫滲漏。（5）新老地墻接縫處基坑外側應增設加密監(jiān)測點，并在開挖開始加密監(jiān)測頻率，起到更好的預判作用。

參考文獻：

[1]DG∕TJ08—2073—2016.地下連續(xù)墻施工規(guī)程[S].

[2]GB50497—2009.建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范[S].

作者：袁佳 單位：上海城建市政工程集團)有限公司