软土地铁工程深基坑施工中的安全现状及危险源评述_开题报告

一、文献综述

随着城市建设的发展，高层建筑和市政工程大量涌现。有限的城市地面空间已不能满足人们日益增长的工作和生活的需要，于是人们开始向高空和 地下寻求发展空间。目前，各类地下工程诸如越江、隧道、地下商场、地下民防等已随处可见。国外著名的地下工程有法国巴黎的中央广场，日本东京的八重洲地下街等。这些工程的共同特点是都要进行大规模地下开挖，必然导致大量的基坑工程产生。基坑工程是一个古老而具有划时代特点的综合性的岩土工程课题，既涉及土力学中典型的强度和变形问题，又涉及到土体与支护结构的相互作用问题。对于这些问题的认识及其对策的研究，将随着土力学理论、计算技术、测试技术以及施工机械、施工技术的发展而逐步完善。

近几年,地下铁道已成为城市市区轨道交通的首选方式。轨道交通作为新生事物和城市经济的巨大引擎;发展潜力巨大;前景异常广阔。我国正在进行地铁建设或申请立项的城市已达30多个,总规模达4 300多公里。 

地铁的建设既带动了城市的发展,同时也使传统的岩土工程学面临许多新的问题。地铁的性质决定了其车站往往要建在建筑物密集地区,然而在建筑群林立、地下隧道与管线纵横交错的复杂城市环境中,进行地铁这样的大型土木工程的基础施工;必然会对地铁周围已有建筑物与市政管线设施产生不良影响。因此,如何确保在地铁建设工程质量与施工进度的同时,经济有效地控制由于地铁车站深基坑施工引起的周围地层的移动,进而保护邻近建筑物与市政道路、管线等设施的安全与功能完整已成为受到土木工程与学术界的高度重视的地铁建设中的工程难题。 

而车站基坑工程本身也是岩土工程、结构工程以及施工技术互相交叉的学科是多种复杂因素交互影响的系统工程。基坑工程又具有技术复杂,涉及范围广变化因素多,事故较频繁等特点,是土木工程中最具挑战性的分项工程。另外基坑开挖基本在城市中进行;基坑开挖也越来越向大深度、大面积方向发展,受周边环境的限制及对周边的影响越来越明显。同时不同区域地质条件的基坑工程特点相差也很大,岩土性质的千变万化,地质埋藏条件和水文地质条件的复杂性、不均匀性;难以全面的把握基坑施工前的准确状态,给基坑工程的设计和施工增加了难度。特别在软土地区,地层特点决定了施工难度的进一步增加。而基坑工程中经济性与安全性冲突的临时性工程特点,必然造成地铁车站基坑工程实施过程中的安全问题变得更加突出。 

    早在20世纪40年代，Terzaghi和Peck等人就已经开始研究基坑工程中的岩土工程问题并提出了预估挖方稳定程度和支撑荷载大小的总应力法，这一理论一直沿用至今，只不过有了许多改进与修正；50年代Bjeruum和Eide给出了分析深基坑底板隆起的方法；60年代开始在奥斯陆和墨西哥城软黏土深基坑中使用仪器进行监测，此后大量的实测资料提高了预测的准确性，并从7O年代起产生了相应的指导开挖的法规。在以后的时间里，世界各国的许 多学着都投人研究，并不断地在这一领域取得丰硕成果。90年代以来，随着城镇建设中高层及超高层建筑的大量涌现，深基坑工程越来越多，同时密集的建筑物、复杂的深坑形式，使得基坑开挖的条件越来越复杂。因此，对基坑开挖与支护的计算与设计理论、施工技术等的要求也越来越高。 

    基坑工程在我国出现较晚，2O世纪70年代，国内只在少数大工程项目中有开挖深度达10 m以上的基坑工程，而且是在较少或者没有相邻建筑物和地下结构物的地区。8O年代以来，我国首先在北京、上海、广州、深圳等大型城市大量兴建高层建筑，而高层建筑多数带有地下室，基坑支护工程随之剧增，基坑支护设计、施工与监测成为基础工程中的新热点。90年代以后，大多数城市都进入了大规模的旧城改造阶段，在繁华的市区内进行深基坑开挖给这一古老的课题提出了新的内容，那就是如何提高 深基坑开挖的环境效应问题，从而进 一步促进了深基坑开挖技术的研究与发展，产生了许多先进的设计计算方法，众多新的施工工艺也不断付诸实施，出现了许多技术先进的成功的工程实例。但由于基坑工程的复杂性以及设计、施工的不当，工程事故的概率仍然很高。 

    基坑支护技术在我国相对较年轻，无论是设计计算，还是施工、监控等方面都处在不断进步和发展的过程中。我国基坑工程的特点可以概括为“深、差、密、多、低”5个字，亦即我国的基坑越挖越深，工程地质条件越来越差，四周已建或在建建筑物密集或紧靠市政公路，基坑支护方法多，但是支护的成功率低。因此对于基坑工程还应进行精心设计与施工，提高对支护结构的要求，而且在建筑物稠密地区更应注意对于环境的保护，这样一来，虽然工期和施工费用均要提升，但是工程质量与安全性却可以得到相当的保证。 

    基坑工程分类较多，按照施工工艺大体分为放坡开挖及支护开挖两大类。放坡开挖既简单又经济，一般在条件具备时优先选用，但目前深基坑工程大多是在市内修建，基坑较深而场地往往又比较狭小，不具备放坡开挖条件，通常均采用有支护开挖。迄今为止，支护开挖型式已经发展至数十种，主要包括悬臂支护、内支撑或拉锚支护、组合型支护等。支护结构最早用木桩，现在常用钢筋混凝土桩、地下连续墙、钢板桩以及通过加固改良基坑周围土体的方法形成水泥土挡墙和土钉墙等。

    施工工艺上的发展趋势 

（1）土钉墙方案的大量实施，使得喷射混凝土技术得以充分运用和发展。为减少喷射混凝土的回弹量以及保护环境的需要，湿式喷射混凝土将逐步取代干式喷射混凝土。     

（2）基坑向着深、大、周围环境复杂的方向发展，使得深基坑开挖与支护的难度愈来愈大。受地下空间所属权的限制，内支撑或新型锚杆（如可拆式锚杆、抗拔力较大的全程应力复合型锚杆）将逐渐得以推广运用。 

    （3）为减小基坑工程带来的环境效应（如因降水引起的地面附加沉降），或出于保护地下水资源的需要，有时基坑采用帷幕型式进行支护。除地下连续墙外，一般采用旋喷桩或深层搅拌桩等工法构筑成止水帷幕。目前，有将水利工程中防渗墙的工法引入到基坑工程中的趋势。 

    （4）基坑降水时，为减小因降水引起的地面附加沉降或对邻近建（构）筑物造成的影响，可采取井点回灌技术。 

    （5）在软土地区，为避免基坑底部隆起、造成支护结构水平位移加大和邻近建（构）筑物下沉，可采用深层搅拌桩或注浆技术对基坑底部土体进行加固，即提高支护结构被动区土体的强度的方法。 

    （6）为减小坑壁土体的侧向变形，可以通过基坑内外双液快速注浆加固土体；也可以对支撑（或拉结）施加预应力；还可以调整挖土进度以及支撑的施工程序等措施来限制基坑的侧向变形。 

    信息监测与信息化施工技术。为了保护环境而加强监测。现已应用计算机监测，可以提供施工过程中支护体系及环境的受力状态及变形数据。由于信息技术及加固技术的提高，已经可以实现毫米级的变形控制。

二、^范文提纲

引    言

1深基坑工程概述

1.1深基坑的定义和特点

1.2深基坑工程的发展概况

2软土地铁工程深基坑施工中潜在的风险

2.1质量风险

2.2安全风险

2.3病害风险

2.4返工风险

3软土地铁工程深基坑施工中的危险源及采取的有效对策

3.1危险源

3.1.1负高空作业、施工用电、大型设备的起吊等常见工程安全隐患在地铁车站基坑的土建施工中更加突出

3.1.2安全经济可靠的技术方案和高效的工程组织是消除地铁车站基坑施工安全隐患的首要因素

3.1.3地下水对软土地铁车站基坑的安全作业起重要作用

3.1.4地铁车站基坑工程土建施工的安全隐患对周边环境的影响重大

3.2有效对策

3.2.1工艺方面

3.2.2安全方面

3.2.3监督方面

3.2.4结构方面

4软土地铁工程深基坑施工中安全管理的其它事项

4.1简化原则

4.2功能原则

4.3限定原则

4.4改造原则

5深基坑施工危险源辨识及控制措施表

6总结

参考文献

三、参考文献

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