摘  要: 依托监测数据对施工过程进行动态风险分析是确保施工安全的有效手段。本文以长春轻轨三期伪皇宫地下车站为例，根据监测数据对车站施工过程进行了风险分析并及时预警，确保了工程的顺利进行，为类似工程提供了经验。

关键词: 地铁车站 施工 监测 风险分析

 

      目前，很多城市的轨道交通工程正在建设过程之中。伴随着众多项目实施，尤其是地铁施工在一些地方仓促上马，也带来各种各样的工程事故。例如 2003年 7 月 1 日上海地铁 4 号线浦西联络通道渗水事故，2004 年 3 月 17 日广州地铁 3 号线大石站塌方事故，2006 年 6 月 27 日北京地铁 10 号线 3 标段苏黄区间 1号竖井坍塌事故，2007 年 3 月 28 日北京地铁 10 号线苏州街车站东南出入口塌方事故^［1］，2008 年 11 月 15日杭州地铁发生了我国地铁建设史上最为严重的塌方事故，造成 17 人遇难，4 人失踪^［2］。这些触目惊心的例子使人们认识到地铁建设可谓是实至名归的高风险行业。为防患于未然，国内外学者对地铁建设中面临的风险进行了广泛深入的研究。Einstein H． H． 指出了隧道风险分析的特点和理^念［3］; 周红波利用 WBS-RBS法研究了深基坑工程施工前的风险评估问题^［2］; 同济大学黄宏伟教授根据风险评估流程，采用专家调查法和层次分析法对上海地铁 11 号线关键节点工可阶段进行了风险评估^［4］; 张毅军等将 TOPSIS 方法运用到了地铁工程施工风险分析中的权重求解过程中^［5］。杨更社利用模糊层次综合评判方法对西安地铁 1 号线进行了风险评估^［6］。

      工程事故孕育于工程建设的各个阶段，如勘察不详、设计缺陷、施工不当等等，却集中体现在工程建设的实施阶段，即施工阶段。因此加强施工阶段的风险管理是防止工程事故发生的有效途径^［7］。工程事故的发生是一个由量变到质变的积累，在事故发生前总会显示一定预兆，如变形增大，变形速率加快等等。因此依托监测数据对车站深基坑施工进行动态风险评估是确保地下工程施工安全的有效手段。本文以长春轻轨三期伪皇宫地下车站为例，根据监测数据对车站施工过程进行了风险分析并及时预警，确保了工程的顺利进行。

 

      长春轻轨三期伪皇宫站位于长利路与东九条路交叉路口南侧，其起点里程为 K2 + 694. 45，终点里程为K2 + 858. 05，全长 163. 6 m。 拟建场地东侧为长图线既有铁路，西侧为文物保护单位伪皇宫。伪皇宫站基坑深 17. 55 ～ 20. 05 m，共设有 4 个出入口，除 2 号出入口下穿长图铁路的通道采用顶进法施工外，其他均采用明挖法施工。车站平面布置图见 1。

      车站为两层四跨结构，地下 1 层为站厅层，地下 2层为站台层，主体及站台区间采用明挖顺作法施工。围护结构采用钻孔灌注桩结合钢支撑的形式，桩间土挂网喷混凝土保护。车站入口处基坑深度 20. 05 m，出口处基坑深度 17. 55 m，采用Ф1 000 mm @ 1 200mm 钻孔灌注桩围护。 出入口及通道基坑深度 10. 2m，采用Ф600 mm@ 1 000 mm 钻孔灌注桩围护。支撑体系由 2-I_45c钢围檩、临时立柱、纵向联系梁、Ф609 mm( t = 16 mm) 钢管撑组成。端部和通风井为斜撑体系。围护桩长度 33. 65 m，冠梁尺 寸 12 000 mm × 1 000mm。冠梁外设砖砌挡土墙。

 

      观测点布置主要依据设计单位提供的监测点布置平面图，并在此基础上综合考虑现场条件以及环境因素。监测点布置的原则为: 能够反映建筑物、构筑物变形明显的部位; 点位标志稳固、明显、结构合理，不影响构筑物的美观和使用; 点位应便于观测和长期保存。

      根据相关规范^［8-9］，本项目属于一级基坑，确定预警值如表 1 所示。

      自基坑开挖以来，各监测项目的监测值和监测值变化速率一直处于正常状态。至 2010 年 6 月 13 日，长春轻轨三期伪皇宫地下站通风井处的 136 号测斜监测桩和桩顶位移观测点 CZ4-ZE、CZ5-ZE 的监测数据开始显示出位移日变化速率增大趋势。虽然在后续开挖过程中减小了台阶开挖高度和宽度，并及时进行钢支撑安装，但 CZ4-ZE、CZ5-ZE 桩顶水平位移仍然增长较快，136 号测斜监测桩最大水平位移也有一定幅度的攀升。至 2010 年 7 月 4 日，136 号测斜监测桩最大水平位移达到 29． 56 mm，已超过控制标准( 40 mm) 的70% ，桩顶位移观测点 CZ5-ZE 水平位移 29． 53 mm，接近控制标准( 30 mm) 。表明通风井处安全等级达到报警等级，需立即采取有效措施控制围护桩变形。2010年 6 月 5 日至 2010 年 7 月 4 日 136 号测斜桩监测值如图 2 所示，桩顶位移观测点 CZ4-ZE、CZ5-ZE 水平位移如图 3 所示。

      通过分析监测数据的变化及时准确地对施工风险进行了分析和预测，项目部根据预警及时采取了有效措施，确保了工程的顺利实施，说明应用监测数据对施工过程进行风险分析及预测是确保施工安全的有效手段。另外，各项目监测数据应结合其他相关项目监测数据进行分析，相互印证，并结合施工工况、环境条件、气候条件及历史数据综合考虑，这样才能对风险的发生与发展作出合理判断。

 

［1］朱胜利，王文斌，刘维宁，等． 地铁工程施工的风险管理［J］．土建技术，2008( 2) : 56-60.

［2］周红波，高文杰，蔡来炳，等． 基于 WBS-RBS 的地铁基坑故障树风险识别与分析［J］． 岩土力学，2009，30( 9) : 2703-2707.

［3］EINSTEIN H H，VICK S G． Geological model for tunnel cost model［J］． Proc Rapid Excavation and Tunneling Conf，1974 ( 2 ) :1701-1720.

［4］黄宏伟，朱琳，谢雄耀． 上海地铁 11 号线关键节点工可阶段工程风险评估［J］． 岩土工程学报，2007，29( 7) : 1103-1107.

［5］张毅军，戎晓力，钱七虎，等． TOPSIS 方法在地铁施工风险分析中的应用［J］． 地下空间与工程学报，2010，6( 4) : 856-860．

［6］杨更社，吴成发，李瑞强． 西安地铁 1 号线区间特殊地段施工风险评估［J］． 西安科技大学学报，2010，30( 2) : 159-164.

［7］李校兵，王军． 工程风险管理在城市过街通道施工中的应用［J］． 铁道建筑，2009( 6) : 52-55.

［8］首都规划建设委员会． GB 50308—1999 地下铁道、轻轨交通工程测量规范［S］． 北京: 中国计划出版社，2000.

［9］中华人民共和国建设部． GB 50497—2009 建筑基坑工程监测技术规范［S］． 北京: 中国计划出版社，2009．