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(上海市基礎(chǔ)工程集團有限公司，上海 200433)

0 引言

隨著城市地下空間的開發(fā)利用，各類基坑工程深度、數(shù)量、規(guī)模不斷刷新紀(jì)錄，但也相應(yīng)帶來一系列事故安全隱患，且在上海、南京、蘇州等地基坑事故頻發(fā)，由此帶來的損失也不可估量。險情發(fā)生往往因其工程水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜，地下水變化規(guī)律難以琢磨，尤其是沿海軟土地區(qū)超深基坑，地下水突涌及滲漏的預(yù)防和控制格外重要。

本文以某科學(xué)裝置項目超深基坑為例，對應(yīng)急管理全過程進行總結(jié)分析，并形成一部分適用于軟土地區(qū)超深基坑綜合搶險的相關(guān)經(jīng)驗，為后續(xù)類似超深基坑順利筑底提供一定的理論依據(jù)。

1 風(fēng)險預(yù)判及管理制度

1.1 致命性風(fēng)險分析預(yù)判

某項目基坑開挖深度達40.6m，通過水文地質(zhì)勘察得知，⑦層為第I承壓含水層，⑧21層為弱含水層，⑨層為第II承壓含水層。且基坑第8道支撐至基坑底部將揭露大量⑦1層砂質(zhì)粉土層(見圖1)，同時⑦層(⑦1和⑦2層)為上海地區(qū)第一承壓含水層，且⑦1和⑦2層在一定水動力作用下易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象，對基坑開挖非常不利。

根據(jù)以上水文地質(zhì)情況并結(jié)合常年施工經(jīng)驗，對基坑開挖階段可能發(fā)生的致命性風(fēng)險進行識別預(yù)判，主要分為：地下連續(xù)墻接縫處滲漏、墻體滲漏、基坑底部⑨層承壓水突涌等，并針對險情需要進行應(yīng)急相關(guān)搶險演練。

1.2 應(yīng)急管理制度

1)應(yīng)急預(yù)案工作流程

制定發(fā)生緊急情況或事故的應(yīng)急預(yù)案工作流程，開展應(yīng)急知識教育和應(yīng)急演練，提高現(xiàn)場操作人員應(yīng)急能力。

2)監(jiān)測平臺使用

利用PC端監(jiān)測平臺及移動端APP，將超深基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)采集并上傳，以供搶險階段觀察與互動，確保數(shù)據(jù)的及時性，實時了解超深基坑變形數(shù)據(jù)動態(tài)，為出現(xiàn)緊急情況提供保障。

3)巡視制度及通信系統(tǒng)

由管理人員及搶險隊員分組輪班7×24h進行現(xiàn)場巡查，重點檢查圍護墻滲漏水及支撐涌砂情況，第8道支撐以上1次/2h，以下1次/1h，每日滲漏情況和資料上報至搶險群組。

現(xiàn)場配備12組對講機，保證基坑上下信息無縫連接，及時同步上報險情時況，為搶險提供強有力的信息保障。

1.3 場內(nèi)應(yīng)急物資及機械配備

現(xiàn)場配備足額應(yīng)急管理物資并設(shè)置專用儲存站點、C200阿特拉斯引孔機、旋噴注漿機、柴油發(fā)電機、25t汽車式起重機、80t履帶式挖掘機、φ800mm鋼支撐、油溶性聚氨酯、水玻璃、普通硅酸鹽(P32.5)水泥、雙快水泥、大功率泥漿泵、大功率潛水泵、振管注漿設(shè)備、手電筒、對講機、草包、腳手管及配套扣件、4mm厚鋼板、20mm厚鋼板等。

2 應(yīng)急管理演練

根據(jù)險情實際需要，將險情全過程所涉及的應(yīng)急管理組織保障體系、地下連續(xù)墻縫滲漏、地下連續(xù)墻滲漏坑外打孔注漿、⑨層井抱箍、承壓井降水停電故障、水泵故障分別進行了搶險演練，并由專人采集影像資料，演練結(jié)束后進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，詳情如下。

1)應(yīng)急管理組織體系桌面推演應(yīng)急演練

演練流程：啟動應(yīng)急管理預(yù)案→項目部管理人員電話通知業(yè)主、監(jiān)理、公司相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和搶險專家、各公用管線單位應(yīng)急聯(lián)系人、搶險隊及相關(guān)分包單位→確認(rèn)所有應(yīng)急組織體系相關(guān)人員電話正確有效。

2)承壓井水泵故障應(yīng)急演練

演練流程：水位自動監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)承壓觀測井水位異常并報警→降水班組現(xiàn)場確認(rèn)是降壓井水泵故障→降水班組立即啟動備用井水泵并向項目部匯報→負責(zé)人立即至現(xiàn)場指導(dǎo)督辦更換備用水泵→啟動備用水泵抽水至安全水位→負責(zé)人確認(rèn)抽至安全水位后停止備用井抽水。

3)承壓井降水期間停電故障應(yīng)急演練

演練流程：人為切斷承壓井電源→停電報警系統(tǒng)報警并自動啟動備用柴油發(fā)電機→降水班組現(xiàn)場確認(rèn)降壓井水泵是否正常啟動→通知電工檢修網(wǎng)電故障→網(wǎng)電故障排除恢復(fù)供電→承壓井電源切換至網(wǎng)電并停止備用柴油發(fā)電機→降水班組現(xiàn)場確認(rèn)降壓井水泵是否正常啟動→確認(rèn)降壓井水泵正常啟動。

4)⑨層井破損抱箍封堵

演練流程：現(xiàn)場巡視人員匯報井管出現(xiàn)破損漏水→負責(zé)人現(xiàn)場確認(rèn)并宣布啟動⑨層井破損抱箍封堵應(yīng)急管理預(yù)案→現(xiàn)場搶險隊從應(yīng)急倉庫搬運相關(guān)材料設(shè)備至搶險→井管抱箍封堵作業(yè)→負責(zé)人現(xiàn)場確認(rèn)井管抱箍封堵效果。

5)地下連續(xù)墻滲漏坑外打孔注漿應(yīng)急演練

演練流程：現(xiàn)場巡視人員匯報地下連續(xù)墻出現(xiàn)滲漏水→項目部主管領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場確認(rèn)并宣布啟動坑外注漿應(yīng)急管理預(yù)案→現(xiàn)場搶險隊從應(yīng)急倉庫搬運相關(guān)材料設(shè)備至滲漏點→滲漏點坑外注漿(雙液注漿和聚氨酯注漿兩種)應(yīng)急管理作業(yè)→項目部主管領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場確認(rèn)坑外注漿搶險效果→應(yīng)急演練結(jié)束

6)地下連續(xù)墻滲漏鋼板封堵應(yīng)急演練

演練流程：①現(xiàn)場巡視人員匯報地下連續(xù)墻出現(xiàn)滲漏水→生產(chǎn)經(jīng)理現(xiàn)場確認(rèn)并宣布啟動封鋼板→現(xiàn)場搶險隊從應(yīng)急倉庫搬運相關(guān)材料設(shè)備至滲漏點→滲漏點封鋼板→生產(chǎn)經(jīng)理現(xiàn)場確認(rèn)封鋼板效果→應(yīng)急演練結(jié)束。

鋼板堵漏流程：確認(rèn)滲漏位置→在滲漏點四角用沖擊鉆打4個深度20cm的孔→釘入4根膨脹螺栓→安裝鋼板并用螺絲固定鋼板→鋼板四周塞入快干水泥→快干水泥硬化后關(guān)閉引流管閥門。

3 開挖期間應(yīng)急響應(yīng)案例

1)開挖期間實際啟動應(yīng)急響應(yīng)案例：險情發(fā)生于基坑西北角第6道混凝土支撐下，滲漏險情發(fā)生于支撐底的開挖面，該處距地面深度約22m，位于⑤1黏土層，而⑦1層頂埋深約29.9～36.2m，二者相距約7.9～14.2m，支撐底部持續(xù)冒砂，根據(jù)以往基坑經(jīng)驗及地質(zhì)情況，判斷其為⑦層承壓水沿地下連續(xù)墻轉(zhuǎn)角幅接縫滲漏至開挖面導(dǎo)致，發(fā)生后立即啟動搶險預(yù)案，過程中第2次堵漏下鉆桿過程中滲漏點顏色發(fā)生明顯變化，基本判定漏點定位準(zhǔn)確，最終通過雙液旋噴法成功封堵墻縫外側(cè)滲漏點。

2)利用監(jiān)測平臺P03圍護自動測斜點在噴漿過程中的地下連續(xù)墻水平位移累計變形量差值進行監(jiān)測，由監(jiān)測結(jié)果可知P03水平位移變化量較小，無明顯變化。在第5道支撐以下，仍有墻縫存在滲漏現(xiàn)象，隨后采取封鋼板措施。

3)在堵漏過程中第1桶雙液漿噴射完畢后發(fā)生1次抱鉆現(xiàn)象，抱鉆位置位于砂層以下10～12m，注漿設(shè)備多次嘗試無法起拔鉆桿，隨即嘗試采用千斤頂起拔鉆桿仍未成功，最終采用拔管機起拔鉆桿成功。

后續(xù)為避免墻縫滲漏，針對8個轉(zhuǎn)角幅墻縫及基坑南北兩短邊滲漏較大部位的墻縫進行了雙液旋噴封堵，封堵范圍為地面以下18～42m，過程中再次發(fā)生2次抱鉆現(xiàn)象，8幅轉(zhuǎn)角RJP接縫止水施工完成后，滲漏水明顯減弱。

專家論證后一致認(rèn)為抱鉆主要由噴漿引起的砂層塌孔、砂土抱緊鉆桿導(dǎo)致，而上海市常規(guī)的雙液旋噴搶險設(shè)備扭矩不足，無法靠自身力量起拔鉆桿，由此可以看出，上海軟土地區(qū)超深基坑搶險也存在很大風(fēng)險。

4 搶險耗時對比分析

由于上海地區(qū)地下承壓水一旦發(fā)生滲漏突涌，其主要特點表現(xiàn)為水量、水壓大，突涌時間短，一旦發(fā)現(xiàn)有滲漏突涌跡象，應(yīng)將應(yīng)急管理的反應(yīng)時間降至最低，方能最大程度降低基坑突涌風(fēng)險。

針對搶險演練與實際搶險中的各道工序進行耗時統(tǒng)計分析(見圖1)，主要包括人員就位、引孔設(shè)備調(diào)試、注漿引孔及提鉆下放、坑內(nèi)滲漏封鋼板工序等。

圖1 演練與實際搶險耗時統(tǒng)計曲線

由圖1可以看出，實際搶險在人員就位、引孔設(shè)備調(diào)試、注漿引孔、坑內(nèi)封鋼板及快干水泥調(diào)制等工序與搶險演練階段耗時相比得到一定縮短，說明應(yīng)急管理演練有利于磨合實際搶險中人員、設(shè)備、材料制備等工序，提高工效。

5 結(jié)語

1)軟土地區(qū)超深基坑開挖有必要進行應(yīng)急管理演練并在現(xiàn)場儲備充足的應(yīng)急物資，對可能出現(xiàn)的險情涉及的各工序進行熟悉磨合，從而有效提高實際搶險中的人員、機械、材料、工藝等一系列工序的反應(yīng)速度，從而盡可能加強風(fēng)險應(yīng)對及控制能力。

2)超深基坑由于深度較深，基坑底部有可能揭露砂層，尤其在⑦層砂層以下10～12m左右很容易因噴漿導(dǎo)致塌孔后抱鉆，故有必要提前配備可提供足夠扭矩的搶險設(shè)備及零配件，確保鉆桿順利拔除。

3)軟土地基超深基坑地墻接縫形式局限于銑接頭，實際開挖搶險過程中，超深地墻轉(zhuǎn)角幅接縫位置易發(fā)生滲漏，建議采取轉(zhuǎn)角幅接縫RJP接縫止水，且在日常巡視中單獨記錄。