隧道事故案例

地铁施工事件及隧道坍塌事故案例警示教育引言地铁施工是城市公共交通的重要组成部分，地铁安全的重要性不言而喻，其建设期的风险管理是重中之重。近年来，全球地铁事故不断发生，我国的上海、广州、杭州等许多城市先后发生了不少事故。这些事故包括基坑坍塌、联络通道涌水、地面下陷、建筑倾斜、水管爆裂、爆炸等。事故案例警示我们，地铁建设，安全风险极大，必须慎之又慎，安全事故的代价高昂且沉痛，不可触及。希望大家从下面的事故案例中吸取血的教训，深刻认识事故给受害者的家庭及企业带来的危害，规范管理行为，提高安全意识，达到安全生产的目的。建筑施工过程中易发生的事故类别1、坍塌（基坑、隧道、脚手架模板支撑等）2、火灾3、机械伤害4、车辆伤害5、起重伤害6、触电7、高处坠落8、物体打击9、其他伤害以是建筑施工较为常见的一般事故国内近年来典型地铁事故一、上海地铁四号线2003.7.1盾构横通道透水事故二、杭州地铁一号线2008.11.15基坑坍塌事故三、深圳地铁一号线2007.3.10基坑地表沉陷四、北京地铁10号线2007.3.28塌方事故五、北京地铁十号线2006.2.27起重伤害事故六、上海地铁九号线2009.1.8吊车倾覆伤亡事故七、南京地铁2007.2.5汉中路段天然气爆炸八、南京地铁二号线2007.12.16汉中门段路面塌陷事故九、西安地铁二号线2008.12.20和2009.1.2两起火灾事故十、西安地铁一号线2009.8.2冠梁沟槽开挖塌方事故十一、深圳地铁三号线2009.3.4盾构地面塌陷事故十二、广州地铁五号线2004.8.3地质补勘钻破煤气管道，万人疏散一、上海地铁四号线2003.7.1横通道透水事故【事故经过】2003年7月1日凌晨，上海轨道交通4号线越江隧道区间用于连接上、下行线的安全联络通道——旁通道工程施工作业面内，因大量的水和流沙涌入，引起约270M隧道部分结构损坏及周边地区地面沉降，最大沉降量达到7M，导致3栋建筑物严重倾斜，黄浦江防汛墙局部塌陷并引发管涌。由于报警及时，隧道和地面建筑物内所有人员全部安全撤离，没有造成人员伤亡。但事故造成直接经济损失1.5亿元左右。【事故后续】由于受地面沉降影响，董家渡外马路段长约30米的防汛墙发生了沉陷和开裂，对防汛工作造成压力，市抢险指挥部调集武警部队赶赴现场采取抢堆沙包堵漏等措施，及时控制险情。此外，根据指挥部专家组的抢险方案，为进一步保护周边地区的建筑，施工单位采取了注浆压浆等技术手段，尽量减少地下流沙的涌动。为平衡隧道内外水土压力，采用了封闭隧道口并注水的方法。道路、重要建筑物进行了大量的注浆充填和加固，地面发生较大沉降处进行了回填，破坏的建筑物全部拆除。2004年8月，4号线董家渡段修复工作重新启动，在比较了原位修复和改线方案的诸多参数之后，最终采用了原位修复方案。在克服了65米超深地下连续墙、38米超深地下障碍物清理、复杂地层中超深地基加固、超深承压水降水、41米超深基坑开挖、隧道抽水清理、大断面冻结暗挖等一系列技术难题之后，上海4号线董家渡段于2007年7月9日重新贯通。【事故原因】北京中煤矿山工程有限公司上海分公司现场技术管理薄弱，《冻结法施工方案调整》编制欠缺，审批不严；竖井与旁通道的开挖顺序错误、冷冻设备出现故障导致温度回升以及地下承压水导致喷沙这三方面不利因素遇在一起，最终导致了事故的发生。对施工风险较大的工程无针对性强的应急预案；总包单位现场管理失控，监理单位现场监理失职是重要原因。开挖顺序错误如图6，隧道上方是一个大的竖井，在竖井下方离隧道8-9M，开挖两个小的竖井来贯通已经成型的隧道。按照施工惯例，应该先挖旁通道，再挖竖井。但是施工单位改变了施工顺序，这样极易造成坍塌。事故发生时，一个竖井已经挖好，另一个竖井也开挖2M左右。冻结法方案不严格事故发生前，施工单位——中煤矿山工程有限公司上海分公司项目部对原定的施工组织设计擅自进行了调整。专家组的分析也认定，方案调整没有严格遵循冻结法施工工艺的有关规定，导致旁通道冻土结构在施工中出现薄弱环节。调整后的方案，降低了对冻土平均温度的要求，从原方案的－１０℃减少到－８℃；旁通道处垂直冻结管数量减少，从原方案的２４根减少到２２根，而原先为２５米深的７根垂直冻结管，其中４根被缩短到１４.２５米，３根被缩短到１６米，造成旁通道与下行线隧道腰线以下交汇部冻土薄弱；下行线仅设单排６个冻结斜孔，孔距１米，虽然在冻结孔长度上予以增加，但数量偏少、间距偏大，导致冻结效果不足以抵御相应部位的水土压力。现场管理失职6月28日上年隧道下行线小型制冷机发生故障，停止供冷7.5个小时。下午2时左右，施工人员在下行线隧道内安装水文观测孔，发现一直有压力水漏出，尽管采取了用木板封堵掘进面等一定措施，但效果不佳。29日凌晨3时，水阀处测出的水压接近外部第七层承压水水压。险情初露征兆，但现场没有任何人将这一情况向总承包及监理公司汇报，导致险情逐步加剧。就是在这样危险的情况下，7月1日零时许，中煤上海分公司项目副经理李柱和明知旁通道冻土结构存严重隐患、工程已停工，竟还擅自指挥当班班长任秀忠，执意安排施工人员拆除冻土前掘进面部分封板，用风镐凿出直径0.2m的孔洞，准备安装混凝土输送管。正是这个孔洞出水，水砂从掘进面的右下角和侧墙不断涌出，以致封堵无效，最终酿成事故。【事故处理】事故相关责任人已受到司法机关追究，其中３人因涉嫌“重大责任事故罪”被正式批准逮捕，他们是施工单位北京中煤矿山工程有限公司上海分公司项目副经理李柱和、上海隧道工程股份有限公司项目经理袁强华，监理单位上海地铁咨询监理科技有限公司总监代表李关强。中煤上海分公司项目经理、上海隧道公司项目技术负责人，地铁监理公司总监被取保候审。事故相关责任单位受到的处罚有：上海隧道公司市政公用工程施工总承包企业资质等级由特级降为一级，北京中煤矿山工程有限公司地基与基础工程专业承包企业资质等级由一级降为二级，上海地铁监理公司市政公用工程监理企业资质等级由甲级降为乙级等。事故现场鸟瞰图二、杭州地铁1号线湘湖站2008.11.15基坑坍塌事故一、事故基本情况2008年11月15日下午3点20分左右，杭州地铁一号线湘湖站基坑发生塌方，风情大道路面沉陷7米深，造成周边水管断裂，水很快向坑内涌入，施工人员被埋，行驶该路段上的11台车辆同时下沉。经全力抢救，下沉车辆及车上人员以及部分施工人员被救出，仍有21名施工人员被埋。塌方东侧20多米外，四栋四层小楼开裂，人员紧急疏散，东侧50米外小学停课，风情大道交通封闭，各种管线切断。二、设计概况湘湖站为一号线起点站，往小里程方向为进入车辆段的进段线，大里程方向为渡线段，端头有盾构井。湘湖站为三跨双层岛式车站，全长900多米，宽20米，深15.5米。基坑分多段分别开挖，塌方段为该站第二开挖段，长度106米。车站围护结构采用800毫米厚钢筋混凝土连续墙，墙长33米，入土深度17米，四道钢管支撑（并有两道换撑），盾构井处为五道支撑。在跨中偏东侧设有格构柱，柱下基础为30米深的灌注桩。三、工程地质概况1、素填土①12、粘质粉土②23、淤泥质粘土④24、淤泥质粉质粘土⑥15、粉质粘土夹粉砂⑧2基底落在④2层上，连续墙底在⑥1层底和⑧2层顶处。地下水位基本在地下1米左右。四、设计对施工安全提示1、降水施工：水位降到底板下1米。2、基坑边地面超载不大于30KPa。3、施工单位需利用时空效应进行基坑施工，分层、分段开挖，分段开挖长度约15－30米，逐段开挖，逐段施工内部结构，逐段回填。4、开挖中要核实地质资料，不符时应通知设计单位。五、塌方前施工进度情况第二开挖段长106米，分六个流水段开挖，第一段为靠大里程方向盾构井段26.45米长，已经打上底板混凝土，正绑扎墙体钢筋，往南逐段为清底做垫层，做接地极，靠南头四五六段用小挖掘机正在挖最后一步土。六、塌方形态1、由于基坑塌陷引起风情大道塌陷7米深。2、由于基坑西侧墙体位移，引起钢支撑掉下，进而发生墙体折断，基底变形，格构柱东移，东侧墙体向内倾斜。三、深圳地铁一号线2007.3.10大新站基坑重大险情控制案例地铁大新站位于南山区桃园路与前海路交叉路口，呈东西走向，周边有交通繁忙的道路、住宅小区（最近的建筑物离基坑边沿15米）和大量的市政管线（燃气、给水、污水、电信、电力、路灯和雨水等）。大新站车站长度215米，车站标准段宽度19.1米，盾构井段22.6米，基坑最大开挖深度18.5米，车站两端设置盾构工作井。车站上部为回填土、开山石，中板标高附近分布有淤泥、饱和粗砂层和砾砂层，基坑下部埋设范围内以砾质粘性土和砂质粘性土为主，地下水埋深约1.3～3.2米。车站围护结构采用排桩+内支撑设计方案，排桩结构为φ1200钻孔灌注桩(桩间距1350㎜)，桩间采用φ600旋喷桩嵌缝止水，内支撑体系为工字钢组合围檩＋钢管内支撑，基坑竖向共设三道支撑。大新站出现险情前，基坑正处于开挖阶段，发生险情的车站西端基坑已开挖长度约80m，其中西侧1～5轴26米范围底板已完成。见下图。险情的发展和抢险主要经过分为4个阶段：第一阶段（3月8日至9日中午）：出现安全隐患并加大，现场处理阶段。3月8日监理与业主代表在施工现场发现正在开挖的车站西段基坑土方开挖速度太快，钢支撑架设没有及时跟上，造成局部超挖（8轴——12轴），存在安全隐患，立即要求承包商停止土方开挖并架设钢支撑；此阶段基坑监测数据正常，钢支撑轴力、桩体变形、地面沉降均未出现突变。由于承包商施工力量薄弱导致钢支撑架设缓慢。第二阶段（9日中午至10日早晨6点）：险情初显，初步抢险阶段。9日中午，承包商正在架设钢支撑过程中，发现10轴——11轴北侧第一道围檩、8轴——9轴北侧第一道围檩受到钢支撑顶压出现较大变形，钢支撑活动端松动，部分钢支撑轴力消失或滑移；现场采取加支撑时间上已经无法控制变形加大，承包商联系土源准备进行局部回填。第三阶段（10日6点至11日凌晨）：险情加重，抢险阶段。10日早晨6点已完成第二道、第三道支撑架设共7根，但是6点30分左右情况发生突变，（6）——（7）轴北侧第一道围檩突然变形、（9）轴——（11）轴第一道围檩、（6）——（9）轴第二道围檩、（6）轴——（7）轴第三道围檩变形突然加剧。见下图。基坑南侧地面开始出现大幅度沉降，道路监测点DL2，在10日9点测得单次沉降值283.5㎜（12小时内数据对比），累计沉降值405㎜，其他监测点沉降值较9日变化均达到30㎜以上。施工围墙下沉开裂严重。进入全面抢险阶段。第四阶段（3月11日凌晨至13日）：检查结构情况，巩固抢险阶段。经过第三阶段的抢险，险情得到控制后，指挥部组织技术人员对基坑的围护结构情况进行了现场检查，（6）——（11）轴两侧灌注桩从中板以下相向收敛，在第三道支撑部位达到300—500mm。凌晨发现基坑南侧（9）轴两侧5根围护桩存在环向裂缝，见下图。现场采取进一步措施。13日桩体变形、冠梁沉降、地面沉降监测数据变化明显收敛，单日变化值在5㎜以内，基坑稳定，基坑支护体系安全受到控制。初步抢险情况.3月10日早晨，在接到现场围护结构记支撑体系变形加剧、地面沉降突然加大的报告后，建设分公司业主代表和主要负责人立即赶到现场，经过现场观察和和对险情的判断，并与监理工程师和承包商项目经理沟通后，分公司立即向地铁公司领导和安全管理部门报告，直接启动了最高级别——一级应急预案。主要依据为：(1)现场基坑变形大大超过设计报警值，不断加剧，有扩大趋势。基坑南侧地面开始出现大幅度沉降，道路监测点DL2累计沉降值405㎜；(2)车站深基坑险情影响面广。影响各种市政地下重要管线、流量较大的道路、车辆及周边居民安全；(3)承包商项目部抢险指挥、技术和管理能力，以及现场抢险物资、设备、人员已远不能满足抢险要求，需多方援助；(4)可能会发展为重大安全事故，造成群死群伤、社会影响极大的责任事故。需要工程建设、政府和社会各方进行危机干预。同时现场采取