盾构法隧道工程事故案例分析

盾构法隧道工程事故浅析提要1盾构法隧道工程中几例重大事故。2盾构施工过程中的事故。3旁通道施工过程中的事故。4盾构出发和到达过程中的事故。重大事故数例•2003年上海地铁四号线。•2005年高雄地铁橙色线。•2007年南京地铁二号线。盾构施工过程中的事故盾构施工过程中发生事故的机理•如何控制土仓压力是闭式推进的核心。国内外的工程实例揭示:土压平衡盾构推进时土仑圧力波动范围较大,有达百分之五十的报道。泥水盾构较土压平衡盾构土仑圧力波动范围要小一些，气泡式泥水盾构更易保持压力稳定，因之对环境影响最小。•下图给出了二者的波动范围比较。新加坡地铁事故旁通道施工事故•2003年7月上海地铁4号线事故盾构出发和到达过程的事故常见的事故•洞口涌水,涌泥，乃至坍塌。•地表下陷，坍塌。时间：2008年6月25日13:40地点：四平路溧阳路路口工况：下行线盾构进洞施工影响情况：洞圈翻板发生渗水漏砂，造成附近地面局部沉降。引言上海地铁10号线5.1标工程时间：2008年7月21日18：50地点：陕西南路南昌路路口工况：下行线盾构进洞施工影响情况：冻结解冻过程中造成地面出现一直径2m、深约5m的陷洞。引言上海地铁10号线7标工程广东省基础工程公司1、事故现象一南京地铁二号线元通站与隧道接合处，当盾构掘进到到达井处（洞门端头墙已凿除），突然出现涌砂，半小时内就引起了地面较大沉降，由于隧道里与地面通信不连通，抢险工作滞后，涌沙持续加大，出现管片严重错台，最大处达15cm，随后造成盾构机和管片脱开，涌沙涌泥十分严重，最后整台盾构机被埋在隧道里，地面出现大面积塌方，塌方坑的长度约100多米，宽约40~50米。最深处有5米左右。南京地铁二号线元通站广东省基础工程公司南京地铁盾构施工安全事故实例报告广东省基础工程公司南京地铁盾构施卜工安全事故实例报告地层富有承压水，水压力大到达端地质全断面粉细砂层广东省基础工程公司南京地铁盾构施工安全事故实例报告加固体全包盾构机示意图广东省基础工程公司南京地铁盾构施工安全事故实例报告事故项目到达端头加固平面示意图南京地铁2号线中和村站～元通站区间隧道盾构进洞风险事故H.深基坑开挖盾构机头150m盾构机损坏段隧道，隧道不成形，已完全破坏隧道基本成型，局部裂缝、错台9m95m20m25m管片沉降约2m（螺旋机承托）管片沉降约1.5m元通站管片沉降14cmⅠ区Ⅱ区Ⅲ区隧道基本完好中和村站开挖过程中隧道管片破损状况隧道修复方案②实施措施H.深基坑开挖高雄捷运橘线LUO04隧道时间：1993年5月29日22：30地点：大勇路大仁路路口工况：上行盾构进洞施工影响情况：洞圈渗漏造成地面沉陷，影响范围约40~50m，深度约1.5m，且临近房屋出现倾斜。引言最近的事故•2014年春节，杭州地铁4号线官河站-杭州东站站区间，盾构到达并已进入端头井，地下水砂涌入。•洞口有9米长的地基加固，水平冻结，单道袜套等三道防线。•地下水突破两道防线进入到袜套，结果第三道防线也未能守住。洞口加固•加固之目的：止水、增加强度。•加固方法：深层搅拌、旋喷、降水、垂直冻结、水平冻结、无钢筋钻孔桩、无钢筋地联墙、SMW、TAM工法等。•在目前常用的加固技术出现之前，降水和气压法系传统的办法，前者处理地下水而后者起正面支护作用。•TAM工法则二者兼有。•深搅和旋喷亦兼有降水和加固的作用。•当前加固方法越来越多，固然是好事，但往往因片面追求安全以至多种办法同时使用。形成叠床架屋，既费钱又费时，固然有其安全的一面，但是否过头，值得思量。•用何种加固方法、应有科学的依据，针对工程地质、水文地质，对诊下药，切忌盲目跟风、盲目追求所谓的安全可靠。•国内外的无数工程实例揭示：出发口加固厚度略大于洞口直径即可，到达口略大于洞口半径足矣，前提是盾构机到达洞口后再开门。加固的目的仅在阻止盾构外壳与洞圈之间的漏水漏泥。因工期而需在盾构到达前就开门时，按出发口处理。•。上海市轨道交通11号线10标工程地点：隆德路站北端头井盾构出洞加固地质：②-3a粘质粉土、②-3b砂质粉土、④淤泥质粘土。选择依据：场地条件好。加固范围：盾构出洞厚度为6m，盾构断面位置加固范围为左右各3m，上下各3m。实施效果：加固质量良好，盾构顺利出洞。现隧道已经贯通。深层搅拌桩法300060060060018005006001202122232425262728293031323334123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263地连墙上行线洞门下行线洞门出洞方向出洞方向30006700300030006700350250搅拌桩加固区域出洞6米3米3米盾构机到达8m洞口密封装置洞口直径必须大于盾构外径，更大于管片外径，因而存在着一定的环状间隙。若盾构轴线与洞口中心有偏差时、间隙会更大。当洞口围岩存在水土入侵的可能性时，须设洞口密封装置。•密封装置有简有繁，有袜套、箱体、筒体等。•盾构机出发与到达时的装置略有不同。•泥水盾构机出发时的装置，因需及时为开挖面建立泥水压力而有更高的要求。当前以箱体式居多。袜套式洞口密封装置②止水箱体①袜套袜套是盾构出洞常用的止水装置，止水箱体是在袜套基础上的加强装置，多用在对洞圈渗漏要求更高的工况，如泥水盾构出洞。袜套止水箱体三、常见风险及防治3止水装置Singapore洞口密封箱体式洞口密封装置②止水箱体①袜套袜套是盾构出洞常用的止水装置，止水箱体是在袜套基础上的加强装置，多用在对洞圈渗漏要求更高的工况，如泥水盾构出洞。袜套止水箱体三、常见风险及防治3止水装置CopenhagenMetroTBMLaunchSEALRING筒体式洞口密封装置水中到达土（水）中进洞法三、常见风险及防治1地基处理11M长水平冻结杭州地铁一号线城站站盾构机到达谢谢！