地鐵四號(hào)線事故

1、 二.地鐵四號(hào)線事故浦東南路站南浦大橋站區(qū)間隧道工程 (一)、工程事故概況1.工程概況2.周邊環(huán)境3.事故原因1.工程概況 浦東南路站到南浦大橋站區(qū)間隧道上行線長2001M，下行線長1987M，其中江中段440M。區(qū)間隧道底部最大埋深為37.35M。 盾構(gòu)從浦東向浦西推進(jìn)，在穿越黃浦江后經(jīng)防汛墻、外馬路、文廟泵站、音像制品批發(fā)交易市場進(jìn)入中山南路，在穿越多稼路后隧道上下行線逐漸由水平同向推進(jìn)轉(zhuǎn)為垂直同向推進(jìn)直至浦西南浦大橋站。 圖中用深顏色表示的就是本次事故的發(fā)生區(qū)域。 風(fēng)井 事故的發(fā)生點(diǎn)位于隧道的聯(lián)絡(luò)通道處(又稱旁通道)，聯(lián)絡(luò)通道采用冰凍法進(jìn)行施工（風(fēng)井采用逆作法施工，已完成） 。隧道風(fēng) 井

2、旁通道垂 直 通 風(fēng) 道地下連續(xù)墻18.25m33.5m13.3m4.2mD5.5m積水坑檢測(cè)房屋拆除房屋2.周邊環(huán)境 音像市場鴻宇樓文廟泵站谷泰飯店廣林新包裝有限公司 果品公司 公務(wù)所 萬有全 臨江花苑大廈 土產(chǎn)公司 土產(chǎn)裙房地方稅務(wù)局 光大銀行董 家 渡 路 利 川 碼 頭 街賴 義 碼 頭 街 中 山 南 路 外馬路民居材料公司自行車棚門衛(wèi)房屋平面（概況）防汛墻南浦大橋引橋風(fēng)井2.周邊環(huán)境 事故周邊主要道路的上、下敷設(shè)有上水、電力、煤氣、通信、電纜、雨污水等各類管線。中山南路交通十分繁忙，有數(shù)十條公交線路通過。 事故區(qū)域東面沿黃浦江一線是防汛墻。從60年代到現(xiàn)在經(jīng)三次加固成為L型鋼筋砼墻

3、，標(biāo)高為6.7M，能抵御百年一遇大潮汛。原防汛墻剖面圖工 程 地 質(zhì) 從地質(zhì)報(bào)告中可知道在30M深度以下，地層為第七層(1層、2層)，該土層砂性重，透水性好，易液化。聯(lián)絡(luò)通道位于第七土層，同時(shí)該土層為上海第一承壓水層，承壓水最高水位為地面以下7.58M，最高水頭為21.7M。層號(hào)地層名稱層厚（M）層底標(biāo)高（MC）重度（Kn/M3)孔隙比e內(nèi)聚力C（Kpa）內(nèi)摩擦力 （）壓縮模量 （Mpa）人工填土6.39-2.14灰色粘質(zhì)10.5-12.6418.10.9610267.761為色粘土3.5-16.1417.41.21413.53.212灰色粉質(zhì)粘土4.5-20.64181.021718.54.

4、44暗綠-草黃色粉質(zhì)粘土4.3-24.9419.40.7238227.491草黃色砂質(zhì)粉土9.2-34.1418.50.8573213.082草黃色粉砂18.90.7633515.593.事故原因施工單位在用于冷凍法施工的制冷設(shè)備發(fā)生故障、險(xiǎn)情征兆出現(xiàn)、工程已經(jīng)停工的情況下，沒有及時(shí)采取有效措施，排除險(xiǎn)情，現(xiàn)場管理人員違章指揮施工，直接導(dǎo)致了這起事故的發(fā)生。同時(shí)，施工單位未按規(guī)定程序調(diào)整施工方案，且調(diào)整后的施工方案存在欠缺。總包單位現(xiàn)場管理失控，監(jiān)理單位現(xiàn)場監(jiān)理失職。 沙(1)旁通道凍結(jié)法施工方案調(diào)整存在欠缺。 分包單位項(xiàng)目部對(duì)原施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，制訂了凍結(jié)法施工方案調(diào)整，但方案調(diào)整未按規(guī)

5、定經(jīng)盾構(gòu)工程分公司、總包單位的審批及監(jiān)理公司審定，總包單位項(xiàng)目部也未編制相應(yīng)調(diào)整的施工組織設(shè)計(jì)。專家認(rèn)定：方案調(diào)整存在欠缺。調(diào)整后的方案，降低了對(duì)凍土平均溫度的要求，下行線選用的小型制冷機(jī)，計(jì)算時(shí)未考慮夏季施工冷量損失系數(shù)，制冷余量不足，旁通道處垂直凍結(jié)管數(shù)量減少，長度縮短，造成旁通道與下行線隧道腰線以下交匯部凍土薄弱，下行線僅設(shè)單排6個(gè)凍結(jié)斜孔，其凍結(jié)效果不足以抵御該部位的水土壓力。(2)在旁通道凍結(jié)條件不太充分的情況下，進(jìn)行開挖。 根據(jù)方案要求凍結(jié)時(shí)間需要50天，上行線5月11日開始凍結(jié)。實(shí)際6月24日開挖，凍結(jié)時(shí)間僅43天，6月24日下行線鹽水去、回路溫差為2.8，大于開挖時(shí)鹽水去、回路

6、溫差的要求。(3)分包單位對(duì)險(xiǎn)情征兆沒有采取有效制止措施。 6月28日上午，下行線小型制冷機(jī)發(fā)生故障，停止供冷7.5小時(shí)。下午約2：00，施工人員在下行線隧道內(nèi)安裝水文觀測(cè)孔，發(fā)現(xiàn)一直有壓力水漏出。但當(dāng)止水后測(cè)得土體溫度上升時(shí)，盡管采取了一定的措施，但效果不佳。6月29日凌晨約3：00測(cè)得該處水壓為2.3公斤/平方厘米（與第7層承壓水水壓接近），沒有采取緊急降水降壓措施。不僅險(xiǎn)情征兆沒有得到及時(shí)排除，而且未向總包單位及監(jiān)理單位匯報(bào)，遂使險(xiǎn)情遂步加劇。(4)分包單位現(xiàn)場管理人員在險(xiǎn)情征兆已經(jīng)出現(xiàn)的情況下嚴(yán)重違章、擅自鑿洞 7月1日零時(shí)許，項(xiàng)目副經(jīng)理在旁通道凍土結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重隱患、工程已停工情況下，

7、擅自指揮拆除掘進(jìn)面部分封板，從旁通道向下行線隧道鋼管片方向用風(fēng)鎬鑿出直徑0.2米的孔洞，準(zhǔn)備安裝混凝土輸送管。正是由此孔洞出水，其出水點(diǎn)逐漸下移，水砂從掘進(jìn)面的右下角和側(cè)墻下角不斷涌出，以致封堵無效，釀成事故。 在旁通道施工期間，現(xiàn)場監(jiān)理部無凍結(jié)法施工專業(yè)技術(shù)監(jiān)理人員?？偙O(jiān)未對(duì)調(diào)整后的方案進(jìn)行審定。未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和制止險(xiǎn)情。6月24日至30日旁通道晚上加班施工期間，未安排人員值班，發(fā)生事故時(shí)，現(xiàn)場無監(jiān)理人員。(5)監(jiān)理單位現(xiàn)場監(jiān)理人員失職 (6）總包單位現(xiàn)場管理人員對(duì)分包項(xiàng)目管理存在漏洞。 對(duì)分包單位項(xiàng)目部編制的凍結(jié)法施工方案調(diào)整，項(xiàng)目部技術(shù)負(fù)責(zé)人未向總包單位總工程師和盾構(gòu)分公司主任工程師匯報(bào)，致

8、使總包單位、盾構(gòu)分公司未對(duì)此方案進(jìn)行審批。未去施工作業(yè)面進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量檢查。施工日記中，沒有反映險(xiǎn)情征兆的情況。專家組認(rèn)為： 凍結(jié)法施工方案調(diào)整存在缺陷，施工中凍土結(jié)構(gòu)局部區(qū)域存在薄弱環(huán)節(jié)，并又忽視了承壓水對(duì)工程施工中的危害，導(dǎo)致承壓水突涌，是事故發(fā)生的直接原因。3.事故原因 由于發(fā)生事故的聯(lián)絡(luò)通道所處的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，處在第7層承壓水地層中，開挖過程中承壓水沖破土層，而發(fā)生流砂，流砂的產(chǎn)生帶動(dòng)土層擾動(dòng)、移位，造成隧道結(jié)構(gòu)破壞，引起地面土體沉陷，繼而發(fā)生地面建筑物傾斜、部分倒塌，防汛墻沉陷、坍塌等險(xiǎn)情。隧道聯(lián)絡(luò)通道流 沙塌方塌方頂破口事故誘因: (二)、搶險(xiǎn)措施1.險(xiǎn)情情況2.搶險(xiǎn)措施3.險(xiǎn)

9、情過程總體描述1.險(xiǎn)情情況7月1日 凌晨，聯(lián)絡(luò)通道發(fā)生流砂涌水，導(dǎo)致隧道上下行線嚴(yán)重積水，進(jìn)泥沙。同時(shí)以風(fēng)井為中心的地面開始出現(xiàn)裂縫、沉降。 6：00，音像樓發(fā)生明顯變形，墻面開裂，房屋開始傾斜。 7：30，地面裂縫明顯加劇，沉降加快。文廟泵站明顯沉降、傾斜，風(fēng)井也明顯沉陷。 9：00音像樓裙房發(fā)生二次突沉，并部分坍塌，大樓繼續(xù)傾斜，墻面開裂加劇。 15：00以風(fēng)井為中心的地面沉陷加快，并逐步形成沉陷漏斗。坍塌范圍擴(kuò)展到董家渡路、中山南路、外馬路、防汛墻。 20:00，防汛墻也開始出現(xiàn)裂縫，沉降進(jìn)一步發(fā)展。7月2日-3日，險(xiǎn)情在進(jìn)一步發(fā)展和擴(kuò)大 隧道內(nèi)繼續(xù)大量進(jìn)水，水位上漲速度較快，約每小時(shí)漲

10、移15M(100L/s)。管片損壞程度進(jìn)一步擴(kuò)展，并有管片連接螺栓繃斷的響聲傳出。 地面沉陷的范圍和深度在進(jìn)一步擴(kuò)大，以風(fēng)井為中心的地面從沉陷漏斗發(fā)展成塌陷區(qū)，最深達(dá)4M，臨江大廈門口地面塌陷最深處約2M，董家渡路沉陷達(dá)1M，中山南路明顯下沉，地面開裂發(fā)展加快。 音像樓傾斜加劇，樓板斷裂；文廟泵站發(fā)生突沉；臨江大廈沉降速率加快，沉降量達(dá)12.2mm，地下室出現(xiàn)裂縫。 河床嚴(yán)重?cái)_動(dòng)、下沉、滑移，近30M防汛墻倒塌，近70M防汛墻結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，黃浦江水沖入塌陷區(qū)、沖向風(fēng)井，并進(jìn)入地下隧道，加劇險(xiǎn)情發(fā)展。臨江大廈門口地面塌陷文廟泵站突沉 在采取了各項(xiàng)緊急措施后，7月4日5日，險(xiǎn)情發(fā)展才趨于平穩(wěn)。2.

11、搶險(xiǎn)措施指揮部名錄地面組地下組管線組防汛組監(jiān)測(cè)組專家組注漿組拆房組地區(qū)組治安交通組新聞信息組指 揮 部總指揮：楊雄（副市長）風(fēng)井黃 浦 江浦東南路站南浦大橋站隧道進(jìn)水1號(hào)線軌 道 交 通 四 號(hào) 線事故最大損害分析示意圖第一、封堵隧道、向隧道內(nèi)灌水、盡快形成和保持隧道內(nèi)外水土壓力平衡專家組在險(xiǎn)情發(fā)展過程中，對(duì)險(xiǎn)情造成的最大損壞作了分析。2號(hào)線 專家組一致認(rèn)為阻止險(xiǎn)情發(fā)展最重要的措施是封堵隧道，向隧道內(nèi)灌水，盡快恢復(fù)和保持隧道內(nèi)外的水土壓力平衡。 設(shè)立鋼筋砼封堵墻 架設(shè)支撐和予埋加水管。鋼筋砼封堵墻位置示意圖浦東南路站南浦大橋站上行線長2001米下行線長1987米黃浦江鋼筋砼封堵墻鋼筋砼封堵墻水

12、泥封堵墻水泥封堵墻（4）設(shè)置隧道砼塞 為防止隧道塌陷延伸，7月4日7月5日在塌陷范圍西南側(cè)區(qū)域處上下行線隧道頂鉆孔，并向隧道內(nèi)灌注砼。鉆孔點(diǎn)（5）跟進(jìn)向隧道內(nèi)灌水 隨著水泥封堵墻完成和鋼筋砼封堵墻施工，從7月2日晚開始在消防的配合下及時(shí)跟進(jìn)向隧道內(nèi)灌水，不斷促使隧道內(nèi)外的水土壓力平衡，保護(hù)隧道管片，并通過水壓自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)檢測(cè)水位、水壓和流量。 隧道注水水位和壓力表截至?xí)r間浦東（水位標(biāo)高）浦西（水位標(biāo)高）上行線（m）水壓力（Mpa）下行線（m）水壓力（Mpa）上行線（m）下行線（m）7月7日22:00-7.80.03-10.250.021-8.63-7.827月8日6:00-7.70.03

13、8-8.90.04-6.2-67月8日19:00-7.550.035-8.00.04-6.2-8.07月9日19:00-5.20.06-7.20.05-6.2-6.67月10日19:00-5.20.058-6.20.058-6.1-6.47月11日19:00-4.70.058-6.00.059-6.2-6.37月12日12:00-4.30.058-6.150.059-6.2-6.87月12日19:00-4.480.053-6.20.059-6.2-7.07月13日19:00-4.280.058-6.00.043-6.2-7.07月14日19:00-4.150.058-6.00.047-6.2-

14、7.07月15日19:00-4.120.06-6.20.047-6.2-7.57月16日7:00-3.350.066-6.050.047-6.246-7.5第二、防止黃浦江水和地表水進(jìn)入事故區(qū)段 地面地面風(fēng)井垂直通道隧道水塌方塌方風(fēng)井進(jìn)水對(duì)土體結(jié)構(gòu)破壞示意圖（1）搶筑防汛圍堰武警進(jìn)場 7月2日起動(dòng)緊急防汛搶險(xiǎn)預(yù)案 （3）對(duì)風(fēng)井實(shí)施加蓋、封閉 風(fēng)井封孔兩道堤間回填砂外馬路第二道堤 加蓋、封閉風(fēng)井 緊急拆除碼頭平臺(tái)和房屋 及時(shí)加高圍堰 在外馬路上筑第二道堤 在兩道堤間回填砂土石 對(duì)主堤內(nèi)沉陷區(qū)進(jìn)行回填 （4）采用旋噴樁，對(duì)滲水處緊急封堵 武警封堵防汛墻滲水處 對(duì)滲水處緊急封堵 在主堤內(nèi)側(cè)增設(shè)拉森鋼

15、板樁 對(duì)主堤和內(nèi)側(cè)地面進(jìn)行注漿 圍堰內(nèi)側(cè)打鋼板樁（5）全面加固防汛主堤 采取吹泥管袋鎮(zhèn)壓棱體，土工布和模袋砼罩面，全面加固防汛主堤。 武警們對(duì)防汛墻進(jìn)行加固加高后的主堤(三)、修復(fù)方案隧道修復(fù)施工方法概要修復(fù)方案原位修復(fù)方案繞道方案 (增設(shè)工作井） 盾構(gòu)法壓氣地基加固新奧法開挖隧道式開挖明挖式開挖 地下墻鉆孔灌注樁地基加固 氣壓沉箱法地基加固隧道掘進(jìn)采用一般的盾構(gòu)推進(jìn)方法 地下墻鉆孔灌注樁坑底地基加固的施工方法超級(jí)旋噴地基加固體【平面】地下墻24.06.2m健全部 鉆孔灌注樁【端部擴(kuò)大圖】地基加固6.2m破損部隧道破損情況(預(yù)測(cè))破損部隧道破損部【縱斷面】隧道健全部45m6.2m30m地基加固區(qū)鋼管樁破損部隧道內(nèi)部充填止水隔墻（封堵墻）（碎石水泥膨潤土漿液）坑底加固區(qū)修復(fù)方案概要沿隧道的軸線方向做地下墻、兩端部采用鉆孔灌注樁和超級(jí)旋噴樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在完成開挖后對(duì)隧道進(jìn)行修復(fù)?；佣瞬颗c原隧道連結(jié)部施工時(shí)宜采用冰凍法再作加固。為防止開挖時(shí)有可能出現(xiàn)涌水需對(duì)坑底進(jìn)行加固。冰凍加固區(qū) 隧道內(nèi)充填施工順序健全隧道破損隧道6.5m200m向健全的隧道內(nèi)構(gòu)筑封堵墻（水泥漿液充填）健全隧道50m50m構(gòu)筑封堵墻構(gòu)筑封堵墻從原工作井中排水（密切注視水位的變化）破損隧道健全隧道排水隧道內(nèi)部設(shè)置壓氣封堵墻（在完成原工作井及隧道入口處的排水后）破損隧道健全隧道構(gòu)筑壓氣封堵