铁路隧道塌方事故案例分析

铁路隧道塌方事故案例分析铁路隧道塌方事故案例分析 一 工程及事故概况 洛湛铁路 茂名段 古榄隧道进口里程为 dmk480 725 出口里程为 dmk484 295 全长 3570 米 建设单位为广铁集团 公司 施工单位为中铁 局 设计单位为铁道第 设计院 监 理单位为广东 监理公司 当时进口掌子面施工里程为 dmk481 181 仰拱及仰拱填充里程为 dmk481 150 二衬里程 为 dmk481 105 塌方中心里程约 dmk481 150 离进口洞门 425 米 围岩为 v 级 涌水量大 洛湛铁路 茂名段 古榄隧道于 2008 年 7 月 15 日晚 19 30 时 开挖 dmk481 150 155 段 5 米仰拱时 仰拱基坑 基本开挖到位 挖机已退到 dmk481 148 填充面上对上述段进 行清底作业 当时掌子面处于停工状态 无人作业 仰拱开挖 现场只有领班 1 人 汽车司机 1 人 挖掘机司机 1 人 22 35 时在没有明显征兆的情况下 隧道左侧边墙突然发生掉块 随 即洞内发生大面积坍塌 立刻将 dmk481 148 里程前后完全掩 埋 供电线路瞬间受损 隧道洞内一片漆黑 现场领班郭朝华 快速跑向洞口方向 汽车司机杨正林驾车幸运地安全撤出危险 地段 挖掘机司机陈其宝 正在挖掘机驾驶室内操作 不幸困 在坍塌体内 事故发生后 现场及时组织了紧急搜救 由于塌 方体极不稳定 救援工作异常艰难 抢救作业面多次发生险情 为保障抢救人员的安全 经抢险指挥部决定于 7 月 23 日停止对 被困挖掘机司机的搜救 由设计单位出具加固处理设计方案后 再由施工单位对塌方段按设计方案进行处理 并进一步调查事 故原因和搜寻被困人员 古榄隧道 dmk481 150 155 塌方段围岩地质情况 揭示 围岩为强风化砂岩夹页岩 局部为全风化 岩体破碎 裂隙纵 横交错 层理产状不规则 岩层风化严重 多数呈软弱夹层产出 局部岩层层理接近水平状 岩体裂隙水和孔隙水丰富 受裂隙 水和地表水渗透后 岩体自稳性差 二 塌方段原因分析 针对 dmk481 150 155 产生塌方事故发生的原因 1 主观原因分析 1 对新奥法理论认识不足 a 如下台阶施工到仰拱施 作时间间隔过长 达 50 天间 在软弱破碎围岩地段 使断面及 早闭合 以有效地发挥支护体系的作用 保证隧道的稳定性 在实 施中未能认识到早封闭的作用 b 强支护方面 原材料粗骨料 5 10mm 碎石含泥量偏高现象时有出现 不能保证初支砼强度 格栅钢架间距过大 格栅钢架连接角钢厚度不能满足设计厚度 要求 砂浆系统或锁脚锚杆未能形成有效单元整体 节点角钢 厚度不足 刚度达不到承受钢架整体受力要求 角钢变形扭曲 等现象造成锚杆 格栅钢架 喷射初支砼等未能发挥支护抗力 支 护结构与围岩未能粘结紧密 两者共同工作 形成无弯矩结构 隧 道围岩形成塑性滑移楔体 造成支护结构的剪力破坏 强支护形 同画在图纸上 落实在施工方案上 实施中大大缩水 c 勤量 测在实际施工中 未能按规定时间 规定频率 固定专业人员进 行量测 持久操作 信息未能及时反馈 导致施工指导失误 预防 措施不力而造成塌方 2 采用施工方法和措施不当 施工中存在施工方法与 地质条件不相适应 地质条件发生变化 没有及时改变施工方法 如在 v 类围岩中未能采用三台阶开挖 上 下台阶未能短掘进 仰拱及时紧跟施作 下台阶在裂隙水极其丰富的围岩中 采用 两侧错开拉槽开挖支护施工 后松土回填二侧 初支底脚形成 蓄水池 长时渗透围岩 软化围岩基脚 当开挖仰拱时 初期 支护抗力小于破碎围岩承压力时 围岩急剧变形引起塌方 3 施工工艺操作欠规范 如施工过程中存在的格栅钢 架连接钢筋焊接不饱满 焊缝长度不能满足规范要求 钢架底 托槽钢未能按照设计施作 上 下台阶初支砼结合处围岩泥土 未能清除彻底 结合处初支砼出现夹层带 侧压应力过大等工 艺操作不符合施工技术规范要求 也是引起塌方的内在因素 4 dmk481 150 155 段为强风化砂岩夹页岩 局部 为全风化 岩体破碎 裂隙纵横交错 层理产状不规则 岩层风化 严重 多数呈软弱夹层产出 局部岩层层理接近裂隙块状结构 整体性差 初期支护未早封闭 形成整体刚体结构 5 近期连降暴雨 6 月 1 日 7 月 15 日 暴雨 20 天 中到大雨 12 天 总降雨量 623 8 毫米 受雨季强降雨水渗透作 用影响 地表水沿裂隙通道渗透 使拱部围岩受侵蚀 软弱夹 层软化 强度降低 造成隧道初支背后水土压力增加 围岩力 学性降低 自稳性差 6 dmk481 150 330 段最大埋深约 41 6 m 最小埋 深约为 9 7 m 右侧径向最小埋深为平均 21 6 m 较浅 加之 地表山体陡峻 由隧道塌方顶部可见 偏压段也是诱发塌方处 渗透地表水因素而导至塌方 2 客观原因分析 1 施工监控管理不到位 质量意识 安全意识不强也是造 成塌方的另一个重要原因 常存在的施工质量问题锁脚锚杆未按 照设计数量施作 锚杆砂浆不饱满或强度尤其早期强度不足 喷 砼强度厚度达不到设计要求 钢支撑未完全由喷射砼包围密实或 钢支撑与围岩之间存在空隙及钢支撑未置于稳定坚固的基础上 等 以上质量问题直接造成支护抗力未达到设计要求或围岩未粘 结紧密使无弯矩结构产生弯矩而导致塌方 2 现场监理工作不到位 少数监理人员有消极思想 管不住 管不了就放弃的错误思想 任凭作业队我行我素施工 3 以上原因分析认为 认为造成事态的主要原因是客 观原因造成的 三 事故措施 1 认真进行事故分析 7 月 24 日 指挥部召集中铁 局 m1 标项目部 广东 监理公司及其 jl1 标监理部 铁 院 铁 院洛湛项目部负责人及指挥部全体人员开会 要求施工单位 从设备 管理和技术人员的投入与投标承诺的兑现 安全质量 保证体系 管理制度 施工组织 工艺和作业指导书 图纸审 核和技术交底 原材料进场检验与试验 混凝土施工配合比 隧道开挖施工过程的管理与质量安全 控制 隧道初期支护钢 架的加工 安装与喷射混凝土施工 三检制度 的执行 混凝 土的养护与试验 监测 连续强降雨异常天气情况下的应急措 施等方面进行反思分析 要求监理单位从公司对监理部的管理 体制与考核 投入的人员 设备与投标承诺的兑现情况 工点 监理人员的资历与工程的相符性 对施工单位的安全质量保证 体系的检查 平行检验 见证检查 旁站 隐蔽检查 问题整 改的督促落实情况等方面进行反思分析 通过认真 深刻的分 析 找出事故发生的原因 确定各单位应承担的责任 制定整 改措施 2 加强现场监督整改 指挥部由副指挥长 工程部长 主管工程师 等组成工作组 进驻古榄隧道工地 督促 和监督施工单位整改存在的问题 严格按照规范进行施工 同 时督促监理单位严格履行监理职责 并准备在 m1 标古缆隧道 工地设置长期的工作小组进行盯控 直至工程完成 3 组织参观学习 指挥部立即组织各施工单位项目部和 作业队负责人参观中铁 局施工的立新隧道 4 完善有关管理办法 指挥部立即完善和落实内部各岗 位的安全责任 制定并公布本段安全 质量管理考核办法 监 理工作考核办法 将考核细化到各工点 工区 工序 5 加大考核力度 指挥部与各施工 监理单位补充完善 施工合同中有关安全 质量考核兑现条款 加大考核力度 签 订工程建设包保责任状 实行风险抵押金制度 订立年度安全 质量责任状 6 加强指挥部力量 增加安质部和工程部人员 向集团 领导请示 请求调配隧道专业人员 指挥部已从综合部调 1 人 到安质部 使安质部人员从 3 人增加到 4 人 最后调整到 5 人 7 要求 m1 标项目部尽快完成人员调整 调整 完善施工 组织方案 并将调整后的方案报往起上级审批后上报指挥部 完善有关制度和安全质量保证体系 确保人员 设备 材料的 投入 强化对作业队的控制 真正做到管理标准化 作业标准 化 中铁 局要对 m1 标全标段进行安全质量隐患排查 建立 隐患登记台帐 制定整改方案 落实整改责任 限期进行整改 治理 并将整改方案 四 责任处理 1 由于施工单位中铁 局洛湛铁路 m1 标项目部未严格兑 现合同造成事故 给予扣款 20 万元 同时建议中铁 局对相关 责任人进行罚款 同意中铁 局 公司撤换 m1 标项目经理的 报告 2 由于监理单位广东 监理公司洛湛铁路 jl1 标监理部未 严格兑现合同造成事故给予扣款 5 万元 同时建议广东 监理 公司对相关责任人进行罚款 对该工点的监理给予开除 3 7 月份指挥部全体人员扣减月度生产奖 30 并再对指 挥长 书记扣月度生产奖 2500 元 副指挥长 总工扣 2200 元 副总工程师扣 2000 元 工程部 安质部部长及主管工程师分别 扣 2500 元和 2100 元 至艺监理公司