地铁施工事故应急抢险案例(明挖法、矿山法)201X0508ppt课件

.,地铁施工事故应急抢险案例（明挖法、矿山法）,北京安捷工程咨询有限公司,吕培印,.,主要内容,矿山法施工事故应急抢险案例,监控量测存在的问题,二,一,三,.,截止2016年4月，全国已经开通地铁的城市有27个，获得审批及正在建设的城市有40多个，成为全世界最大的“地铁建设市场”。地铁建设的高风险特点和高技术要求，以及在十三五乃至更长阶段大规模建设的背景下，全行业即将面临着一场从未经历过的大考验。我们准备好了吗？,.,屡屡发生的地铁事故让人触目惊心。通过对一些实际案例的分析和总结，积累经验，有助于提升安全管理的能力和水平。所列案例来自于各地，只做学习，不对号入座！,.,一、明挖法施工事故应急抢险案例,.,案例1：桩间涌水、涌砂事故应急,车站由于基坑边110KV高压线塔影响，导致部分区域不能进行地下连续墙施工，而将围护结构改为10001250mm钻孔灌注桩（见图），钻孔灌注桩深度约23m。基坑外侧桩间止水采用800旋喷桩，深度与钻孔灌注桩相同，进入基坑底板以下6m左右。,一、明挖法施工事故应急抢险案例,1.事故经过,.,案例1：桩间涌水、涌砂事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,基坑开挖至接近第三道支撑、深度13m左右时，钻孔灌注桩桩间出现涌水、涌砂。涌水处基坑上部沉陷出一个大坑（见图），周围邻近地面有少量沉降。,1.事故经过,.,案例1：桩间涌水、涌砂事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,2.原因分析：涌砂部位以上存在较厚的液化砂层，桩间堵砂失败。,.,案例2：基地涌水、涌砂事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,基坑最后一段已开挖到底，在基底集水井混凝土浇注完成后，对底板集水井处的引水管进行完全封堵，随后大量涌水从底板流出，导致基坑很快被淹。,1.事故经过,.,案例2：基地涌水、涌砂事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,补充勘查显现，从已揭露的钻孔资料分析，初步推测场地内应发育有一组NNE向的次生断裂（贯通性裂隙），同时可能存在一些与其伴生的共轭裂隙，且断裂带区域裂隙及空洞已形成过水通道，这些通道将基坑内外的地下水联系在一起。,1.事故经过,.,案例2：基地涌水、涌砂事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,2.处理措施：,采用在基坑周边和基坑内进行袖阀管注浆（双液浆）的措施对地下水进行封堵。,.,案例2：基地涌水、涌砂事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,3.原因分析：,1）存在冲积洪积砂层（部分为可液化砂层）和冲积洪积土层，极易随水的渗漏发生流砂现象；,2）围护桩间止水采用旋喷桩，未能达到理想的止水效果；,3）工程场地内存在大量发育空洞，局部地质空洞连通性好；,4）地质详勘未能查明岩溶、断裂带的存在。,.,一、明挖法施工事故应急抢险案例,案例3：区间明挖段基坑侧壁渗水、涌土事故,1.工程概况某轨道交通区间工程位于市政主干道下方，区间主体南侧主要邻近三条重要管线，分别为600污水管、1000雨水管、500天然气管。区间结构采用单层四线四洞跨矩形框架结构形式，基坑净长为250m。标准段宽为24.5m（局部宽为23.074m），基坑深为16.4024.10m。区间主体所在地层自上而下依次为杂填土1层、粉土层、粉质粘土1层、粉细砂3层及粉质粘土层，局部为粉土2层及粘土2层。基底以下为粘土层。场区内赋存四层地下水，分别为上层滞水（一）、潜水（二）、承压水（三）。潜水（二）层标高位于区间出入线段顶板以上，承压水（三）层位于左线隧道顶板以下，地下水处理方法为降水法施工。,.,一、明挖法施工事故应急抢险案例,案例3：区间明挖段基坑侧壁渗水、涌土事故,2.事故经过2011年4月5日上午8时许，区间明挖段持续存在渗漏水的基坑南侧壁，第二道支撑下约0.8m位置约有2m6m范围的锚喷面层突然破坏，大量水土涌出。基坑南侧地面塌陷（塌陷深度近30cm），龙门吊的轨道梁扭转、拉裂。桩体变形约200mm，桩顶水平位移约20mm（图1图6）。,图3桩间土流失图4龙门吊轨道梁受损,图1地表塌陷,图2桩间涌土,.,一、明挖法施工事故应急抢险案例,案例3：区间明挖段基坑侧壁渗水、涌土事故,图3桩间土流失,图4龙门吊轨道梁受损,2.事故经过,.,一、明挖法施工事故应急抢险案例,案例3：区间明挖段基坑侧壁渗水、涌土事故,2.事故经过,图5桩体变形曲线,图6管线沉降曲线,.,一、明挖法施工事故应急抢险案例,案例3：区间明挖段基坑侧壁渗水、涌土事故,3.抢险措施现场根据专家意见，渗水、涌土区域及邻近施工段及时实施了支撑架设，强化侧壁喷锚，并重新浇筑硬化地面，（见图7、图8）。2011年06月底，区间底板、侧板全部完成，安全风险消除。,图7支撑已及时架设完成,图8侧壁渗水量已减小,.,一、明挖法施工事故应急抢险案例,案例3：区间明挖段基坑侧壁渗水、涌土事故,4.事故原因分析（1）基坑南侧雨水管存在渗漏现象，施工降水长期排入雨水管加剧了基坑侧壁渗漏水问题，围护桩间及壁后土体自稳性降低，围护桩承受侧向压力增大引起桩体变形加大。（2）现场管理不到位，长期存在支撑架设不及时、侧壁喷锚质量较差、剔凿侵限桩并隔断受力筋问题。桩间土受开挖扰动及渗水影响大量塌落形成的空洞未填实，严重时引起地表塌陷。,.,5.事故经验教训（1）施工方将基坑降水排入邻近雨水管线，且该管线长期渗漏未予以封堵合格，造成围护桩后地层赋存水体，长期向基坑内渗流。（2）支撑架设不及时、基坑内桩前土方开挖超限、桩体凿除强度下降、桩间喷护不及时导致围护结构的支护能力下降，最终导致围护桩变形过大。（3）邻近雨、污水管线的明挖基坑加强重视，施工中遇管线渗漏时，应及时查明位置并予以封堵。施工降水不宜排入邻近基坑的雨、污水管线，否则应采取措施防止管线渗漏。,一、明挖法施工事故应急抢险案例,案例3：区间明挖段基坑侧壁渗水、涌土事故,.,案例4：车站地连墙接缝渗漏事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,1.工程概况车站站位于主干道下方，周边建筑物距离远，沿道路敷设管线较多。车站为明挖两层岛式车站。车站外包尺寸：设计全长278.5m，标准段宽度19.2m，深度约16.65m，顶板覆土厚度3.5m，主体结构为二层三跨现浇箱型框架结构（局部单柱双跨）。基坑围护结构采用地下连续墙+内支撑形式，27-31轴采用连续墙+6道预应力锚索。地下混凝土连续墙厚度0.8m，地连墙深度20.485m26.217m。基坑共设3道支撑，第一道为钢筋混凝土支撑，第二、三道为双拼钢支撑。采用坑内降水。,.,案例4：车站地连墙接缝渗漏事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,车站主体基坑开挖过程中曾出现多处地连墙接缝渗漏出现涌水、涌砂现象。24-25轴之间第65幅与66幅墙在第二、三道钢支撑中部开始出现地连墙接缝开叉、错缝，第66幅墙垂直度存在较大偏差，最大处偏差达28cm，此时已开挖至距基底1m处。渗漏处地层为圆砾层，为富水地层，地连墙接缝开叉后随之出现砂水涌出。,2.事故经过,.,案例4：车站地连墙接缝渗漏事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,3.处理措施对涌水涌砂部分进行局部的土方回填反压，并在地连墙迎土面进行地表袖阀管注浆止水，并留导流管进行排水。,.,案例4：车站地连墙接缝渗漏事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,4.原因分析地连墙成槽过程中周边地层局部存在淤泥质土，与周边地质差异较大，成槽施工过程中已出现塌孔、混凝土超灌等情况，地下连续墙成墙的垂直度控制技术不佳，是造成本次事故的直接原因。,.,案例5：出入口与车站水淹事故,基本概况：车站为暗挖车站；2号出入口及1号风道为明挖法施工；2号出入口北侧存在DN1050污水管、DN400上水管、DN800输水管，且邻近旱河河道。,一、明挖法施工事故应急抢险案例,.,风险事件情况：6月24日,2号出入口及1号风道区域基坑北侧管线渗漏。,案例5：出入口与车站水淹事故,一、明挖法施工事故应急抢险案例,.,图1：向西拍摄,图2：向东南拍摄,风险事件情况：6月24日,2号出入口及1号风道区域基坑北侧管线渗漏，坑外土体出现空洞引起地表大面积塌陷。,案例5：出入口与车站水淹事故,一、明挖法施工事故应急抢险案例,.,现场处置状况：6月24日，土方回填、灌注混凝土（图4）；加强监测（图5）；阻断河道上游水流（图6）。,图4：向东拍摄,图6：向东南拍摄,图4,图5,图6,图5：向东北拍摄,案例5：出入口与车站水淹事故,一、明挖法施工事故应急抢险案例,.,6月25日风险升级：风险事件区域受6月24日夜晚及25日凌晨暴雨影响，北侧塌陷区域进一步垮塌。基坑北侧壁局部桩间土被冲开，水渠内大量水体沿桩间空洞涌入基坑，并沿南侧壁空洞涌入车站。,案例5：出入口与车站水淹事故,一、明挖法施工事故应急抢险案例,.,现场处置情况：1.确保旱河的截流和应急导流措施的落实，尽快恢复旱河排水功能；加速塌方区域回填，恢复DN1050污水管线及DN400上水管线；2.加强抢险过程中的监测工作，包括基坑变形、桥梁沉降、北侧围墙、邻近管线、洞内邻近暗挖结构及掌子面等监测与巡查工作，防止次生灾害的发生。,案例5：出入口与车站水淹事故,一、明挖法施工事故应急抢险案例,.,6月27日现场恢复状况,塌陷部位回灌混凝土接近完成,基坑临边北侧回填土完成,河道边坡及河底防渗,河道与填土方之间采取支挡措施,案例5：出入口与车站水淹事故,一、明挖法施工事故应急抢险案例,.,案例6：车站出入口基坑侧壁局部土方滑落事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,车站出入口基坑深约12m，基坑深度7.6m以上为黄土状土，以下为约10m厚中砂层。附属基坑标准段围护结构采用6001000的钻孔灌注桩，局部根据排桩情况调注桩+钢管内支撑体系。附属基坑标准段围护结构采用6001000的钻孔灌注桩，局部根据排桩情况调整桩间距。沿基坑竖向布2道600mm钢管内支撑，钢支撑水平向间距约4.0m；灌注桩间挡土采用挂网喷射混凝土。桩顶设置钢筋混凝土冠梁，截面bxh=0.6mx0.6m，钢围檩均采用2根45c组合型钢。纵跨基坑管线较多。,1.工程概况：,.,案例6：车站出入口基坑侧壁局部土方滑落事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,1.工程概况：,出入口平面布置图,基坑与建筑物平面位置关系,.,案例6：车站出入口基坑侧壁局部土方滑落事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,事故发生前标准段基坑已开挖到底，正进行结构。爬升段局部因管线影响围护桩缺失，间距达4.5m，未做有效处理，且未架设支撑。2015年10月14日上午11时50分左右，车站出入口基坑侧壁局部发生土方滑落，正在施工的19位工人迅速安全撤离，并及时对基坑旁住宅楼居民进行告知疏散，无人员伤亡。,2.事故经过：,侧壁滑塌现况,侧壁滑塌现况,.,案例6：车站出入口基坑侧壁局部土方滑落事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：地铁公司接到报告后，随即启动公司级应急机制，工程处负责对现场勘察并指挥应急抢险，技术处、安质处立即召集相关设计、勘察、监测、咨询等单位研究应急技术措施，并组织专家对现场进行分析评估。根据现场监测数据变化情况，很快提出了抢险措施：首先塌落区围护结构和旁边建筑物加密监测，实时判断塌落发展情况；其次，尽快对塌落区围护桩进行支撑，加强对基坑土体的约束，同时对回填模板提供反力；同时，实施回填模板，尽量缩短塌落区暴露时间，尽早实施塌落区回填。,.,案例6：车站出入口基坑侧壁局部土方滑落事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：抢险关键：严密监测，及时报告、分析，确保抢险施工信息化；保证回填混凝土模板刚度，杜绝次生事故；做好抢险进程对外发布，并在抢险期间对居民妥善安置，以尽量降低社会不良影响程度；抢险施工务必统一指挥、调度，保证物资、人员充足。通过各方有序协作及辛勤工作，于15日上午9：00完成了混凝土回填，抢险结束。,.,案例6：车站出入口基坑侧壁局部土方滑落事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：,回填浇筑模板安装,现场应急反压基底,.,案例6：车站出入口基坑侧壁局部土方滑落事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,回填混凝土,架设对撑,3.应急措施,.,案例6：车站出入口基坑侧壁局部土方滑落事故应急,一、明挖法施工事故应急抢险案例,4.原因分析：由于场地限制，围护缺失造成桩间距过大，而未采取有效补救措施，且长时间未支撑架设，围护桩变形引发无约束土体坍塌。,.,二、矿山法施工事故应急抢险案例,.,1、工程概况某轨道交通车站位于两条路交口处下方。沿车站方向道路路中位置有高架桥一座，与车站方向平行，桥墩位于车站分离岛结构正中间位置，桥桩与车站初衬净距2.7m。车站上部管线众多。车站为地下二层岛式结构，长186.2m，宽41.5m，站台宽度6.352m，结构埋深23.8m26.2m。车站主体断面为单拱无柱直墙断面，采用暗挖大拱脚CRD工法施工。,案例1：暗挖车站上方路面坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,.,图1车站平面图,案例1：暗挖车站上方路面坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,.,案例1：暗挖车站上方路面坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,2011年3月16日16：00，现场施工人员对车站周边环境进行巡视时，发现车站右线前方路面有一处污水管道漏水，沿车站敷设上方道路路面流向车站。,2.事故经过,（1）事故发生前的征兆及发生过程1）开挖面前方道路管线漏水,图2道路上方出现污水,.,二、矿山法施工事故应急抢险案例,案例1：暗挖车站上方路面坍塌事故应急,2.事故经过,（1）事故发生前的征兆及发生过程2）开挖洞内上方渗漏水17：30，井下作业人员发现右线左导洞据掌子面后方23m处，已支护完成的断面中隔壁上方有突发渗漏水现象，现场值班副队长立即通知项目部技术人员，同时组织施工人员进行型钢支顶。,.,17:40，现场技术人员上报项目部，项目部总工到现场后发现，出水量急剧加大，为突发涌水现象，项目部立即组织掌子面全部工人撤离，安排人员对主干道路掌子面上方进行封路处理。,二、矿山法施工事故应急抢险案例,案例1：暗挖车站上方路面坍塌事故应急,2.事故经过,（1）事故发生前的征兆及发生过程3）洞内涌水事故,（1）事故发生前的征兆及发生过程4）主干道塌陷,18：10，车站上方主干道开裂增大，并形成塌腔，塌腔逐步扩大，路面塌陷。,.,案例1：暗挖车站上方路面坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,图3道路塌陷,.,案例1：暗挖车站上方路面坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：（1）塌方体回填：1）首先向塌方体内堆填一层细料、石渣；架设工字钢骨架；铺设钢筋网；进行坑内抽水、截水工作；再灌注一层混凝土，达到暗渠底部标高；紧急进行排水暗渠抢修；2）之后再次进行混凝土灌注，达到排水暗渠顶标高，修复暗渠；3）次日进行其他管线抢修及回填。4）对周边环境加强监控量测。,污水管修复,混凝土回填,.,案例1：暗挖车站上方路面坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：（2）对BRT快速公交车道进行探测，以确保地下无松散空洞：（3）掌子面加固处理：对左线两个掌子面前方3m处U型范围内，进行密排钢管桩加固掌子面并进行注浆，同时查探已支护完成断面拱顶是否存在空洞。（4）做好在路上铺设钢便桥的准备工作：在路上铺设钢便桥，桥长60m，采用I30工字钢及3cm厚钢板制作，做好通车准备工作。（5）其他处理措施：1）目前，洞内水位已经达到8m以上，根据现场专家会议精神及指挥部指示，进行下一步抢险工作。力争及早进行洞内抽水，尽早恢复交通。2）交警全力配合疏导交通，确保救援车辆通行。,.,案例1：暗挖车站上方路面坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,4.原因分析（1）由于道路下方暗渠年久失修、严重漏水，在管线下方流冲形成空腔，地铁施工造成土体扰动，导致暗渠因受力不均逐步断裂，进而暗渠内的水灌入洞内，引起坍塌。（2）此外，施工单位施工时，洞内仰拱封闭滞后，对地表监测数据沉降过大重视程度不够，以致未及早发现事故隐患。,5.事故经验教训（1）针对地质风险突出的暗挖工程，应加强围岩的超前地质预报、地质素描及地层的超前预处理措施，预防涌水、坍塌事故的发生；（2）为降低暗渠对地铁施工的影响，对地铁沿线暗渠进行内衬或防水铺设，避免类似事故的再次发生。,.,二、矿山法施工事故应急抢险案例,案例2：车站活塞风井坍塌事故应急,1.工程概况某城市轨道交通车站位于主干路下方，车站活塞风井深32.24m，采用倒挂井壁法开挖，锚喷支护。风道为直墙拱顶断面，采用暗挖台阶法开挖，初期支护为超前小导管（L=3m，300mm）+格栅拱架（750mm）+挂网喷砼。风道下穿路段管线、管道众多。风道上覆地层分别为1素填土（厚度2m）、6卵石（厚度7m）、2强风化碎裂岩、3中风化碎裂岩（碎裂岩厚度7m），穿越地层主要为3中风化碎裂岩。地下水主要为第四系松散空隙水和基岩裂隙水。不良地质主要有素填土、卵石及强风化碎裂岩。,.,案例2：车站活塞风井坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,2.事故经过凌晨4时，风道掌子面完成开挖，准备架设第21榀格栅钢架，掌子面围岩为碎裂岩，左侧围岩呈湿润状。4：30，掌子面左侧拱腰处有滴水现象，施工人员对掌子面进行喷砼封闭，在喷砼过程中左侧拱腰出水量增大。7：30，出水处形成股状涌水，围岩突然大量塌落。8：00，掌子面拱部形成高约1m、长约1.5m塌腔，塌腔内大量涌水。8：50，施工单位启动应急预案，将险情上报地铁公司相关部门、设计、勘察等相关单位，将隧道内施工人员撤出，并将机械设备吊出井外。同时组织人员将暗挖隧道上方北侧道路封闭。9：30，风道掌子面拱部出现大量涌水、涌泥并携带卵石，涌出泥水为污水，土石方涌出量约200m。同时暗挖隧道上方路面沉降及开裂。,.,案例2：车站活塞风井坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,风井涌水、涌泥,.,案例2：车站活塞风井坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,2.事故经过现场发生意外事件11时10分，在对风道开挖面坍塌区上方围挡拆除后，进行风险点查找过程中，隧道坍塌区上方黄河路北侧人行道路面突然发生塌陷，形成约23m坑洞，一名施工人员掉落坑洞，失踪。对失踪人员进行搜救11时30分，市政府相关领导、市建委、市公安局、区相关单位的主管领导陆续赶到现场指挥开展营救行动，公安、交警、消防、急救、公交及市政管线产权单位立即采取应急处理，全力对失踪人员进行搜救。过17个小时的营救，3月11日5时40分，失踪人员被找到，但已死亡。3月11日上午，塌陷坑洞抽水完成，进行塌陷区回填及轨线的恢复架设和路面的铺设工作。13日，黄河路北侧交通恢复，无轨电车恢复通车。,.,案例2：车站活塞风井坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,2.事故经过,人行道塌陷，一人失踪,.,案例2：车站活塞风井坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：（1）风道开挖面涌水、涌泥初期，应急抢险主要措施：1）组织人员查找地面可能出现的塌陷风险点，将风险点位置地面暗渠明挖揭露，同时调机械设备、人员封闭危险区域黄河路北侧道路；2）为防止坍塌面继续扩大，组织工人封闭掌子面；3）为减轻风道及暗渠上方荷载，将碴场石碴部分回填竖井，并将剩余石碴清理外运以减轻地面荷载；4）对周边环境加强监控量测。,塌陷区东、西侧开挖煤气、排水管线探沟，截停煤气供给及排水,竖井已回填至马头门以上,.,案例2：车站活塞风井坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：（2）失踪人员搜救：1）公安局驻地铁安保办配合属地派出所对事故地点进行封闭警戒；2）交警全力配合疏导交通，确保救援车辆通行；3）消防局组织官兵到坍塌洞体下对人员进行搜索；4）急救中心派车辆在现场待命，准备随时提供医疗支援；5）公交集团中断公交运营，拆除公交线网配合大型救援机械施工；6）煤气、自来水、市政排水处、路灯处、通信等管线产权单位也配合切断管线，为营救行动提供支持；7）地铁指挥部联系请潜水单位派潜水员下水探摸，从应急协议单位调集大型挖掘机3台、吊车3台、大型潜水泵6台等应急设备，并组织相邻标段支援抢险人员30名，全力组织救援工作。,.,案例2：车站活塞风井坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：（2）失踪人员搜救：,.,案例2：车站活塞风井坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,4.原因分析：横通道上方污水暗渠为毛石结构，年久失修，暗渠箱涵底部存在裂缝，长年渗水，并在暗渠箱涵底部形成浮水风化囊体，地铁施工造成土体扰动，囊体积水逐渐渗漏至下方形成空洞，导致暗渠箱涵裂缝逐步变大，渗水量逐步增多，最终导致暗渠破坏倒塌，污水下冲至地铁施工隧道掌子面，造成掌子面上方土体坍塌至路面。工人失踪的二次事故，主要是由于现场抢险组织混乱，安全教育缺乏针对性，实效性不强。5.事故经验教训：（1）针对地质风险突出的暗挖工程，应加强围岩的超前地质预报、地质素描及地层的超前预处理措施，及时发现开挖面前方地层富水风化囊体，预防涌水、坍塌事故的发生；（2）未对暗渠予以足够重视，未对地铁沿线暗渠进行内衬或防水铺设；（3）现场抢险组织混乱，未对危险区域进行有效封闭，工人安全意识不足，安全教育缺乏针对性，实效性不强；（4）应做好应急预案及演练，做好应急救援物资的配备，优化抢险流程。,.,案例3：区间联络通道涌水、涌砂事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,1.工程概况：区间隧道沿主干道敷设，下穿两座桥后后到达一处客运站，沿线道路两侧建筑物及地下管线较多。区间隧道共设置两处联络通道，其中2#联络通道兼废水泵房，1#联络通道为事故发生地点。隧道埋深约8.818m。区间线路线间距12m15m，采用土压平衡盾构机进行施工。1#联络通道位于全断面软塑状粉质粘土层，地层加固采用600400高压旋喷桩作封闭止水帷幕+600800二重管高压旋喷桩加固。1#联络通道均采用矿山法开挖。1#联络通道上覆地层分别为2素填土（厚度1.5m）、3-2粉质粘土（厚度5.9m）、5-2粉质粘土（厚度15.4m）、1-1粉细砂层（厚度2.2m）、1-1圆砾层（厚度3m），联络通道地层为全断面5-2粉质粘土层，联络通道处地下水与江水存在水力联系。,.,案例3：区间联络通道涌水、涌砂事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,1.工程概况：,联络通道处地质纵剖面图,联络通道开挖地层,.,案例3：区间联络通道涌水、涌砂事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,2.事故经过：2015年6月13日23时，区间1#联络通道上台阶已贯通，下台阶第二榀格栅钢架初支喷砼后隧道左侧拱脚出现渗漏；24时，施工单位对渗漏部位浇筑砼进行反压、封堵。次日2时，联络通道原渗漏部位出现较大的涌水、涌砂现象。施工单位随即启动应急响应，轨道公司相关负责人第一时间赶赴现场指挥抢险作业。,.,案例3：区间联络通道涌水、涌砂事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：1）初步采用棉被、砂袋和方木等进行封堵、反压，以控制涌水、涌砂；隧道上方采用钻孔注双液浆进行止水处理方案；2）堆载反压方案未能有效控制险情。抢险过程中盾构隧道砼管片出现较大变形，砼管片2根纵向连接螺栓出现断裂，且盾构隧道内累计涌砂约100m3,盾构隧道底部土层局部存在掏空现象，可能造成坍塌的风险。3）随后采用以下方案对联络通道已开挖的上台阶、下台阶采用速凝砂浆进行回填，防止抢险机械作业出现坍塌，造成次生灾害；联络通道回填后采用150钻机进行钻孔，探查空洞区域，并及时采取水泥砂浆进行充填，防止盾构隧道变形、坍塌；联络通道回填砂浆初凝后，采用14t注浆机钻孔注射双液浆进行止水，以控制涌水、涌砂险情；对隧道上方危险区域进行封闭，安排专人值守关注隧道渗漏情况，防止人员进入隧道危险区域；加强监测频率，及时指导抢险施工。,.,案例3：区间联络通道涌水、涌砂事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：14日10时，涌水涌砂量未见减小，累计涌水涌砂约100立方，水中含砂，有腐臭味，初步判断与附近鱼塘存在水力联系，地层内已形成空腔，存在地面塌陷的风险。抢险指挥部组织召开了事故抢险救援方案专家评审会，专家建议继续采用地面钻孔注浆止水和钻孔探查空洞并用砂浆回填的措施，洞内建议采用临时支撑进行加固，管片背后注浆加固，同时加强地表监测和洞内收敛变形监测。14日20时，盾构正线上方进行钻孔注水泥浆进行充填涌水涌砂引起的空洞；洞内联络通道前后隧道设置临时支撑加固，同时对联络通道渗漏部位上方及盾构隧道联络通道两侧管片背后注射双液浆进行止水，联络通道内涌水涌砂有所减少，险情已初步得到控制。截至14日23时40分，停止涌水、涌砂，地表沉降和洞内收敛监测数据变化趋于稳定。,.,案例3：区间联络通道涌水、涌砂事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：,.,案例3：区间联络通道涌水、涌砂事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,4.原因分析：（1）技术原因1）联络通道处地质未详细探明，开挖面实际地层与设计图纸不符。2）渗漏水含腐臭味，且夹带泥沙，压力大，与联络通道附近鱼塘存在水力联系，勘察未详细探明。3）联络通道注浆加固效果不佳，存在渗漏水通道。4）抢险救援初期处置不当，未能及时有效阻止泥沙流失。,.,案例3：区间联络通道涌水、涌砂事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,4.原因分析：（1）技术原因补充意见：地层加固采用600400高压旋喷桩作封闭止水帷幕+600800二重管高压旋喷桩加固。目前国内单管、二重管甚至三重管高压旋喷桩在粉质粘土层中按上述布孔情况很难达到咬合效果。可以肯定该联络通道加固效果不好，非但不好，加固过程使隧道两侧的土体被频繁切割，土体的整体性被破坏，形成很多缝隙且注满了水（或泥浆），粘性土层含水量增加则工程性能降低；另外加固过程水（或水泥浆）的高压造成粘性土层的孔隙水压力升高，粘性土层的孔隙水压力消散很慢；还有加固过程钻孔可能进入了砂层，将砂层中的承压水引出。,.,案例3：区间联络通道涌水、涌砂事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,4.原因分析：（2）管理原因1）施工管理重视程度不够，地质状况不佳、实际地质与图纸不符情况下继续施工，险情发生后未能及时采取措施阻止泥沙流失。2）现场应急救援物资缺少，未按规定应急物资清单配备。,.,案例4：区间路面坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,1.事故经过：2014年2月16日下午3点10分左右，区间上部地面裂缝出现冒水现象，3点30分左右停止冒水，4点左右路面出现塌陷，陷坑范围约3m（长）2m（宽）2m（深），直径150mm自来水管和直径400mm雨水管断裂。3点40分左右，位于塌坑附近的区间左线隧道CRD法施工3号导洞掌子面后方约6m处拱脚部位因涌入泥水造成23方的残留土体，在初支顶拱及侧壁有渗漏水现象。,2月16日下午路面初始塌陷,掌子面及后方初支结构有纵横向贯通裂缝,.,案例4：区间路面坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,2.应急措施：2月16日21时30分雷达探测。2月16日23时50分自来水管线恢复通水。2月17日凌晨1时3号洞掌子面加固封闭完成。2月17日凌晨3时地面处理完成，铺设钢板，6时恢复交通。,现场进行雷达探测,现场抢修自来水管线,3号导洞喷混封闭掌子面,地面处理完毕,.,案例4：区间路面坍塌事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,3.原因分析：坍塌区域位于丁字路口，该区域沉降长期不稳定，管线累计沉降较大。针对隧道内涌泥水情况，经专家现场查勘，结合地层条件、管线状态等条件初步判定隧道内涌水是因自来水管线破裂、雨水管渗漏，在土体中形成突发性水囊涌入造成。,.,案例5：暗挖隧道涌水事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,1.工程概况：某市轨道交通1、2号线联络线从1号线右线接岔段先后下穿河流和学校教学楼及操场，最后在明挖段基坑内与2号线左线相交。1、2号线联络线长度为156.597m，曲线半径为150m，联络线出1号线右线接岔段后以39.391下坡，开挖断面宽约6.5m，高约7m，隧道埋深16.423m。联络线隧道前后与明挖段车站或明挖区间隧道相接，采用矿山法施工，矿山法区段均进行辅助降水。联络线矿山法隧道开挖主要地层为-2粉砂层、-3粉砂层和-5粉土层，隧道底部位于-3粉砂层和-5粉土层。场地内地下水类型为潜水。地下水主要赋存于-2粉砂及以下的粉土、粉砂层中，因-5层为粉土，故不存在相对隔水层。稳定水位埋深在自然地面以下13.316.05m，对应水位标高为81.6982.85m，地下水位年变幅为1.01.5m。,.,案例5：暗挖隧道涌水事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,1.工程概况：,1、2号线联络线平面图,.,案例5：暗挖隧道涌水事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,2.事故经过：2014年2月下旬至5月上旬隧道开始由北向南开挖时，受地下水位高影响，掌子面拱部注浆效果不理想，掌子面及边墙涌水、渗水明显，见图2-图5，隧道开挖进度慢，期间多次组织召开专项会议，制定止水专项方案，均未能有效对涌水、渗水进行封堵。,3月下旬刚开始是掌子面渗水情况,4月中旬边墙渗水情况,4月下旬仰拱处涌水情况,5月上旬隧道涌水情况,.,案例5：暗挖隧道涌水事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：自2014年2月下旬开挖出现涌水渗水情况后，3月2日起，施工方多次对掌子面、拱部、边墙体进行注浆封堵，采用水泥水玻璃双液浆材料，每一循环共设4环共61个注浆孔。注浆孔环向间距1.5m、钻孔深度，最外圈8.7m，内圈1515.7m、注浆方式为后退式注浆。,注浆断面示意图,.,案例5：暗挖隧道涌水事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：3月2日4月1日进行注浆处理时，水泥浆水灰比0.8:11:1，平均每两天一次，在注浆过程中，实行注浆压力和注浆量的双控标准，根据现场实际情况，终止注浆压力为56Mpa时，注浆量达到设计要求，实际累计注浆约用水泥164.3吨，水玻璃119.76吨，磷酸6.44吨。,3月27日上导洞注浆情况,3月1日洞口注浆情况,.,案例5：暗挖隧道涌水事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：4月初注浆，由于注浆压力大，导致地表隆起明显，出现明显裂缝，见图9，5月初注浆后，洞内上导洞拱部裂缝明显，见图10。为防止隧道东裂缝进一步扩大，5月中下旬对隧道内上导洞加设了横向、竖向支撑，见图11。,地表降水后洞内开挖情况,5月中下旬增加横、竖向支撑,4月初地表隆起开裂情况,5月洞内上导洞拱部裂缝明显,.,案例5：暗挖隧道涌水事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,3.应急措施：5月中下旬经开会讨论通过了地表沿隧道两侧增加降水井的辅助施工措施，具体沿隧道线路轮廓外两侧4m，纵向间距10m布设两排降水井，采用无砂管井，降水深度控制在隧道开挖底面下2m。进行地表降水后，洞内开挖掌子面渗水逐渐减少，见图12，开挖趋于正常，开挖施工坍塌风险减小。,.,案例5：暗挖隧道涌水事故应急,二、矿山法施工事故应急抢险案例,4.原因分析：施工工法不合理，隧道开挖段地下水位高，粉砂层止水较困难，洞内注浆效果差，开挖前未进行辅助降水，是造成事故的直接原因。区间设计不到位，施工工法不规范、管理不到位，是导致事故发生的间接原因。,.,三、监控量测存在的问题,.,测点状况调查情况监测数据异常情况3地铁在建线路监控量测中存在的问题4对完善监控量测工作的建议,三、监控量测存在的问题,.,据不完全统计，在建线路共有124个工点，其中车站主体工程52个，附属工程26个；矿山法区间隧道4个，盾构区间隧道42个。对于这些工点经过初步调查，结果表明，基坑工程主要有7个监测项目：即桩(墙)顶水平位移、支护结构侧向变形、土体侧向位移、支撑轴力、锚杆拉力、立柱沉降。共计4644个测点，损坏168个，其中支护结构变形测斜管损坏最多，支撑轴力和桩(墙)顶水平位移测点也存在很多问题。周边环境测点共计3613个，损坏的54个，损坏的测点仅占1.5%，比较少。,1.1测点调查,1测点状况调查情况,三、监控量测存在的问题,.,测斜管口保护不好,测斜孔管口保护不好，掉进杂物、碎石，致使测斜探头下不到孔底，测斜深度不够，变形曲线缺乏底部的直线段部分。,三、监控量测存在的问题,.,某站的测斜数据发生异常现象，其原因可能是由于测斜管安装不垂直，产生倾斜、扭转的缘故。,某站测斜管与钻孔间没有回填,异常,.,三、监控量测存在的问题,某站共计埋设25根测斜管，检查13根，其中7根探头下不去无法施测。也就是说损坏的占百分之五十，不得不采取补救措施。,测斜管破损,某站测斜管破损,.,三、监控量测存在的问题,不合格的测斜管埋设问题,测斜孔内填充赃物,测斜管口已破坏,.,三、监控量测存在的问题,支撑轴力测点存在的普遍问题是支撑轴力监测断面只设置顶部一个测点，无法消除支撑因偏心受压上拱时的弯曲影响，而且钢筋计与钢筋的焊接不符合受力和测点埋设的要求，有的测点发生断线、传感器损坏现象；建筑物沉降和地表沉降测点也有很多不符合要求的，还有被碰撞损坏的情况，桩(墙)顶水平位移测点有的没有注意通视条件，被遮挡无法施测；工程施工的相互影响，压路机导致锚索失效，使桩顶水平位移加大很多。,.,三、监控量测存在的问题,某站一个测点单根短钢筋绑焊,钢支撑一个应变测点且太靠近端部,.,三、监控量测存在的问题,某站钢筋计搭焊(错误),应变计测点埋设部位,测点靠近变截面(受应力集中影响),.,三、监控量测存在的问题,.,三、监控量测存在的问题,原测点,现测点,某站台座测点不规范,地面沉降测点没有金属部件,.,三、监控量测存在的问题,建筑物沉降测点,某站建筑物沉降测点,.,三、监控量测存在的问题,某站骑楼立柱测点,某站周边建筑物沉降测点(标准测点),.,三、监控量测存在的问题,1.2测点状况分析结果,(1)测斜管安装、埋设方面桩(墙)体测斜管埋设时与钢筋笼固定不牢靠，在浇注水下混凝土时受挤压产生弯曲变形，致使测斜管变形过大，测斜探头下不去，无法施测；桩(墙)体或土体测斜管埋设时由于钻孔、安装测斜管过程中发生倾斜、扭转，严重影响测斜数据的准确性；测斜管十字槽不能正对开挖面，偏斜过大(超过45)，又不能通过计算进行修正，造成测斜数据不反映真实情况；测斜管口保护不好，没有加盖或者管口损坏，造成掉进杂物、碎石影响测量数据结果，甚至堵塞无法施测。,.,三、监控量测存在的问题,(2)支撑轴力测点安装、埋设及施测方面钢筋混凝土支撑的钢筋计两端与主筋搭接，没有对焊，也没有绑焊；或者只用一根短钢筋绑焊，而不是用两根短钢筋正反面施焊进行绑焊；钢支撑端头轴力计的安装不同心；支撑断面测点只有一个，无法消除支撑在偏心受压上拱时的弯曲影响；在日照状态下进行轴力监测，监测数据受温度影响严重。(3)锚索测力计测点由于锚头失效而损坏,.,三、监控量测存在的问题,(4)沉降、变形测点设置方面有些测点设置通视条件不好，受到遮挡无法施测；基坑周边地表沉降测点设置的少，且不能沿垂直基坑方向布置，不便测得沉降槽；建(构)筑物沉降测点有碰坏的现象；区间隧道、横通道、暗挖车站部分在开挖中拱顶沉降、净空收敛测点布置的太少，有的不规范，应该加强这方面的监测工作，严格按照“新奥法”信息化施工。,.,三、监控量测存在的问题,(5)基准值获取方面沉降、变形监测基准点设置在沉降、变形范围以内；基准值没有在开挖前及时获取；第三方监测与施工监测没有同时获取基准值，致使基准值不一致，监测方法和仪器的差别又进一步造成监测数据的差别过大；支撑轴力采用钢筋计监测在获取基准值时采用厂家提供的频率读数(这是在空气中读得的)，与元件实际工作环境(介质)不同，造成监测轴力不准确。,.,侧移65mm,2监测数据异常情况,2.1测斜管监测数据异常(1)测斜管底部向基坑移动,57#测孔,某站基坑开挖分层示意图,连续墙,钢筋混凝土支撑,开挖17m，三道支撑,.,2监测数据异常情况,2.1测斜管监测数据异常(1)测斜管底部向基坑移动,侧移65mm,57#测孔,某站基坑开挖分层示意图,连续墙,钢筋混凝土支撑,开挖17m，三道支撑,开挖10m,.,无直线段,16轴开挖10m,开挖17m，三道支撑,拆除三道支撑，结构7m,(2)测斜管测斜深度不够测斜管埋设时嵌入岩层深度不够，或者测斜管口保护不好，掉进碎石、杂物致使测斜深度不够，反映在时态曲线上，出现底部无直线段的现象。,某站4#测孔,.,(3)安装测斜管发生扭转现象,测斜管口(十字槽正对开挖面),图6-25钻孔倾斜仪监测原理图,测斜仪监测原理,异常,.,2.2支撑轴力监测数据异常,(1)某站基坑开挖轴力监测点数据超限：监测数据显示，第三道钢筋混凝土支撑上四个监测点分别为：TZ3-1(-2512.3kN)、TZ3-4(-3085.0kN)、TZ3-6(-3190.4kN)、TZ3-7(-2379.0kN)，测值超限（报警值为2100kN）。,分析其原因有三方面：横支撑的布置，在两头扩大部分除斜撑外有一头增设了横撑，形成三角形受力，比较合理；另外一头没有设横撑，所以附近的TZ3-6、TZ3-7承载大，轴力增长明显。说明这一问题的证据还有：开挖初期TZ1-1(斜撑)轴力较大，但不超限，当第二道扩大面处横撑作成受力后斜撑轴力明显减小。,斜撑,横撑,端头扩大断面,端头扩大处的斜撑及横撑,.,第三道横支撑深度为13.5m，正处于连续墙在侧压力作用下受弯变形的峰值处，可见第三道横支撑轴力大的原因是连续墙侧压力所致。,CX1测斜孔连续墙变形曲线,某大厦,连续墙侧压力大的原因与临近正在施工的和记黄埔高层建筑物有关：1)该建筑物距基坑最近距离2050cm；2)该建筑物桩基础有一埋深12m的承台和埋深11m的地下室地板正好处于第三道横支撑(埋深13.5m)之上，所以正在施工的高层建筑物的荷载可以转化为侧压力作用于第三道横支撑处的连续墙上，使第三道横支撑的轴力增加；3)高层建筑物的偏载也有增加侧压力的作用；4)水压力在底版下以梯形荷载作为附加力作用在连续墙上增加了第三道横支撑的轴力。,.,钢筋计焊接错误的影响,钢筋计焊接错误,增加的钢支撑(测点太靠端部),施工单位采取的措施：为了保证基坑的安全，施工单位在第三道横支撑的TZ3-6和TZ3-7之间增加了一根钢支撑，在TZ3-4旁边再增设一根钢支撑。,横支撑承载力估算：设计单位口头同意第三道横支撑的控制值调整到35004000kN。据此估算钢筋混凝土横支撑的承载力及安全性。钢筋内力为4000kN，应力4000kN/490mm2=8163N/mm2，应变为38873；混凝土容许应力可达1166N/mm2，远远大于混凝土强度300N/mm2；横支撑的压杆稳定长细比折减系数及安全系数取为3.5，极限承载应力为1050N/mm21166N/mm2，可见横支撑仍然是安全的。,.,3.1监测设计方面,(1)设计图确定的监测项目、测点数量、测点位置缺乏应有的优化，施工监测和第三方监测人员应该根据工程实际情况在编制监测方案中进一步优化、确认。并结合测试元件、仪器的选购和其技术性能，形成可操作的最佳监测方案。例如：3个车站共有33个桩墙顶水平位移测点(按设计布置)，损坏的测点有13个，其原因是测点被遮挡，无法施测。如果让承包商按照现场实际情况布点，就会避开遮挡，保证测点能够有效。,3在建线路监控量测中存在的问题,.,地下水位测孔：1)沿基坑边缘四周设水位观测孔。水位监测采用钻孔测水井中水位高程的方法，先在设计点位钻孔（孔深约15m），然后用PVC管护壁，用标尺水位测探仪定期测量孔内水位高程。在孔内埋入滤水塑料套管，管径约90mm。套管与孔壁间用干净细砂填实，然后用清水冲洗孔底，以防泥浆堵塞测孔，保证水路畅通。测管高出地面约20cm，上面加盖，不让雨水进入。在管的四周用砖砌起，以防损坏。2)标尺水位计的工作原理是在已埋设好的水管中缓慢向下放入水位计测头，当测头接触到水面时，启动讯响器，此时读取测量标尺在管顶位置的读数，根据管顶高程、管顶与地面的高差，即可计算地下水位的高程和埋深。3)测点宜布置在基坑的四角点以及基坑的长短边中点；对于长大的基坑，沿长边每3040m布置一个测点，测点距基坑围护结构距离1.52m左右。,.,水位孔埋设示意图,.,监测方法采用不当：某区间用混凝土应变计测钢筋混凝土支撑轴力，且埋设方法错误。,混凝土应变计,上：应变计与钢筋绑扎(错误)；下：正确埋设方法,.,测点布置不合理：暗挖法变形监测的必测项目不够，洞内测点数量太少，地面建筑物测点有的过多。具体埋设位置更有待商榷、优化。,表4.0.1浅埋暗挖法施工监控量测项目总汇地铁工程监控量测技术规程,注：1.B为隧道开挖跨度2.地质描述包括工程地质和水文地质描述,.,3.2监测人员的技术能力方面,监测人员(包括施工监测和第三方监测)的监测技术需要培训、提高，有的监测人员对监测目的不够明确，缺乏基本监测技术知识。(1)支撑轴力采用钢筋计或应变计监测时，监测断面上最少应该布置上、下各一个测点，以便消除支撑上拱时产生的弯曲影响。但是在建线路各工点普遍作法是只埋设一个测点。(2)钢筋计与主筋的焊接方法应该是对焊或者用两根短钢筋绑焊。但是大多数都采用搭焊或者只用一根短钢筋绑焊，结果造成监测数据大小不等，差别很大，无法进行分析处理。(3)测点太靠近支撑端部，或者距离变截面太近，受应力集中的影响，测值不准确。,.,钢支撑一个应变测点且太靠近端部,某站一个测点单根短钢筋绑焊,钢筋计对焊,钢筋计绑焊前对位,.,混凝土支撑上下各一个钢筋计,测点靠近变截面(受应力集中影响),上面钢筋计,下面钢筋计,应变计测点埋设部位,钢筋计搭焊(错误),监测断面上3个应变计测点的焊接,.,3.3测点埋设和测点保护中存在的问题,(1)混凝土支撑轴力用钢筋计监测时断面上的测点数量普遍不够，一般都是只焊接一个钢筋计，无法消除弯曲影响，而且焊接方法错误。(2)测斜管埋深不够，安装土体测斜管回填不密实，安装测斜管导槽方位偏斜过大。(3)测斜管保护措施不到位。(4)地表沉降测点没有设金属构件，建(构)筑物上设置沉降测点不规范。对于沉降测点保护措施不到位的问题很好解决，只要引起注意，认真去作就能作好。对于安装测斜管导槽方位偏斜过大的问题，还可以通过量测偏斜角度，进行计算修正的办法补救。,.,3.4监测基准值获取方面存在的问题：(1)沉降基准点没有选在开挖影响范围(距边界60m)之外。(2)基准值在基坑开挖之后读取。(一旦开挖围护结构即产生变形或受力)(3)受到混凝土水化热及龄期强度影响。(如：以厂家频率读数为基准),.,3.5监测实施过程中存在的问