武汉地铁王家湾站基坑垮塌事故原因分析精编版

1、最新资料推荐 武汉地铁王家湾站基坑垮塌事故原因分析详细分析了武汉地铁王家湾站基坑垮塌事故。武汉地铁王家湾站基坑垮塌事 故过去快一年了。王家湾站为武汉市轨道交通4号线与3号线的换乘车站，采用“十”字型 换乘，外带商业开发。车站位于汉阳区龙阳大道与汉阳大道交叉路口，地处繁华地段。汉阳大道红线为50m ,龙阳大道红线为60m。在汉阳大道和龙阳大道路 中均有规划高架桥经过。2012年12月30日，王家湾站基坑开挖工程中，3号线方向南端头基坑出 现垮塌事故。一、设计情况介绍（基坑事故所在位置）1、车站简介3号线为二层侧式车站，南侧设单渡线，车站总长约480.6m,宽约20.35m44.5m ,地下一层为

2、站厅层，地下二层为站台层。2、车站周边环境地势东西向起伏较大、南北向较平坦，周围楼房密集，是武汉南北和东西向 的交通要道交叉路口。部分规划尚未实现，现况路边场地较为宽阔，道路下方地 下管线密集。大致的地理位置（4号线为东西方向，3好像为南北方向）a 路口以南350m左右西侧为正在营业的武汉摩尔城，二层地下室，支护型 式为桩加预应力锚索，因部分锚索已进入车站基坑内，在施工本基坑前应将锚索 凿除；东侧为武汉富豪4s店，2层钢结构，人工挖孔墩基础，埋深 6-8m 。2、地质情况根据王家湾站岩土工程勘察报告(详细勘察阶段)，揭露深度范围内，场地分布地层自上而下可分为以下几个单元层，各岩土层按不同岩性及

3、工程性能分为若干亚层，其分布情况及工程地质特征描述如下。(1-1 )填土 ( Q4ml ) ; (6-1 )粉质粘土 ( Q4al );(10-1 )粉质粘土 ( Q2-3al+pl );(10-1-1 )粉质粘土 ( Q2-3al+pl ) ; (10-2)粘土 ( Q2-3al+pl )(11-1 )含粘性土细砂(Q2al+pl ) ; (1-1 )填土 ( Q4ml )(6-1 )粉质粘土 ( Q4al) ; (10-1 )粉质粘土 ( Q2-3al+pl )(10-1-1 )粉质粘土 ( Q2-3al+pl ) ; (10-2)粘土 ( Q2-3al+pl )(11-1 )含粘性土细砂

4、(Q2al+pl );具体地质参数如下表。起蚪源*长就蒯诳壮眄 illI1髀瞰如 h融 出界 或心 说磷,礴-：?1蛾然仔.4蛛 IM.E匕CT11 L5*i邱更遍也:母媒砂 1.时鼬.J诚F讣明1HDEuC：G10ii】渊r相土野TjJ7岗UHt协性SL!u台瑞，Itftf舞制S)IU划刘工J!15G.flwh,帆打D.3 r城580a-L!Cli居品(UKj理-理徐堪疑曲心 JIa曲uE!削哈图:酬即】$JK1(9It出兼步产限%，卡L卢箕EU心身114UZlL!Gfl!E试犷(11-8tt?小冷潮m岗打甜脚端i的湍F必刎翎睡脸 J1翻期器研-：liftIi同Fr叫 b(1!)痛工牡若加用

5、用郡械田;1cy属于C、小值参照湖北省基坑工程技术规程提供，仅供基坑支护设计使用； 基本承载力、极限承载力根据铁路工程地质勘察规范(TB10012-2007/J124-2007)提供。3、围护结构设计围护采用D10001200钻孔灌注桩，标准段采用3道支撑，其中第一道支 撑为混凝土支撑，第二、第三道支撑为钢支撑， D800 616;在端头位置，因基 坑深度较大，采用3道支撑，并换撑一道。1)围护平面及第一道支撑平面布置图2)第二、第三道支撑平面布置图4）端头位置基坑纵断面图pF!R-R2、基坑垮塌过程根据“基坑局部坍塌抢险的技术咨询意见” 中的情况分析，武汉市轨道交通3号线王家湾站南端头井开挖

6、施工深度至 17m左右（距基底标高约2m）,第 一道钢筋混凝土内支撑及第二、三道钢支撑已安装完毕。2012年12月30日上午11时30分左右，南端头井坑壁发现渗水，伴随坑边地表下沉，路面开裂，12时左右南端头支护桩突然在桩顶以下约 10m处折断，靠近端头井侧壁部分支护桩受牵引发生较大变形，冠梁破坏，端头井基坑局部坍塌。根据施工方汇报的情况，在早上10点左右就发现混凝土支撑（第一道支撑）出现微裂缝，随后围护桩间抹平出现掉皮现象。现场在 11点多发现渗水，地面 下沉路面开裂（后面的情况与咨询意见一致）。但与现场业主沟通了解情况。因当时施工方说在约在10m深度出现裂缝，问裂缝到底在什么位置，是第二道

7、支撑之上还是之下，答复说，现场工人说的是地下10m的位置（对第二道支撑之上或之下没有明确说，显然是不太清楚的）三、原因分析因为现场情况并不是十分准确，按照以下多种工况进行了计算，情况列表如 下:土层基坑深度支撑道教1原状20.63换1正常2原状17.03正常317.03正常4原状17.0正常5变差17.0-正常1、原设计条件（全过程）96FH77777S=1?th王家湾站基坑垮塌验算A原状土全过程基坑开挖深度为20.6m ,采用10001200灌注桩围护结构，桩长为31.6m ,桩顶标高为0m。计算时考虑地面超载20kPa 。：工- h,HSl-D一能质霜6-朗盾粘土iq-ddl灌注班土星骸标

8、即 （血）脚血3 VfcjL*#)的1腕系 致 (tn diM i (m(kNXwiv 硝.hu(k Nitf)肚 1-1r后3制18ia8MfflT制赚644282Q216276220的藏i 10-1346,120.2183816960拈土 10-235.542320*42037j 号Jt享早* 1.二：M E ：wK E JfK金七ZJEM Mh生冬蓄水土合算，箔形荷第2、接开挖1、首算（原状土）IH 3XS 5工况6工况73、开挖17m计算（假定上部土体变差）3、开挖1,计算（假定上普士体变差）积城沏IL】复二加=115IT）陶卮粘士 6-1）777770-2)S=12m41灌注桩i龈标

9、 高国（0）kN恒 )噌c(kPi)海选系 ft (md)豳iCD 1w向）keu(k 利)s3643屈1855500R服带 土6441818555-73415_185 J5500懒 士 104 拈土4Z543554462320J20.4Fl203837q16950W珞困冰土台里里三有费虹：20,98L4 735.64、支撑第三道未架设（原状土）包笫图灶合氧矩形n 双 ； m第滇工国水平也移3a)bx： as弯矩(kN%-915,5、91L8IfiOD 300 C -W-WOO05、支撑第三道未架设（假定上部土体变差）5、支撵第三道未架设（假定上部土体变差）土层层底标加）需重度(BJm3 )喈

10、c(kPa)(md)蝴腹QQ 1mm(kN, 由1：叫(k%硝Ijmk.L143.6411 555gl祠 M-6.4418555m靴79415185550fti施拈 110-142.541620,218381696a趾 13235.54232042037二包送饭，水土台it矩形旁鸵）6、桩内力汇总6、陋力质7、施工图围护桩承载力基坑垮塌范围，围护结构主要参数：(1)、采用D10001200 桩，混凝土等级 C35;主筋2828 ;箍筋 12100 (加密区，支撑上下各 2m),12200 (非加密区)(2)、混凝土支撑800 X1000,混凝土等级C35;(3)、钢支撑D800t16 , Q2

11、35级钢。(=45斜撑)最大长度L=18.25m , 中间有联系梁。(4)、根据以上参数，计算得到桩体承载力：抗弯承载力设计值：1840KN*m抗剪承载力设计值(加密区)：1350KN抗剪承载力设计值(非加密区)：7401020KN(因抗剪与剪跨比 尽M/(V*h0)有关，且10入3)对比各计算过程，围护结构弯矩完全满足要求，抗剪承载力也完全满足各种 工况。对原状全过程工况计算，最大剪力时工况如下，出现剪力最大处，弯矩较小， 实际尽1 ,抗剪承载力约1000KN 0Xax： 1C31. 48、假设漏水水管至基底以下1m范围土层参数全部折半漏水水管约地下4m ,假设地下4m至基底以下1m（约地下

12、18m）范围土层参数因漏水浸泡后参数全部折减一般，考虑漏水影响。即此时土层参数为:土层层厚重度摩擦角|粘聚力m值泊土 M3M19188.5.43粉拈6-1未泡水.104P 20.2116|276.22粕庙站土 M2.420.28131,78粉熊粘土工件16.120-2319Z52tt10-25520.410192.9拈士通2末泡水P17.52D.420379.7计算得到围护结构及支撑内力;可见按正常工序进行支撑架设（即 3道支撑），即使漏水点（约地下4m）以 下所有土体参数全部折减一半，桩的抗弯、抗剪承载力均满足要求。如果只有两 道支撑，则桩的抗弯、抗剪不能满足要求。但实际上，土层均为若透水层

13、（渗透系数10A（-6） cm/s 数量级），即使漏水 也很难很快就渗透到很深的范围，而施工现场围护桩内表面在事故前并无明显出 水现象，故上述假设漏水一下所有土层参数折减一半是非常保守的。9、钢支撑构件等验算经初步验算，当采用三拼工45b钢腰梁时，钢腰梁的抗剪承载力达到 V=2174KN ,对于水土合算的各工况均未超过抗剪承载力设计值。经初步验算，支撑节点焊缝承载力 Vmax=2432.2 kN ,对于水土合算的各 工况均未超过抗剪承载力设计值。对于考虑漏水点以下所有土层参数折半的情况， 钢支撑与腰梁连接节点抗剪承载力不满足要求。耳号二送2?1吧Io船腰梁与钢支撑节点大样经初步验算，抗剪蹬与钢

14、腰梁的焊接承载力：V=1528* v2=2160KN ,对于水土合算的各工况均未超过抗剪承载力设计值。对抗剪蹬的两块钢板之间的内部连接经验算也满足要求。四、实际情况分析工地出现垮塌事故后，在4号线全线工地巡检途中，有施工单位反映，在当 时王家湾站基坑出现问题后，他们被要求过去支援，看到的情况并不是某某局施 工单位自己汇报的那样而且根据支援抢险单位的反映，在汉阳这边地质条件好的位置，有些做法,比较普遍如果没有架设第二道钢支撑，支护结构的情况如下：开挖至9.4m的内力及位移：工讥3:水土合邕电松青袁开花到9,3加水平位移时0烟； 17/；733J工E】：水土g其电再苍曼如：3L6 Jfax: 17

15、49,9开挖至17.0m的内力及位移：根据前面计算桩的最大承载力：抗弯承载力设计值：1840KN*m抗剪承载力设计值（加密区）：1350KN抗剪承载力设计值（非加密区）：740-1020KN（因抗剪与剪跨比 尽M/（V*h0）有关，且10入3）实际在开挖至14.8m时，桩体受到的实际弯矩即将达到设计最大承载力, 但仍有少量余地，此时桩有较大位移，应开始出现征兆。二F_ 5:水土量锂再胃方Max: 53.3Uax: 2296.3Hax: -765.7胜内力交卷字号工况怛内力-交形（水土台翼靖果）否注三运上卷百重力挣推宝吃违设讦量着力设计宝,水平交影僮1弄能至9. 4a733. 7323. 6gg

16、o. 6J36. 91L0干国至13 +上L7 49. 9580. 92562, 4784. 237.6（3外生至；工2298. 9T65. 73103, 51060. 7犯3iH 一在开才g至17.0m时，桩体抗弯承载力完全不能满足要求，此时最大弯矩值 在地下9m位置。为何在开挖至17m才出现事故，而不是在14.8m出现，因地下管线漏水情 况等，无法确认。但可以肯定的说，土层的条件实际好于设计中考虑都变成淤泥 土（ C=5KPa，=5 ）;根据设计规范取值的混凝土等级、钢筋强度等均有一 定安全可靠率，实际混凝土强度、钢筋抗拉强度等均大于设计值，故基坑没有在 开挖至14.8m时出现问题。根据工点设计院向现场施工管理人员了解，钢腰梁是否设置了抗剪蹬，施工单位人员支支吾吾说“部分位置有“，估计现场实际是没有按照设计要求设置的。五、结论1、设计是足够安全可靠的。2、施工到底按照设计图纸要求实施没有，无人查证。3、桩体断裂应是受弯折断，非施工、业主所称的受剪破坏。4、根据现场及相邻工点单位了解情况，施工现场十分过分，将设计的富裕 度全部吃掉。5、钢腰梁在盾构井等角