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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明挖法施工事故应急抢险案例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Φ1000@1250mm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Φ800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Φ600污水管、Φ1000雨水管、Φ500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16.40~24.10m。区间主体所在地层自上而下依次为杂填土①1层、粉土③层、粉质粘土③1层、粉细砂④3层及粉质粘土④层，局部为粉土④2层及粘土③2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2m×6m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20.485m～26.217m。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φ600@1000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φ600@1000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φ600mm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Ⅰ45c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