1、 三號線北延段區(qū)間3標一號聯(lián)絡(luò)通道及廢水泵房坍塌事件分析一、一號聯(lián)絡(luò)通道及廢水泵房坍塌事件簡述2010年1月9日上午9點，三號線北延盾構(gòu)3標一號聯(lián)絡(luò)通道開挖廢水泵房過程中，靠近左線往永泰方向拐角處出現(xiàn)涌泥砂涌水，涌泥量逐步增大，并難以控制。截至下午3點多鐘，最終淹沒廢水泵房，地面出現(xiàn)一個約6*5*4m（長*寬*深度）左右的塌陷區(qū)域。二、事故搶險經(jīng)過1、1月9日上午9點，發(fā)現(xiàn)廢水泵房出現(xiàn)涌水涌砂事故后，承包商馬上組織施工人員往管涌處堆渣袋及袋裝水泥進行反壓處理，管涌有所減緩，此時靠近左線一側(cè)泥沙頂面距離聯(lián)絡(luò)通道底部由3.8m上升到2.6m，項目部立即指派專人進行地面巡視。并立即啟動應(yīng)急救援預(yù)案，

2、組織現(xiàn)場搶險，要求工人把走道板密排插入聯(lián)絡(luò)通道鋼格柵底部減緩管涌，頂部密排20a工字鋼，密排工字鋼上加設(shè)2道20a工字鋼橫梁用108厚5mm鋼管對撐到聯(lián)絡(luò)通道拱頂，同時，用3塊洞門鋼模板把聯(lián)絡(luò)通道右線洞門封閉。2、在用20a工字鋼對108厚5mm鋼支撐加強時，管涌發(fā)展速度迅速增大，現(xiàn)場管理人員馬上組織工人往聯(lián)絡(luò)通道內(nèi)扔渣袋進行反壓填充，并用3塊鋼模板把聯(lián)絡(luò)通道左線洞門緊急封閉。當時立即派人到地面巡視發(fā)現(xiàn)地面已出現(xiàn)4x3x3.1m坑洞。地面出現(xiàn)坑洞后，駐地監(jiān)理立刻要求承包商聯(lián)系攪拌站馬上發(fā)送混凝土準備對坑洞回填。不久，隧道內(nèi)因管涌壓力過大已造成同和左線一號聯(lián)絡(luò)通道洞門鋼模板發(fā)生變形產(chǎn)生縫隙，泥沙

3、涌入隧道50余方。3、下午4點左右，地面坑洞擴大到6x5x4m。4、地鐵建設(shè)總部及監(jiān)理公司相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)也趕到現(xiàn)場實地查看險情，指導(dǎo)搶險，在查看了現(xiàn)場后，下午六點半左右，由土建二部黃輝經(jīng)理主持，召開了搶險會議，對下一步控制泵房涌泥及隧道變形的處理措施進行了分析討論。首先，要求承包商立即對地面塌陷處實施圍蔽，拉起警戒線，對鄰近的建筑物實施24小時監(jiān)測保護，并迅速組織混凝土罐車對坍塌處進行回填，在隧道內(nèi)加固左線變形的洞門封堵模板，立即實施隧道內(nèi)的變形監(jiān)測、地面變形監(jiān)測和隧道二次注漿、地面填充注漿等工作。5、下午6點30左右，左線隧道變形的鋼模板重新加固并封堵完成，同時，對左線洞門重新進行了全封閉加固處理

4、。6、至當晚9點左右，地面回填砼完成，累計用量99方（11車）。然后，調(diào)鉆機進場進行深孔注漿加固，要求鉆機必須于當晚進場，馬上對松散地層進行加固，防止塌陷進一步加劇，如圖。7、對一號聯(lián)絡(luò)通道左線及右線管片的縱向連接和支撐，防止管片變形進一步加大。及時對一號聯(lián)絡(luò)通道位臵左右管片底部立即進行注漿處理，以填充泵房周邊空隙。8、在整個搶險過程中，加強了主隧道及橫通道的收斂監(jiān)測工作，左右線以聯(lián)絡(luò)通道為中心往始發(fā)井方向10環(huán)，同和方向5環(huán)進行布點，監(jiān)測頻率為2小時一次。業(yè)主、駐地監(jiān)理及承包商安排人員作好值班。三、一號聯(lián)絡(luò)通道的地質(zhì)及施工情況1、通道位臵1#聯(lián)絡(luò)通道及廢水泵房中心所對應(yīng)的隧道里程為ZDK-5

5、-904.295(YDK-5-900.000)，該通道地處白云山溝谷最低位置，正上方位于何濟公藥廠綠化帶內(nèi)，東側(cè)為藥廠廠房，西側(cè)5m有一條排水渠緊鄰?fù)┞?，南?cè)10m處為白云藥廠配電房。1#聯(lián)絡(luò)通道及廢水泵房平面位置示意圖2、地質(zhì)縱剖面情況此處隧道頂埋深約16m，地質(zhì)情況復(fù)雜。1#聯(lián)絡(luò)通道洞身主要為花崗巖類殘積可塑狀砂質(zhì)粘性土5H-2及花崗巖全風(fēng)化帶6H,5H-2及6H地層具有遇水易軟化、崩解的特邀甘汪音B?LUCMC73-ri-HDIT55點。3、地層加固情況1聯(lián)絡(luò)通道由于洞身位于花崗巖類殘積可塑狀砂質(zhì)黏性土5H-2及花地質(zhì)縱剖面圖IJU：崗巖全風(fēng)化6H地層中，且拱頂有較厚沖洪積中粗砂層,地

6、質(zhì)條件相對較差，因此，設(shè)計對該聯(lián)絡(luò)通道處進行了雙管旋噴樁地面加固，樁直徑800mm，間距650mm,加固深度為聯(lián)絡(luò)通道拱頂以上3m至泵房底以下1.5m（實際加固深度14.75m，其上有13m的空樁）；縱向加固長度為9.7m，橫向加固長度設(shè)計14m，實際施做時擴展為22m（因考慮到盾構(gòu)機要在該處開倉，故在橫向兩端各向隧道外側(cè)延長了4m）。地面加固于2009年3月21日開始施工，4月25日施做完成，累計324根（其中設(shè)計樁為270根，加固長度為14.75m，補充樁54根，加固長度為10m）,共用水泥840T,平均每延米水泥用量為0.19T,6月4日，第三方作抽芯檢測（共5根），抽芯點沿加固體中部斜

7、向布臵,其位臵隨機指定,芯樣如下圖所示。細/WJ*曲I$曲BIIpSCC4tfiREpeooirauii!?8CO0G5C曰日聯(lián)絡(luò)通道及廢水泵房實際加固范圍示意圖在一號聯(lián)絡(luò)通道整個施工過程中，駐地監(jiān)理對旋噴樁水泥用量、注漿壓力、旋轉(zhuǎn)速度及提升速度等進行控制，督促施工員做好對現(xiàn)場作業(yè)人員操作工藝的管理，確保旋噴樁達到地面加固效果，待樁身強度達到抽芯要求后，旁站抽芯全過程，經(jīng)見證，芯樣較為完整，達到地面加固目的。4、1#聯(lián)絡(luò)通道及廢水泵房初支原設(shè)計情況1#聯(lián)絡(luò)通道開挖前在拱頂150范圍內(nèi)從管片外側(cè)做超前小導(dǎo)管注漿，方向沿開挖方向抬高15，小導(dǎo)管直徑為42mm，壁厚3.5mm，長度3m,環(huán)縱間距0.

8、35x1.0m,每開挖1.0m重新施工下一批超前小導(dǎo)管，如此循環(huán)。初支采用250mm厚C25網(wǎng)噴混凝土支護+直墻段砂漿錨桿（022,長3m,間距1.2x1.2m，錯開布置）+格柵鋼架，格柵鋼架每隔0.5m一榀布置，O22縱向連接筋，環(huán)向間距1m,鋼架內(nèi)外均設(shè)，鋼筋網(wǎng)為O8200X200（單層）。廢水泵房的開挖輪廓為長5.2m，寬3.7m，深6.7m。開挖方法采用明挖法,邊開挖邊初支,直墻段設(shè)O22長2.5m砂漿錨桿,間距1.2mx1.2m，錯開布置，鋪設(shè)單層鋼筋網(wǎng)（O8200 x200），噴射砼采用C25,抗?jié)B等級S6。聯(lián)絡(luò)通道及廢水泵房初支結(jié)構(gòu)示意圖5、1#聯(lián)絡(luò)通道及廢水泵房開挖初支實際施工

9、情況1#聯(lián)絡(luò)通道開挖前,從左線隧道管片上打注漿孔48個（其中周邊孔28個,中間孔20個）,采用步進式劈裂注雙液漿進行補強加固注漿深度5.5m,共用水泥87.3噸。通道部分從2009年11月5日以臺階法形式開挖，11月20日上臺階挖通，11月27日下臺階也挖通，過程順利。11月29日開始泵房基坑開挖，開挖前，在聯(lián)絡(luò)通道底部進行斜向和豎向打小導(dǎo)管注雙液漿漿加固，共打孔24根，長3.0m，水泥用量5.15T,壓力0.6-0.8MPa。廢水泵房開挖過程中，為保證開挖的順利進行，初支在原設(shè)計基礎(chǔ)上，增加了格柵鋼架環(huán)梁及型鋼支撐，開挖深度達到3.8m，已安裝完5榀格柵鋼架環(huán)梁，第6榀格柵鋼架環(huán)梁裝了5部分

10、（每榀分為4L+2“一”6部分），其中在第二榀、第四榀及聯(lián)絡(luò)通道底裝了3道型鋼支撐，第五榀靠近左線裝了1根型鋼支撐。一號聯(lián)絡(luò)通道廢水泵房基坑開挖進度一直緩慢，在開挖累計1.2m左右時，因開挖面發(fā)生變形，項目部在通道原拱架支撐處加6道鋼管撐（015），2道槽鋼支撐（外加周邊一圈），以穩(wěn)定開挖面。12月5日，基坑開挖1.5m時，北側(cè)地下水加大，兩側(cè)土渣已呈稀泥狀。12月8日，因開挖面變形有增大趨勢，底部上升近1m，約15m3，項目部回填碎石并噴射砼進行第一次封底，并注漿加固，共用水泥18.6T;12月17日，當泵房基坑累計開挖至2.3m時，因基坑底涌加大，又回填C30混凝土進行第二次封底，厚30c

11、m，斜、豎向打孔注雙液漿加固，孔深3m，間距1m，壓力6bar，共用水泥15.45T，為了加強堵水，還采用丙凝法注化學(xué)漿液8T（共8個注漿孔），止水效果較好；12月24日晚上破除混凝土往下開挖，12月29日，泵房累計開挖2.7m時，基底又有一定隆起，項目部再次回填混凝土進行第三次封堵，封底厚度30cm，注雙液漿加固，共用水泥22T。2010年1月4日，破除基底混凝土繼續(xù)開挖，1月8日，泵房累計開挖3.8米左右時，靠近始發(fā)井一側(cè)基底附近位臵已有局部坍塌，現(xiàn)場再次回填混凝土注漿加固。2010年1月9日（周六）上午，本工點始發(fā)井至同和方向一號聯(lián)絡(luò)通道及廢水泵房靠近始發(fā)井左線一側(cè)突發(fā)涌泥，泥水管涌量逐

12、漸增大，最終淹沒廢水泵房，導(dǎo)致地面坍塌。四、塌陷原因分析及教訓(xùn)通過對本次泵房開挖造成地面塌方的情況分析，我部認為主要有以下幾方面原因：1、1#聯(lián)絡(luò)通道及廢水泵房地處白云山溝谷延伸線上，該處地勢低洼（本區(qū)間最低處），地下水易向此處匯集，并且，在此通道所對應(yīng)地面西側(cè)有一條水渠。2、坍陷地段聯(lián)絡(luò)通道洞身主要為花崗巖類殘積可塑狀砂質(zhì)粘性土5H-2及花崗巖全風(fēng)化6H地層，而泵房又主要為6H、部分7H巖層，三種地層本身具有遇水易軟化、崩解的特點，加之該地段地下水較大，加劇了地層的崩解、軟化。3、通道地面旋噴樁加固隨著地表埋深的增加，土體密實度及土壓力逐漸增大，導(dǎo)致了旋噴樁樁徑收縮，樁間咬合存在薄弱及缺口部

13、位，因此，泵房開挖處地面旋噴樁加固效果無法保證。一號聯(lián)絡(luò)通道及廢水泵房地面旋噴樁加固過程中，項目部對隱蔽工程的記錄不夠詳細，缺少現(xiàn)場每根樁的施工記錄。4、旋噴樁鉆機鉆進施工時，因工人熟練程度及操作方法原因，樁身垂直度偏差造成樁間存在間隙，項目部也并沒有對樁間增加地面袖閥管注漿處理。5、洞內(nèi)一號聯(lián)絡(luò)通道水平加固方案較為詳細，并作了抽芯檢測，但是由于旋噴樁在底部加固效不理想，導(dǎo)致泵房開挖艱難。6、對于在泵房開挖過程中多次出現(xiàn)底涌和側(cè)涌等問題，雖然現(xiàn)場采取相關(guān)措施處理，但未能及時組織召開專題會議，討論研究改進處理方案。7、盾構(gòu)掘進過程中2009年7月31日，同和左線盾構(gòu)機原計劃在進入一號聯(lián)絡(luò)通道加固體以后常壓開倉換刀，開倉后發(fā)現(xiàn)上部12點-1點靠近人閘位臵有小坍塌，故改為帶壓開倉換刀，并進行洞內(nèi)打小導(dǎo)管注漿，小導(dǎo)管長3m,共注8個孔，水泥用量12.5T,水玻璃3T。本次帶壓開倉換刀，盾構(gòu)已掘進至710環(huán)，里程為ZDK-5-905.445,刀盤離第一排樁僅有0.8m距離,顯然,盾構(gòu)推進過緊,與第一排樁的距離較短,此次塌方,當時只是在洞內(nèi)進行小導(dǎo)管注漿,并未采取地面加固措施。8、近期降水較多,雨水順著地層空隙浸入隧道內(nèi),造成泵房開挖時,地下水明顯增大。9、駐地監(jiān)理對