1、市政公用工程專業(yè)一級注冊建造師繼續(xù)教育培訓,杭州地鐵車站基坑坍塌事故,天津第六市政公路工程有限公司薛長遷2014年5月,主要內容,一、事故概況 二、基坑支護形式特點 三、事故原因分析 1、直接原因 2、間接原因 3、基坑深部穩(wěn)定性分析 四、事故教訓總結,一、事故概況,湘湖站為杭州地鐵一號線的起始站。車站為南北向，總長934.5m，標準寬20.5m，為12m寬島式站臺車站。車站全長分為8個基坑，發(fā)生事故的為南北走向的2號基坑，該基坑長107.8m，寬21.05m，基坑深度15.716.3m。 2008年11月15日1515左右，北2基坑西側風情大道發(fā)生大面積地面塌陷事故。塌陷面積長75m，寬約2

2、0m，深15m，11輛以上行進中的汽車墜入塌陷處，坍塌口至少埋壓50余人，造成21人死亡、重傷1人、輕傷3人，直接經濟損失4962萬余元。 這是中國地鐵建設史上傷亡最嚴重的一次事故。,2008年11月17日，杭州地鐵施工塌陷事故現場基坑南端地面出現裂紋，現已破除地面，揭蓋卸載300立方米，目前，墻體變形已受到嚴密監(jiān)控，搶險救援工作也在加快進行中。,為有利于搶險救援工作的開展，事故附近的農民房已經被全部推倒,11月18日下午3點34分左右，施救人員在地鐵坍塌現場將當日第一具遇難者尸體打撈上來,二、基坑支護形式特點,地下連續(xù)墻 +鋼管內支撐 設計單位原方案： 基坑底部下進行條狀攪拌樁加固 施工單位

3、建議： 用降水固結沉降，取代抽條加固措施。,三、事故原因分析,整個方法沒有考慮到周邊環(huán)境的影響，該拆遷、轉移的東西沒有拆遷、轉移，高速公路在基坑表面，造成整個基坑垮塌。上馬匆忙，前期的籌劃、設計都比較草率。,工程中，有一個撐塌式污水管，是長期漏水的，成了造成剝離面的潤滑性，積到最后，由于下雨，造成突發(fā)性。,01,02,03,04,施工方法要和地層、周邊環(huán)境緊密結合，沒有研究出一個好的施工方法，隨便拿一個最便宜的，但是對破壞環(huán)境最大的方法來施工，造成很多問題。,趕工現象非常嚴重，為了省錢，把費用壓得很低，不合理的工期、不合理的造價，是影響安全、影響質量的一個主要原因。,1、直接原因 （1）土方超

4、挖： 設計文件規(guī)定，基坑開挖至支撐設計標高以下0.5m時，必須停止開挖，及時設置支撐，不得超挖。 但實際開挖時，在擬設置最下一道支撐時，有的地段已挖至基坑底，支撐架設和墊層澆筑不及時。 （2）支撐體系存在薄弱環(huán)節(jié)： 設計單位沒有提供支撐鋼管與地下連續(xù)墻的連接節(jié)點詳圖及鋼管連接點大樣。,沒有提出相應的技術要求，也沒有對鋼支撐與地連墻預埋件提出焊接要求，實際上是沒有進行焊接。 引起局部范圍地連墻產生過大側向位移，造成有的支撐軸力過大及嚴重偏心，導致支撐體系失穩(wěn)。 （3）監(jiān)測工作處于失效狀態(tài)： 11月15日前，地面最大沉降已達316mm，測斜管測得18m處最大位移43.7mm。 11月13日時最大側

5、向位移已達65mm，均早已超過報警值，但均未報警。,二、間接原因： （1）原方案設計時，設計單位曾提出基坑底部下要進行條狀攪拌樁加固，后施工單位建議用降水固結沉降，取代抽條加固措施。 設計單位在施工圖設計時提出：基坑內地下水降低到結構內部構件最低點以下1m處，并大于基坑底面以下3m；基坑開挖前進行降水試驗，并應提前4周進行降水；地面沉降超過報警值時，應停止降水，并及時上報。但實際施工時并未完全執(zhí)行 （2）監(jiān)理對不符合設計要求及規(guī)范的嚴重問題制止不力。,（3）原勘察單位和后來檢查單位所作物理力學性質指標差異并不大，如2、1兩層軟土后者的含水量、孔隙比還比前者低。但未根據當地軟土特點，綜合判斷及合

6、理推薦選用基坑圍護設計參數，力學參數選用偏高，降低了基坑體系的安全儲備。,三、基坑深部穩(wěn)定性分析 1、地下連續(xù)墻懸于軟黏土中，導致產生過量沉降,800mm厚地下連續(xù)墻，嵌固深度17.3m，等于基坑深度16.3m的1.06倍，但仍懸置于1層淤泥質粉質黏土中，致使最大地面沉降達316mm。,實踐證明若地連墻再增長約4.0m，置于2層之中，或對基坑底面以下的2層及1層進行加固處理是合理的，企圖依靠降水使軟土產生排水固結沉降來改善軟土特性，實踐證明，短時間降水難于達到此目的；且降水過程中，必然產生較大的地面沉降，包括地連墻的沉降。 2、基坑抗隆起穩(wěn)定不能滿足要求 13按淺基礎極限承載力的普郎德爾公式進

7、行驗算，對于深達33.6m的深基礎不盡合理（參下圖）,4按深基礎，以圓弧滑動進行驗算，并考慮了地下連續(xù)墻的抵抗彎矩，相對比較合理。但無論何種方法、何種強度參數計算都不能滿足相應抗隆起安全系數的要求，故深部基坑底部隆起、滑移的危險性是存在的，原設計中的坑底加固不應取消。,用固結快剪指標計算安全系數可達1.9，造成可滿足抗隆起穩(wěn)定的假象。,3、“抗踢腳”破壞驗算 按要求，抗踢腳破壞穩(wěn)定安全系數K1.3，實際只有1.121.15，不滿足要求，說明被動抗力不足，有可能產生“踢腳”破壞。實際上也是如此，事故前，基坑以下一定深度，連續(xù)墻已向坑內水平位移65mm。 還必須要著重指出，上述計算是按單側計算的，

8、若按雙側考慮，兩側基坑外的主動土壓力都向基坑內擠壓。而基坑寬度并不大（僅20m左右），在兩側土壓力擠壓下，必然向上面的臨空面-基坑地面隆起，可能導致基坑深部失穩(wěn)而破壞。沿南北向基坑一側有一條河道，即基坑一側的上覆土壓力要大于另一側，兩側主動壓力不平衡，導致了風情大道一側土體向坑內滑移。,國家安全委員會指出： 此次事故暴露出五個方面的問題：一是企業(yè)安全生產責任不落實，管理不到位；二是對發(fā)現的事故隱患治理不堅決，不及時，不徹底；三是對施工人員的安全技術培訓流于形式，甚至不培訓就上崗；四是勞務用工管理不規(guī)范，現場管理混亂；五是地方政府有關部門監(jiān)管不力。,四.事故教訓總結,（1）該事故再次證明土方開挖

9、必須按分層、分段、對稱、平衡、適時的原則，嚴禁超挖，尤其是軟土地區(qū)更應如此。本工程并未按此執(zhí)行，造成此重大事故，且是此事故的直接原因之一。 （2）深厚軟土地區(qū)，樁、墻內支撐支護結構，其樁墻必須考慮深部穩(wěn)定性問題，包括樁、墻沉降、隆起及“踢腳”破壞，應經多種方法嚴密計算，不能滿足要求時，應加深樁、墻入土深度或進行被動區(qū)加固，本工程設計對此重視不夠，未進行被動區(qū)加固。,（3）內支撐若采用鋼桁架或鋼管內支撐應提出節(jié)點構造連接大樣及焊接要求，避免偏心、失穩(wěn)；第一道內支撐宜采用鋼筋砼支撐。 （4）抗剪強度參數的選取，應與計算目的和安全系數配套，為計算土壓力，和與土壓力有關的“抗踢腳”、“抗傾覆”計算應選擇固結快剪、或三軸 CU指標；抗隆起、抗滑移和整體穩(wěn)定性計算，當軟黏土起