1、市政公用工程專業(yè)一級(jí)注冊建造師繼續(xù)教育培訓(xùn),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,1,主要內(nèi)容,一、事故概況 二、基坑支護(hù)形式特點(diǎn) 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(xùn)總結(jié),2,一、事故概況,湘湖站為杭州地鐵一號(hào)線的起始站。車站為南北向，總長934.5m，標(biāo)準(zhǔn)寬20.5m，為12m寬島式站臺(tái)車站。車站全長分為8個(gè)基坑，發(fā)生事故的為南北走向的2號(hào)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(cè)風(fēng)情大道發(fā)生大面積地面塌陷事故。塌陷面積長75m

2、，寬約20m，深15m，11輛以上行進(jìn)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(jīng)濟(jì)損失4962萬余元。 這是中國地鐵建設(shè)史上傷亡最嚴(yán)重的一次事故。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,2008年11月17日，杭州地鐵施工塌陷事故現(xiàn)場基坑南端地面出現(xiàn)裂紋，現(xiàn)已破除地面，揭蓋卸載300立方米，目前，墻體變形已受到嚴(yán)密監(jiān)控，搶險(xiǎn)救援工作也在加快進(jìn)行中。,13,為有利于搶險(xiǎn)救援工作的開展，事故附近的農(nóng)民房已經(jīng)被全部推倒,14,11月18日下午3點(diǎn)34分左右，施救人員在地鐵坍塌現(xiàn)場將當(dāng)日第一具遇難者尸體打撈上來,15,二、基坑支護(hù)形式特點(diǎn),地下連續(xù)墻

3、 +鋼管內(nèi)支撐 設(shè)計(jì)單位原方案： 基坑底部下進(jìn)行條狀攪拌樁加固 施工單位建議： 用降水固結(jié)沉降，取代抽條加固措施。,16,三、事故原因分析,17,整個(gè)方法沒有考慮到周邊環(huán)境的影響，該拆遷、轉(zhuǎn)移的東西沒有拆遷、轉(zhuǎn)移，高速公路在基坑表面，造成整個(gè)基坑垮塌。上馬匆忙，前期的籌劃、設(shè)計(jì)都比較草率。,工程中，有一個(gè)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(jié)合，沒有研究出一個(gè)好的施工方法，隨便拿一個(gè)最便宜的，但是對(duì)破壞環(huán)境最大的方法來施工，造成很多問題。,趕工現(xiàn)象非常嚴(yán)重，為了省錢，把費(fèi)用壓得很低，不合理的

4、工期、不合理的造價(jià)，是影響安全、影響質(zhì)量的一個(gè)主要原因。,18,1、直接原因 （1）土方超挖： 設(shè)計(jì)文件規(guī)定，基坑開挖至支撐設(shè)計(jì)標(biāo)高以下0.5m時(shí)，必須停止開挖，及時(shí)設(shè)置支撐，不得超挖。 但實(shí)際開挖時(shí)，在擬設(shè)置最下一道支撐時(shí)，有的地段已挖至基坑底，支撐架設(shè)和墊層澆筑不及時(shí)。 （2）支撐體系存在薄弱環(huán)節(jié)： 設(shè)計(jì)單位沒有提供支撐鋼管與地下連續(xù)墻的連接節(jié)點(diǎn)詳圖及鋼管連接點(diǎn)大樣。,19,沒有提出相應(yīng)的技術(shù)要求，也沒有對(duì)鋼支撐與地連墻預(yù)埋件提出焊接要求，實(shí)際上是沒有進(jìn)行焊接。 引起局部范圍地連墻產(chǎn)生過大側(cè)向位移，造成有的支撐軸力過大及嚴(yán)重偏心，導(dǎo)致支撐體系失穩(wěn)。 （3）監(jiān)測工作處于失效狀態(tài)： 11月15

5、日前，地面最大沉降已達(dá)316mm，測斜管測得18m處最大位移43.7mm。 11月13日時(shí)最大側(cè)向位移已達(dá)65mm，均早已超過報(bào)警值，但均未報(bào)警。,20,二、間接原因： （1）原方案設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)單位曾提出基坑底部下要進(jìn)行條狀攪拌樁加固，后施工單位建議用降水固結(jié)沉降，取代抽條加固措施。 設(shè)計(jì)單位在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)提出：基坑內(nèi)地下水降低到結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件最低點(diǎn)以下1m處，并大于基坑底面以下3m；基坑開挖前進(jìn)行降水試驗(yàn)，并應(yīng)提前4周進(jìn)行降水；地面沉降超過報(bào)警值時(shí)，應(yīng)停止降水，并及時(shí)上報(bào)。但實(shí)際施工時(shí)并未完全執(zhí)行 （2）監(jiān)理對(duì)不符合設(shè)計(jì)要求及規(guī)范的嚴(yán)重問題制止不力。,21,（3）原勘察單位和后來檢查單位所作物

6、理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)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(jù)當(dāng)?shù)剀浲撂攸c(diǎn)，綜合判斷及合理推薦選用基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)，力學(xué)參數(shù)選用偏高，降低了基坑體系的安全儲(chǔ)備。,22,三、基坑深部穩(wěn)定性分析 1、地下連續(xù)墻懸于軟黏土中，導(dǎo)致產(chǎn)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(zhì)粉質(zhì)黏土中，致使最大地面沉降達(dá)316mm。,23,實(shí)踐證明若地連墻再增長約4.0m，置于2層之中，或?qū)拥酌嬉韵碌?層及1層進(jìn)行加固處理是合理的，企圖依靠降水使軟土產(chǎn)生排水固結(jié)沉降來改善軟土特性，實(shí)踐證明，短時(shí)間降水難于達(dá)到此目的；且降水過

7、程中，必然產(chǎn)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(chǔ)極限承載力的普郎德爾公式進(jìn)行驗(yàn)算，對(duì)于深達(dá)33.6m的深基礎(chǔ)不盡合理（參下圖）,24,4按深基礎(chǔ)，以圓弧滑動(dòng)進(jìn)行驗(yàn)算，并考慮了地下連續(xù)墻的抵抗彎矩，相對(duì)比較合理。但無論何種方法、何種強(qiáng)度參數(shù)計(jì)算都不能滿足相應(yīng)抗隆起安全系數(shù)的要求，故深部基坑底部隆起、滑移的危險(xiǎn)性是存在的，原設(shè)計(jì)中的坑底加固不應(yīng)取消。,用固結(jié)快剪指標(biāo)計(jì)算安全系數(shù)可達(dá)1.9，造成可滿足抗隆起穩(wěn)定的假象。,25,3、“抗踢腳”破壞驗(yàn)算 按要求，抗踢腳破壞穩(wěn)定安全系數(shù)K1.3，實(shí)際只有1.121.15，不滿足要求，說明被動(dòng)抗力不足，有可能產(chǎn)生

8、“踢腳”破壞。實(shí)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(nèi)水平位移65mm。 還必須要著重指出，上述計(jì)算是按單側(cè)計(jì)算的，若按雙側(cè)考慮，兩側(cè)基坑外的主動(dòng)土壓力都向基坑內(nèi)擠壓。而基坑寬度并不大（僅20m左右），在兩側(cè)土壓力擠壓下，必然向上面的臨空面-基坑地面隆起，可能導(dǎo)致基坑深部失穩(wěn)而破壞。沿南北向基坑一側(cè)有一條河道，即基坑一側(cè)的上覆土壓力要大于另一側(cè)，兩側(cè)主動(dòng)壓力不平衡，導(dǎo)致了風(fēng)情大道一側(cè)土體向坑內(nèi)滑移。,26,國家安全委員會(huì)指出： 此次事故暴露出五個(gè)方面的問題：一是企業(yè)安全生產(chǎn)責(zé)任不落實(shí)，管理不到位；二是對(duì)發(fā)現(xiàn)的事故隱患治理不堅(jiān)決，不及時(shí)，不徹底；三是對(duì)施工人員的安全技術(shù)培訓(xùn)流于形

9、式，甚至不培訓(xùn)就上崗；四是勞務(wù)用工管理不規(guī)范，現(xiàn)場管理混亂；五是地方政府有關(guān)部門監(jiān)管不力。,27,四.事故教訓(xùn)總結(jié),（1）該事故再次證明土方開挖必須按分層、分段、對(duì)稱、平衡、適時(shí)的原則，嚴(yán)禁超挖，尤其是軟土地區(qū)更應(yīng)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(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)，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(yīng)經(jīng)多種方法嚴(yán)密計(jì)算，不能滿足要求時(shí)，應(yīng)加深樁、墻入土深度或進(jìn)行被動(dòng)區(qū)加固，本工程設(shè)計(jì)對(duì)此重視不夠，未進(jìn)行被動(dòng)區(qū)加固。,28,（3）內(nèi)支撐若采用鋼桁架或鋼管內(nèi)支撐應(yīng)提出節(jié)點(diǎn)構(gòu)造連接大樣及焊接要求，避免偏心、失穩(wěn)；第一道內(nèi)支撐宜采用鋼筋砼支撐。 （4）抗剪強(qiáng)度參數(shù)的選取，應(yīng)與計(jì)算目的和安全系數(shù)配套，為計(jì)算土壓力，和與土壓力有關(guān)的“抗踢腳”、“抗傾覆”計(jì)算應(yīng)選擇固結(jié)快剪、或三軸 CU指標(biāo)；抗隆起、抗滑移和整體穩(wěn)定性計(jì)算，當(dāng)軟黏土起控制作用