盾构隧道工程事故案例分析1(2)

2019-03-22 12:04

抢险措施施工示意图

1.4 拆除封门后出现涌土、流砂,洞口土体流失 工程概况:

该风井结构为地上一层,地下五层钢筋混凝土结构,风井地下部分为24.2m×15.6m矩形基坑,深约31.7m。

风井围护采用厚1.2m、深49.7m的地下连续墙。隧道采用内径为5.5m,外径为6.2m,衬砌厚度为0.35m,钢筋混凝土管片宽为1.2m的。风井盾构进、出洞处采用高压旋喷加固,qu≥0.5~0.8MPa;地下墙外侧采用高压旋喷桩加固,从地面至坑底以下3m,qu≥1.0MPa;均满足设计要求。 事故经过及处理措施:

(1)2006年5月某日凌晨,施工单位在盾构已经安全进、出风井一个多月的情况下,拆除上行线进洞防水装置,过程中发现上行线进洞处下方局部渗漏水。抢险人员随即采取隧道内压水泥袋或黄砂袋压重、堵漏、注双液浆、注聚氨脂、隧道内支撑和加密对隧道和地面沉降监测等措施,第一次险情得到控制,未对社会及周边交通造成影响,也无人员伤亡。根据这次险情对隧道的影响,工地抢险指挥部布置下一步抢险工作任务,分别采取地面注浆、打降水井措施。

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地面注浆加固

(2)数日后,左右风井上行线出洞口发生漏水漏砂现象(第二次发生险情),现场抢险人员再次抢险,用水泥封堵上行线出洞口漏水点,抢险队伍立即赶到风井现场,对隧道内进行聚氨脂注浆,堵漏成功。之后继续采取地面注浆和降水井措施,对因流砂所造成的地下空隙进行填充。

(3)三天后的下午,风井上行线进洞口附近再次发生漏水流砂现象,抢险人员立即采取隧道内注聚氨脂,到晚上再次堵漏成功。 3.事故原因

通过对施工及险情发生过程的调查和初步分析得出,加固体与基坑围护体之间、加固体与隧道管片之间存在有渗水通道,在洞口止水装置拆除过程中,流砂在高承压水作用下,从渗水通道处涌出(突涌),造成险情。 总结:

在本次事故期间,地面共打孔46个,地面共注双液浆约99.7吨,隧道内注双液浆约48.15吨,地面和隧道内共注聚氨酯17吨,根据大致估算,发生险情流砂流失量约260~300 m3,地面和隧道内总注浆量近300 m3,流失量和注浆量基本持平。

由于措施及时、有力,抢险取得成功。整个抢险过程未发生任何人员伤亡,对周围环境等也没有造成大的影响。险情造成盾构进、出洞段管片变形和破损,管片的变形和破损尚在可修复范围内。 1.5 台北地铁某通风竖井涌水、涌砂事故

1981年4月,台北地铁某标段通风竖井发生涌水、涌砂事故。 工程概况:

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该通风竖井为内径23.6m之圆形断面结构,井深35m,井壁为1.2m 厚的连续墙,连续墙深度为64.5m,且水平钢筋完全连接,使连续墙形成一完整管状,因此,内部无需施做内支撑。竖井与盾构隧道间采用柔性连接。 事故经过

当天上午,施工人员正在施工洞口防水层时,隧道扩挖处右侧仰拱部出现大量涌水,施工人员立即设法止水,但水流量及水压甚大而无法遏制,竖井周围土壤随涌水不断流入井内,并沿已施工完毕的隧道线倒灌至邻近的接收井,造成土壤流失及地层下陷。据调查,影响范围为通风井南侧57~75m之间,六栋房屋受损,临近管线破坏,路面产生裂缝。而工程本体已完成的上行隧道有23环遭挤压、变形,通风竖井、已完成线上下行隧道及邻近的接收井遭水土淹埋。 处理措施:

事故发生后,首先通知警察局和消防队疏散附近居民,封闭现场,切断水电。为使通风井内外水压平衡,降低泥沙继续涌入速度,先进行竖井内灌水,然后回填土方,并压实、注浆。进行工程本体及其余受损管线、建筑物、路面的修复工作。 事故原因:

①地下水是造成此次事故的主要原因,事故发生前,没有很好的进行处理。 ②事故发生前,监控、量测资料没有反映出任何征兆,因此,在隧道内发生极小量渗水并未引起施工人员的重视。 预防措施:

①施工全过程均应小心谨慎,现场内出现任何迹象或征兆均应保守处理。

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②应妥善处理地下水,注浆止水需在妥善的保护下进行,以免破坏本身结构。1.6 上海某隧道漏水事故

事故经过:

上海某上行隧道内在检查时发现封堵墙处管片上方有局部渗水情况。渗漏位置为管片上部封顶块与邻接块的环缝(圆环“11点钟~1点钟”范围),见下图所示。

隧道渗漏点示意图 新增漏水点位置示意图

进过多方努力,两处漏水点均被有效封堵。新的漏水点又出现在封堵墙左上方位

置,漏水点处Φ1.5寸流量的水流进入上行线隧道内,且漏水趋势愈发严重。 处理措施:

(1) 在发现渗漏情况有逐渐变大的趋势后,立即进行管片壁后聚氨酯堵漏,共用去聚氨酯10桶,管片环缝漏水得到控制。对于新出的漏水点,有关各方紧急商定采取抢险措施:一、针对上行线封堵墙正面左上方漏水点,压注聚氨酯进行堵漏。二、在隧道上方地面,即江中围堰平台上,对封堵墙后面的隧道内部及周边进行填充注浆。通过以上措施,渗漏得到控制。同时,在上行线隧道内安排人员值班,进行即时监测汇报动态变化情况。

(2)为了保证渗水情况能更好的控制,随后开始进行地面注浆工作。充填注浆孔位布置为:在上行隧道内布置一孔,隧道两侧各布置一孔。隧道内孔位注浆以注浆量和注浆压力双重控制,初定注浆量(连接段土体5%充填率)为10m3左右,注浆压力0.3~0.4MPa。隧道两侧注浆以压力控制为主,为0.3~0.4MPa。浆液为单液水泥浆,水灰比0.6。

(3)之后又通过隧道内及两侧孔位注浆,隧道内渗水情况进一步减小,渗漏由不间断线流变为滴漏形式。

(4)最后对上、下行隧道范围进行低压力(0.3~0.4MPa)的充填注浆,一方面对原9 冻土起到持续充填作用,另一方面也可对后续江中连接段水平冻结区进行土体改良。

1.7 广州地铁盾构施工引起地面沉陷事故 工程概况:

2006年1月某日上午,广州市地铁线某区间盾构施工路面发生沉陷,沉陷区域直径约6米,深度为60厘米,地面是该线地铁单位的一个项目经理部。 事故经过:

发生下陷的路面位于该项目部西侧围墙根下,水泥路面从四周朝路心凹陷,中心处下沉半米多深,路面的围墙受牵引后,墙壁出现大量裂痕。

事故因地下水流失引起。警方封锁了周边道路,为减少对交通的影响,施工单位在现场启动应急预案。 事故原因:

据专家分析,该地段为地质条件极复杂的断裂带,且上部为回填沙土层,沉陷处地下水丰富。因施工中机器扰动了地层,地下水流失而引起路面局部沉陷。

1.8 上海地铁双圆盾构隧道施工沉降过大 工程概况:

该区间隧道选用1台Φ6520mm×W11200mm(外径×宽度)辐条式双圆盾构施工。盾构总掘进长度为1458.048m,总推进环数为1215环。隧道管片采用预制钢筋混凝土衬砌管片,采取错缝拼装。管片外形尺寸Φ6300mm×W10900mm(外径×宽度)、内部尺寸Φ5700mm×W10300 mm(内径×宽度),厚度300 mm,宽度1200 mm。1环管片由8块圆形管片、两块大小不同的海鸥形管片和1块柱形管片组成,共计11块。

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