事故经过:
盾构推进至+37环,切口的位置大约在+41环,地表点对应位置在CX9~CX10之间。上行线地表点CS9二十四小时变化量为-14.76。下行线地表点CX4、CX5、CX6、CX7、CX8、CX8-1、CX8-2、CX8-3二十四小时变化量其值分别为-7.98、-7.56、-6.88、-136.76、-124.20、-125.50、-102.38、-36.05。下行线地表点CX2-1、CX3、CX4、CX5、CX7、CX8、CX8-1、CX8-2、CX8-3累记变化量为-40.20、-131.10、-48.99、-40.11、-133.38、-120.53、-126.50、-102.16、-33.80。
盾构推进到46环,切口的位置大约在+50环,地表点对应位置在CX11。上行线CS9累记变化量为-89.88。下行线CX3、CX4、CX5、CX6、CX7、CX8、CX8-1、CX8-2、CX8-3累记变化量分别为-132.54、-33.27、-48.33、-138.72、-175.79、-166.94、-157.74、-101.16。 事故原因:
(1)盾构注浆系统故障,液压千斤顶有漏油现象,同步注浆管老化,盾尾脱出后未能及时注浆,导致地层损失较大;
(2)盾构覆土较浅,约在6m左右,属浅覆土施工,盾构姿态有上浮趋势; (3)该处土质较差,大部分为回填土,基本不具强度,受扰动后变形明显。且在盾构推进的线路上有2条暗浜,给盾构掘进带来一定的困难。 4.处理措施
(1)提高监测频率,加强施工管理,保证浆液注浆压力合适,浆量充足。采用二次注浆,确保控制沉降,根据监测情况,及时调整注浆量
和注浆压力。同时确保盾构施工机械正常运行。针对盾尾地面沉降较大,依据少量多注的原则采取二次注浆,在稳定注浆压力和注浆量的同时根据现场土层情况即时调整浆液配合比,使注浆效果更为显著,从而有效减小沉降。
(2)盾构停止推进,逐步调整浆液,进行二次注浆。 1.9 广州地铁盾构换刀引起的爆炸事故
2008年04月15日 傍晚6时15分,广州地铁六号线东湖站至黄花岗站施工现场发生事故,造成2死5伤。 前日傍晚6时10分,中铁隧道集团有限公司广州市轨道交通六号线东黄盾构区间,在盾构机开仓作业时,遇不明气体导致伤亡事故,现场作业工人18人已全部撤离至地面。现场距地面约23米深,作业面进尺2千米。现证实有2人已死亡,5人受伤。事故等级定为较大事故。
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事故发生时,因盾构机掘进速度下降,工人判断是刀盘室内的刀片磨钝了,决定打开刀盘室的仓门检查一下。 盾构机因此停了下来,两名工程师和两名工人走上前。 一般的操作程序是,工人上前打开仓门,并用水管朝刀片上喷水,这样可以将刀片上的泥浆冲干净,也顺便给在掘进过程中发热的刀片降温;接下来,作为技术人员的工程师就要手持照明灯查看并统计刀片的磨损程度。 仓门打开了,一工人拿起水管朝刀片上冲水,另一工人举着灯,把手伸进刀盘室内。按照规定,应该举着防爆灯查看刀片,这种低电压的灯即使坏了也只是灭掉,而不会冒出火花。但工地就只剩下了最后一个防爆灯,而且要碰一碰才能亮。用了几个月后,这个灯也坏了。 于是举着一根日光灯的灯管伸进了刀盘室。爆炸几乎就在此时发生了。当时有18人在作业。
一声爆炸后,眼前一片尘土。
类似的事故此前也发生过,但未酿成这么严重的后果。他介绍,两个多月前,刀盘室被打开换刀片,前一天置换了空气没换完,第二天再次将刀盘室内的空气置换出来,但抽风设备只停了中午一顿饭的工夫,一名工人下去换刀片时点了一根烟,里面的瓦斯就燃烧起来,冲出的火焰将该工人的眉毛都烧焦了。
16日,事故调查组委托广州穗监质量安全检测中心对事故现场的余气成分及浓度进行检测。经过从16日中午至17日凌晨间的4次检测,结果显示,盾构机土仓内甲烷、一氧化碳等有害气体严重超标。据此专家初步判断,由于盾构机土仓内聚集了大量甲烷等有害气体,在开仓过程中发生爆燃。 1.10 西安地铁隧道的两起火灾事故
2008年12月30日16时30分,西安地铁二号线F9地裂缝施工点 (会展中心站以北约500米)发生着火事故,原因是施工人员在进行立模钢板切割的过程中,因钢板掉落地下引发防水材料着火,现场烟雾较大并从隧道两端冒出。
2009年1月2日9时56分,二号线钟楼站右线隧道内起火。此次起火原因仍是工人操作不慎,致使焊渣引燃了防水材料。约66小时,同一原因,发生两起同类火灾事故,
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1.11 上海地铁隧道施工火灾
2009年1月8日11点15分左右,曹杨路地铁11号线的在建工地发生火灾,现场浓烟滚滚。 消防部门出动数十辆消防车赶到现场。事故造成周边部分交通路段拥堵。 事故现场附近的地铁3号线并没有受到火灾影响,仍照常运营。 当天下午1时左右,现场火势完全得到控制。 该事故已造成1人死亡,6人受伤。
事故发生时,现场正在进行盾构进洞注浆施工后的清理工作,起火原因可能是电器设备线路发生短路引发的。事故发生前几天,施工隧道内曾发生漏水,火灾原因可能是由施工隧道内注浆材料聚氨酯引起的。
2.联络通道暗挖施工事故实例
2.1 广州地铁联络通道施工中突发涌水引发上百平米塌陷
2008年1月17日下午3时,广州地铁五号线大西盾构区间2#联络通道在施工中突然涌水发生塌方,造成双桥路旁边花圃内的地面100平方米塌方,深约5米,事故过程没有人员伤亡,地面交通局部(入城方向)被迫暂时封闭,目前情况已得到
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控制,已成立由市建委和市地铁总公司牵头的现场抢险指挥部,正在组织灌浆充填抢险,力争今日上午恢复交通。
下午5时许,有关单位调来多部混凝土车进行抢险,车辆停在窟窿边缘,有两辆车上有很长的管道,混凝土车把水泥倒在这两辆车上,通过管道注入窟窿中,多辆混凝土车来回穿梭,运送水泥。晚上7时30分,记者离开现场,抢险仍在进行中。有关部门负责人表示会争分夺秒,争取早点填上窟窿,恢复地面交通。
窟窿刚好处于双桥路和珠江大桥的引桥交界处,深约5米
2.2 上海某越江隧道联络通道工程事故 工程概况:
该越江隧道分南线和北线2条隧道,在2条隧道中,设置4条联络通道,连接南北2条隧道。通道结构顶部距江底约7m。拟建的联络通道,是在已建好的2条隧道区间内进行土层冻结后开挖筑砌施工。
4条联络通道只有1条在⑥粘土层中,其余3条联络通道均在⑦土层中,⑦土层是含承压水的砂土层,水头压力0.25~0.3MPa, 孔隙比大,承载力低,容易压缩,在动力作用下易流变,开挖后天然土体本身难以自稳,易发生水砂突涌。
根据联络通道结构尺寸,为保证冻结帷幕有效厚度,并与两隧道管片完全胶结,采用两侧布孔的方案,如图所示。 事故经过:
在开挖4条联络通道过程中,有3条通道分别发生冻结管断裂事故,即浦东上层、浦东下层和浦西下层。
具体情况如下:
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1)浦东上层联络通道掘进至3.5m 时,发生冻结管断裂,经过试压检查,分别是北线20#、21#、22#,南线1#、3#、4#、5#、6#,8个孔均为拱顶长孔。工作面拱顶部位冻结帷幕有一条20 mm 宽的纵向裂缝,盐水从裂缝中渗出。
2)浦东下层联络通道冻结管断裂事故是在刷扩北线喇叭口时发生, 经过排查断裂管为南线20#和W1-W2-W28 组孔,盐水沿着冻结帷幕向外渗出。
3)浦西下层联络通道冻结管断裂事故在开挖结束后施工防水层时发生的,盐水从底板向外渗出。经过排查分别是南5#和W14-W13-W12组冻结孔发生断裂。 事故原因:
1)过度冻结。设计积极冻结时间为50d开挖,而实际冻结65d才开挖,使通道完全冻实,卸压孔失去作用,冻涨应力向外挤压造成冻结帷幕薄弱处产生裂缝或鼓起,通道部分开挖后应力释放,引起冻结帷幕变形,而致冻结管断裂。
2)冻土属于弹性-粘滞体,其力学特性表现在外载作用下产生塑性变形引起应力松弛,也就是说冻土是一种流变体,在温度和外力一定时,其蠕变变形随着加载时间的延长而增大,冻土强度随着荷载作用时间的增长而降低,两条下层通道均是临时支护施工结束1 0~ 20h以后发生的断管。
3)两条下层断管部位均在喇叭口位置,开挖后冻结帷幕有效厚度减少,表面温度回升,冻结帷幕平均温度升高、强度降低。
4)临时支护采用钢支架木背板结构,木背板后填充砂土难以密实,降低了临时支护的作用,实际冻结帷幕仍然属于空帮状态,空帮时间较长冻土发生蠕变较大。
5)开挖掘砌工艺不合理,本工程冻结帷幕薄弱点在联络通道的喇叭口位置,应缩短掘砌时间,及时支护做结构,防止冻结管断裂。 处理措施:
1)当发现冻结管断裂时立即停止冻结运转,采用气压法对每个冻结孔进行试压试漏。查出断裂冻结管的位置及数量。
2)对断裂的冻结管进行套管(φ83×4.5mm无缝钢管),并恢复其盐水冻结;由于盐水融化冻结帷幕,使冻结帷幕强度及厚度降低,先用液氮强化冻结,待冻结帷幕达到设计要求时再恢复盐水冻结。
3)由于盐水窝在冻结帷幕继续融化冻结帷幕,致使冻结帷幕强度降低或冻结困难。施工φ40mm 钻孔,使用注水泥浆的方法将盐水及盐水土置换出来。
4)加强冻结站维护,保证盐水温度在-25℃以下,保证冻结器畅通,加强检测,
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