上海市某轨道交通4号线工程管涌坍塌事故.doc

....................... zzzzzzzzzzzzzzz 上海市某轨道交通4号线工程管涌坍塌事故 发表时间:2009-06-27点击数： 130 一、事故简介 2003年7月1日，上海市某轨道交通4号线发生一起管涌坍塌事故。因大量水、流砂涌人旁通道，引起隧道受损及周边地区地面沉降，造成三幢建筑物严重倾斜，防汛墙由裂缝、沉降演变至塌陷，隧道区间由渗水、进水发展为结构损坏，附近地面也出现不同程度的裂缝、沉降，并发生了防汛墙围堰管涌等险情。这起工程事故直接经济损失初步估算为1.5亿元人民币左右。 二、事故发生经过 上海市某轨道交通4号线是该市轨道交通环线的东南半环，全长22km。目前，全线盾构推进已完成98％、17座车站建设全面展开。发生事故的旁通道工程，位于浦东南路至南浦大桥之间穿越黄浦江底约2公里长的区间隧道内，距离浦西江边防汛墙53m，并且地处30m以下的地下深层，事故发生点位于地下土层第7层。旁通道工程采用冻结加固暗挖法施工，隧道区间的上下行线已经贯通，事故发生时离旁通道贯通尚余0.8m。 轨道交通4号线浦东南路站至南浦大桥站区间盾构推进工程，由上海某隧道公司承建；隧道公司将轨道交通4号线浦东南路站至南浦大桥站区间隧道中间风井、旋喷加固、旁通道、垂直通道、冻结加固及风道结构工程专业分包给某矿山公司上海分公司；上海某地铁公司将轨道交通4号线区间圆形隧道(浦东南路～南浦大桥)工程委托上海某地铁监理有限公司监理。 2003年3月，某矿山公司上海分公司土体冻结人员开始旁通道冻结法施工——布置冻结管，安装制冷设备。6月24日，开始旁通道开挖施工。6月28日上午约8:30，施工人员发现隧道内向下行线冻结管供冷的一台小型制冷机发生故障，下午约4:00修复，停止供冷达7小时30分，期间无其他设备供冷。当日下午约2:00，施工人员在下行线内安装水文观测孔，发现有压力水漏出，随即安上水阀止水，并安装了压力表测量水压。止水后，测得XT1温度测量孔内隧道钢管片交接处土体温度为312。当晚约8:30，某矿山公司上海分公司项目经理周某在现场决定停止旁通道冻土开凿，施工人员将掘进面用木板封住。 6月29日凌晨约3:00，测得水阀处水压为2.3kg／cm2，与第7层承压水水压接近，XT1温度测量孔内隧道钢管片交接处土体温度为8.7℃。 6月30日，XT1温度测量孔内隧道钢管片交接处土体温度为7.4℃，周某决定用干冰加强冻结，于当日下午约3:30，用150kg干冰敷于下行线隧道内壁中线以下部位。当晚约8:00，周某检查时发现干冰气化所剩无几，钢管片有结霜现象。 7月1日零时许，某矿山公司上海分公司项目副经理李某指挥当班班长任某安排施工人员拆除冻土前掘进面部分封板，用风镐凿出直径0.2m的孔洞，准备安装混凝土输送管。约1小时后，此孔打至下行线隧道钢管片。凌晨约4时，现场工人发现此孔洞下部有水流出，立即用水泥封堵。约10分钟后，发现流水不止，便派员迅速进行了汇报。不久掘进面右下角开始出水，且越来越大，在场工人用棉被、泥土袋、水泥包等材料封堵。约6:00，隧道内发出异响，情况危险，施工人员撤出现场。随后，因大量水、流砂涌人旁通道，引起隧道受损及周边地区地面沉降，造成三幢建筑物严重倾斜，防汛墙由裂缝、沉降演变至塌陷，隧道区间由渗水、进水发展为结构损坏，附近地面也出现不同程度的裂缝、沉降，并发生了防汛墙围堰管涌等险情。 三、事故原因分析 1．技术方面 首先，旁通道《冻结法施工方案调整》存在欠缺。经过工程试验和试点，冻结法施工工艺在上海多项地铁工程建设中曾取得过成功。2002年6月，隧道公司项目部结合某矿山公司上海分公司编制的《风井及旁通道工程施工组织设计》，编制了《明珠线二期浦东南路站——南浦大桥站区间隧道工程施工组织设计》，并通过了上海某隧道公司盾构分公司、，隧道公司的审批和监理单位的审定。2003年3月，某矿山公司上海分公司项目部对原施工组织设计进行调整，制订了《冻结法施工方案调整》。2003年4月7日，经某矿山公司副经理、总工程师李某批准，但方案调整未按规定经过盾构分公司、隧道公司的审批及地铁监理公司审定，隧道公司项目部也未编制相应调整的施工组织设计。 调查组专家认定：方案调整存在欠缺。调整后的方案，降低了对冻土平均温度的要求，从原方案-10℃减少到调整方案的-8℃；下行线选用的小型制冷机，计算时未考虑夏季施工冷量损失系数，制冷余量不足；旁通道处垂直冻结管数量减少，长度缩短，由原方案24根减少到22根，并将其中原为25米深的7根垂直冻结管中的4根减少到14.25米，3根减少到16米，造成旁通道与下行线隧道腰线以