西宁南大街道路黄土沉陷事故的分析与处理.doc

西宁南大街道路黄土沉陷事故的分析与处理

内容摘要

黄土是一种表面呈现坚硬或硬塑状态并且具有相当程度的强度和压缩性的土质资源，但遇水后黄土会与水快速相溶形成泥水并且强度降低，大部分黄土在水流冲刷及自重作用下沉陷形成空洞及陷穴，从而危害建筑物及行车安全。本论文以西宁市城中区一公交车站出现的路面塌陷事故为例，结合实际施工经验，通过现场监控及测量公交车陷入压塌陷坑的位置、湿陷性黄土路基情况、电缆线的埋深推算沉陷面积和体积；从直接原因和间接原因两方面进行详细分析，并实施相应方法对事故造成的损害采取处理措施；最后总结如何对此类事故采取预防及控制措施。

关键词：黄土；沉陷；事故分析；事故处理

1工程事故概况

1.1工程基本情况

西宁市城中区南大街昆仑路至宏觉寺街道路工程区段是在2011年经过道路改扩建，昆仑路地下通道改建时，南大街体育巷口至西宁市第十一中学小路口道路扩建工程作为该项目附属工程，将昆仑路口至体育巷口车行道路面宽度由原来的14m扩建为23m，地下管线却并没有跟随路面一起迁移改造。道路改扩建主要内容为车行道、人行道、调整原有道路检查井。道路改扩建断面形式为6m人行道+23m车行道+6m人行道，车行道路面结构层厚度为67cm。自上而下为5cm厚中粒式沥青砼（AC-16）+7cm厚粗粒式沥青砼（AC-25）+25cm厚6%水稳层+30cm厚级配砂砾垫层+压实路床。原敷设于人行道下的水、电等管线在道路改扩建时未改迁，敷设于车行道下。

图1.1南大街昆仑路至宏觉寺街道路工程区段

（1）地形地貌。该路段的地貌单元属湟水河南岸Ⅲ级阶地前缘斜坡地段，距Ⅲ级阶地前缘约150m处，道路街面向北略倾，坡度为5°—6°，呈东西向展布，总体地势呈南高北低，西高东低。昆仑中路路口至体育巷路口道路路面高差15.5m。

（2）地层岩性。根据《西宁市南大街道路（昆仑路至宏觉寺街）工程地质情况说明》，事故发生压塌陷坑路段的岩性地层自上而下依次为填筑土层厚1.5m（沥青混凝土路面＋水稳砂砾＋垫层＋填土）、黄土状土层厚13.3m（湿陷性黄土状土，层厚10.5m；非湿陷性黄土状土，层厚1.0m；饱和黄土，层厚1.8m）、卵石层厚3.0m。压塌陷区地层主体为湿陷性黄土状土，结构疏松，具有垂直节理、大孔隙发育特征，水敏性强，黄土状土属于Ⅲ级自重湿陷性（严重）黄土，遇水浸湿结构迅速破坏，土体颗粒产生流失，逐步发育形成陷穴等黄土流失地质现象。其中其下埋深12m处为人防工程，修建于上世纪七十年代，为地道砖砌结构。

图1.2压塌陷坑地层结构图

1.2本工程事故情况概述

2020年1月13日下午五时左右时，青海省西宁市城中区南大街红十字医院公交车站一辆17路公交车（车号：青A60015，燃气客车，核载76人，实载17人）进站上下乘客时（下车6人，上车2人，依据西宁公交集团有限责任公司提供车载视频监控资料核定）进站，在上下乘客时路面突然塌陷形成陷坑，致使公交车和车站部分乘车人员坠入压塌的陷坑内，并且公交车在下沉时压断了道路给水管网和电缆，在水流冲刷下陷坑进一步扩大，造成更加严重的二次伤害。公交车在压塌路面下坠过程中砸断地下DN500和DN150自来水供水管，约1400m3水流冲击湿陷性黄土，导致压塌陷区快速下陷，造成二次塌陷，又有部分人员坠落陷坑。两次塌陷共造成车内13人和车外19人坠入压塌陷坑内。公交车在坠落过程中冲击压塌陷坑内8根10KV和1根0.4KV供电电缆，将3根10KV电缆压断，电缆外层聚乙烯绝缘材料在压断时，瞬间绝缘闪络。因道路改扩建，为了缓解原体育巷口以北公交站点交通拥堵现象，将原红十字医院公交站点由体育巷口以北迁至巷口以南长城医院楼下。事发后，现场共营救出22人（公交车内13人，压塌陷坑内9人），城中区公安部门排查确定10人失联。经连续88小时救援，至1月17日10时，事故造成9人遇难、1人失联，17人受伤。

事发路面压塌陷坑位于西宁市城中区南大街红十字医院公交车站（东经101°46′45″、北纬36°36′47″），东邻长城医院大楼，西邻南山路小学，南邻昆仑中路，北邻体育巷。

图1.3压塌陷坑图

经综合分析，事发地路段地下陷穴先期形成，导致地面承载力不足，公交车压塌路面。根据现场监控及测量公交车陷入压塌陷坑内的位置，对先期形成的陷穴的最小面积和体积进行了两次推算。第一次公交车坠入压塌陷坑的位置，结合供水管线的埋深，推算沉陷面积约20.87m2，沉陷体积约31.31m3。根据公交车坠入压塌陷坑砸断DN500、DN150供水管后，车体第二次坠入压塌陷坑的位置，结合电缆线的埋深，推算沉陷面积约28.47m2，沉陷体积约89.17m3。

事故发生后，相关单位派出专家组奔赴现场进行组织技术指导，根据现场调查评估结果，造成本次事故的发生原因是多方面的。调查组