杭州地鐵一號線湘湖站基坑事故

1、天津第六市政公路工程有限公司天津第六市政公路工程有限公司薛長遷薛長遷2014年年5月月主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、事故概況二、基坑支護形式特點三、事故原因分析n1、直接原因n2、間接原因n3、基坑深部穩(wěn)定性分析四、事故教訓(xùn)總結(jié)一、事故概況一、事故概況n 湘湖站為杭州地鐵一號線的起始站。車站為南北向，總長934.5m，標(biāo)準(zhǔn)寬20.5m，為12m寬島式站臺車站。車站全長分為8個基坑，發(fā)生事故的為南北走向的2號基坑，該基坑長107.8m，寬21.05m，基坑深度15.716.3m。n 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，寬約20m，深15m，11

2、輛以上行進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)濟損失4962萬余元。 這是中國地鐵建設(shè)史上傷亡最嚴重的一次事故。n2008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，墻體變形已受到嚴密監(jiān)控，搶險救援工作也在加快進行中。 n為有利于搶險救援工作的開展，事故附近的農(nóng)民房已經(jīng)被全部推倒 n11月18日下午3點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 二、基坑支護形式特點二、基坑支護形式特點地下連續(xù)墻+鋼管內(nèi)支撐設(shè)計單位原方案：基坑底部下進行條狀攪拌樁加固施工單位建議：

3、用降水固結(jié)沉降，取代抽條加固措施。三、事故原因分析三、事故原因分析杭州的土質(zhì)特殊，經(jīng)勘測，發(fā)生事故的這杭州的土質(zhì)特殊，經(jīng)勘測，發(fā)生事故的這段路屬于淤泥質(zhì)粘土，含水的流失性強。段路屬于淤泥質(zhì)粘土，含水的流失性強。十月份杭州出現(xiàn)的一次罕見的持續(xù)性降雨十月份杭州出現(xiàn)的一次罕見的持續(xù)性降雨過程，使得地底沙土地流動性進一步加大。過程，使得地底沙土地流動性進一步加大。事故調(diào)查專家組事故調(diào)查專家組風(fēng)情大道作為一條交通主干道，來往車流風(fēng)情大道作為一條交通主干道，來往車流量大，負載量很大，給基坑西面的承重墻量大，負載量很大，給基坑西面的承重墻帶來太大沖擊。帶來太大沖擊。整個方法沒有考慮到周邊環(huán)境的影響，該拆遷、

4、轉(zhuǎn)移的東西沒有拆遷、轉(zhuǎn)移，高速公路在基坑表面，造成整個基坑垮塌。上馬匆忙，前期的籌劃、設(shè)計都比較草率。工程中，有一個撐塌式污水管，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。施工方法要和地層、周邊環(huán)境緊密結(jié)合，沒有研究出一個好的施工方法，隨便拿一個最便宜的，但是對破壞環(huán)境最大的方法來施工，造成很多問題。趕工現(xiàn)象非常嚴重，為了省錢，把費用壓得很低，不合理的工期、不合理的造價，是影響安全、影響質(zhì)量的一個主要原因。 1 1、直接原因、直接原因n（1）土方超挖：n 設(shè)計文件規(guī)定，基坑開挖至支撐設(shè)計標(biāo)高以下0.5m時，必須停止開挖，及時設(shè)置支撐，不得超挖。n 但實際開挖時，在擬

5、設(shè)置最下一道支撐時，有的地段已挖至基坑底，支撐架設(shè)和墊層澆筑不及時。n（2）支撐體系存在薄弱環(huán)節(jié)：n 設(shè)計單位沒有提供支撐鋼管與地下連續(xù)墻的連接節(jié)點詳圖及鋼管連接點大樣。n沒有提出相應(yīng)的技術(shù)要求，也沒有對鋼支撐與地連墻預(yù)埋件提出焊接要求，實際上是沒有進行焊接。n 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重偏心，導(dǎo)致支撐體系失穩(wěn)。n（3）監(jiān)測工作處于失效狀態(tài)：n 11月15日前，地面最大沉降已達316mm，測斜管測得18m處最大位移43.7mm。n 11月13日時最大側(cè)向位移已達65mm，均早已超過報警值，但均未報警。二、間接原因：二、間接原因：n（1）原方案設(shè)計時，設(shè)計單位

6、曾提出基坑底部下要進行條狀攪拌樁加固，后施工單位建議用降水固結(jié)沉降，取代抽條加固措施。n設(shè)計單位在施工圖設(shè)計時提出：基坑內(nèi)地下水降低到結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件最低點以下1m處，并大于基坑底面以下3m；基坑開挖前進行降水試驗，并應(yīng)提前4周進行降水；地面沉降超過報警值時，應(yīng)停止降水，并及時上報。但實際施工時并未完全執(zhí)行n（2）監(jiān)理對不符合設(shè)計要求及規(guī)范的嚴重問題制止不力。n（3）原勘察單位和后來檢查單位所作物理力學(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，綜合判斷及合理推薦選用基坑圍護設(shè)計參數(shù)，力學(xué)參數(shù)選用偏高，降低了基坑體系的安全儲備。n三、基坑深部穩(wěn)定性分析

7、三、基坑深部穩(wěn)定性分析n1、地下連續(xù)墻懸于軟黏土中，導(dǎo)致產(chǎn)生過量沉降n 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316mm。n實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，實踐證明，短時間降水難于達到此目的；且降水過程中，必然產(chǎn)生較大的地面沉降，包括地連墻的沉降。n 2、基坑抗隆起穩(wěn)定不能滿足要求、基坑抗隆起穩(wěn)定不能滿足要求n13按淺基礎(chǔ)極限承載力的普郎德爾公式進行驗算，對于深達33.6m的深基礎(chǔ)不盡合理

8、（參下圖）1、現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范地基基礎(chǔ)規(guī)范（GB50007-2002）1.62.501.60.771.901.151.40.6462、上海市標(biāo)準(zhǔn)、上海市標(biāo)準(zhǔn)基坑工作基坑工作設(shè)計規(guī)程設(shè)計規(guī)程（DBJ08-61-97），固結(jié)快剪），固結(jié)快剪3、上海市標(biāo)準(zhǔn)、上海市標(biāo)準(zhǔn)基坑工作設(shè)基坑工作設(shè)計規(guī)程計規(guī)程（DBJ08-61-97），），快剪或三軸快剪或三軸UU4、深圳市標(biāo)準(zhǔn)、深圳市標(biāo)準(zhǔn)基坑支護技術(shù)基坑支護技術(shù)規(guī)范規(guī)范4按深基礎(chǔ)，以圓弧滑動進行驗算，并考慮了地下連續(xù)墻的抵抗彎矩，相對比較合理。但無論何種方法、何種強度參數(shù)計算都不能滿足相應(yīng)抗隆起安全系數(shù)的要求，故深部基坑底部隆起

9、、滑移的危險性是存在的，原設(shè)計中的坑底加固不應(yīng)取消。用固結(jié)快剪指標(biāo)計算安全系數(shù)可達1.9，造成可滿足抗隆起穩(wěn)定的假象。n3、“抗踢腳抗踢腳”破壞驗算破壞驗算n 按要求，抗踢腳破壞穩(wěn)定安全系數(shù)按要求，抗踢腳破壞穩(wěn)定安全系數(shù)K1.3，實際只有實際只有1.121.15，不滿足要求，說明被動抗力，不滿足要求，說明被動抗力不足，有可能產(chǎn)生不足，有可能產(chǎn)生“踢腳踢腳”破壞。實際上也是如破壞。實際上也是如此，事故前，基坑以下一定深度，連續(xù)墻已向坑此，事故前，基坑以下一定深度，連續(xù)墻已向坑內(nèi)水平位移內(nèi)水平位移65mm。n 還必須要著重指出，上述計算是按單側(cè)計算還必須要著重指出，上述計算是按單側(cè)計算的，若按雙側(cè)

10、考慮，兩側(cè)基坑外的主動土壓力都的，若按雙側(cè)考慮，兩側(cè)基坑外的主動土壓力都向基坑內(nèi)擠壓。而基坑寬度并不大（僅向基坑內(nèi)擠壓。而基坑寬度并不大（僅20m左右左右），在兩側(cè)土壓力擠壓下，必然向上面的臨空面），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。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)主動壓力不平衡，覆土壓力要大于另一側(cè)，兩側(cè)主動壓力不平衡，導(dǎo)致了風(fēng)情大道一側(cè)土體向坑內(nèi)滑移。導(dǎo)致了風(fēng)情大道一側(cè)土體向坑內(nèi)滑移。國家安全委員會指出： 此次事故暴露出五個

11、方面的問題：一是企業(yè)安全生產(chǎn)責(zé)任不落實，管理不到位；二是對發(fā)現(xiàn)的事故隱患治理不堅決，不及時，不徹底；三是對施工人員的安全技術(shù)培訓(xùn)流于形式，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。四.事故教訓(xùn)總結(jié)n（1）該事故再次證明土方開挖必須按分層、分段、對稱、平衡、適時的原則，嚴禁嚴禁超挖超挖，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。n（2）深厚軟土地區(qū)，樁、墻內(nèi)支撐支護結(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)多種方法嚴密計算，不能滿足要求時，應(yīng)加深樁、墻入土深度加深樁、墻入土深度或進行被動區(qū)加被動區(qū)加固固，本工程設(shè)計對此重視不夠，未進行被動區(qū)加固。n（3）內(nèi)支撐若采用鋼桁架或鋼管內(nèi)支撐應(yīng)提出節(jié)點構(gòu)造連接大樣及焊接要求提出節(jié)點構(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。n（4）抗剪強度參數(shù)的選取，應(yīng)與計算目的抗剪強度參數(shù)的選取，應(yīng)與計算目的和安全系數(shù)配套和安全系數(shù)配套，為計算土壓力，和與土壓力有關(guān)的“抗踢腳”、“抗傾覆