城市地铁盾构施工事故（事件）案例城市地铁盾构施工事故（事件）案例 2015 年 10 月·上海 案例目录案例目录 案例一：天津地铁 2 号线突泥涌水导致盾构机被埋事故 1 案例二：成都地铁 1 号线南延线华广区间盾构隧道偏差超限质量事故 . 13 案例三：南京地铁二号线 TA04 标地质灾害掩埋盾构机事故 20 案例四：南昌地铁 1 号线一期工程土建二标盾构机刀头磨破盾壳事件 . 32 案例五：武汉轨道交通 3 号线 19 标盾构区间天然气爆炸事故 . 45 案例六：深圳地铁 11 号线 11303 标盾构脱困事件 54 案例七：南京地铁四号线 TA03 标鼓鸡区间盾构刀盘磨损事件 . 71 案例八：武汉地铁 3 号线 7 标自来水管爆裂导致盾构被淹事故 . 89 案例九：武汉地铁 4 号线二期盾构接收涌水涌砂导致地面沉降事件 98 （注：以上案例可在中国中铁办公平台/安全生产管理/事故案例页面下载查看） - 1 - 案例一：案例一： 天津地铁天津地铁 2 2 号线突泥涌水导致盾构机被埋事故号线突泥涌水导致盾构机被埋事故 一、事故情况简述一、事故情况简述 2011 年 5 月 6 日凌晨 7 时 30 分许，天津地铁 2 号线建国道—天津站 区间，左线掘进 289.2m +0.2m、右线掘进 247.2m+0.6m 时，右线盾构机因 螺旋机被水泥土固结块卡死无法运转，在开启观察孔进行处理时，发生螺 旋机观察孔突沙涌水事件。
由于该地段的地质异常复杂， 突泥及涌水较大， 导致地面塌陷，且左线掘进快于右线 35 环，左线线路高程高于右线，致使 左右线隧道均发生局部管片变形破损开裂，最终左右线隧道均封堵回填， 两台盾构机埋于地下，建天区间左右线重新改线施工，构成责任事故（无 人员伤亡） 事故发生时，两台盾构机平面位置如下图所示 左右线盾构机平面位置左右线盾构机平面位置 二、工程概况及水文地质情况二、工程概况及水文地质情况 （一）工程概况 天津地铁 2 号线是天津市快速轨道交通中的东西骨干线工程西起西 五经路地道五经路地道 建国道站建国道站 已完成已完成 左线隧道左线隧道 已完成已完成 右线右线 京山铁路京山铁路 地下直径线地下直径线 京津城际京津城际 右线盾构机右线盾构机 左线盾构机左线盾构机 天津站天津站 - 2 - 青区曹庄站，东至东丽区李明庄站，线路总长为 22.564km天津地铁 2 号 线第 17 合同段，合同工期为 2007.9.20 至 2011.6.20，工程标价： 264152638 元工程包括两站两区间：东南角站、建国道站、东南角站－ 建国道站区间、建国道站－天津站车站区间（以下简称建－天区间） 。
建国 道站车站主体位于建国道与民族路交叉路口附近，呈西南―东北向横跨建 国道车站标准段选用 12m 站台双柱三层三跨矩形框架结构型式，本车站 计算站台中心位置顶部覆土约为 2.5m基坑标准段开挖深度 23m，盾构井 处开挖深度 24.6m建国道站分设 3 个出入口和 2 个风亭 建国道站两端区间均为盾构法施工，建－天区间线路长度为 584 米， 最大纵坡为 20‰，盾构隧道净间距最小为 0.98m，最小曲线半径为 3000m， 区间隧道覆土厚度约为 16 米 最小覆土厚度约为 5m 区间隧道外径 6.2m， 内径 5.5m，环宽 1.2m，管片拼装衬砌为单洞圆形隧道，采用错缝拼装 建－天区间隧道沿线经过地面建筑物较多，主要有天津铁路分局乘务 员大楼（6 层） 、天津铁路分局材料科，机务段招待所等；京山铁路三线等 铁路，现正在施工的五经路地道，地道地面至盾构隧道顶面距离为 4m；京 津城际铁路、天津站－天津西站地下直径线 26.4 4500100100 2300 ZDK11+718~+915 范围内，左 右线盾构下穿京山线、地下 直径线、京津城际铁路等铁 路群和五经路地下通道 五经路地道 盾构下穿铁路群与五经路地下通道 - 3 - 乘务员大楼乘务员大楼 穿越铁路地段现场照穿越铁路地段现场照 站后局和邮电大楼平面位置示意图站后局和邮电大楼平面位置示意图 - 4 - ⑦4 粉 粉土层 ④1、 ⑤1、⑥1 粉质粘土 ⑦2 粉 ⑦1 粉质粘 ④2 粉 ⑥2 粉 （二）水文地质情况 建－天区间左右线隧道穿越范围内主要有⑥2 粉土、⑦2 粉土层、⑥1 ⑦1 粉质粘土、下部⑦4 粉砂层，下部粉砂层厚度约 10m 左右。
隧道在五经 路地道附近局部进入⑦2 粉土层、 ⑦4 粉砂层， 下部粉砂层厚度约 10m 左右 右线盾构隧道地质断面图右线盾构隧道地质断面图 左线盾构隧道地质断面图左线盾构隧道地质断面图 ④2 粉 ⑦2 粉 ④1、 ⑤1、⑥1 粉质粘 ⑦1 粉质粘 ⑦4 粉 ⑥2 粉 - 5 - 三、事件经过及应急处置三、事件经过及应急处置 （一）事件经过 2011 年 5 月 5 日 19 时至 5 月 6 日 8 时， 右线盾构掘进施工由盾构队长 兼盾构司机带领机修人员进行夜班施工当盾构掘进至 206 环位置时，机 修人员发现盾构机的螺旋输送机运转不正常，进行了全面检查，在正反转 过程中，听到螺旋输送机前下方观察孔附近有异常的磨擦声 凌晨 4 时左右，螺旋输送机被彻底卡住现场值班人员根据查阅施工 图及地质勘察报告而初步判断：刀盘已进入五经路地道下部旋喷桩加固区 域，螺旋输送机中有异物卡住了螺旋输送杆，导致渣土被堵考虑到盾构 机处在五经路地道下部不宜停机过久、故决定拆开螺旋输送机前下方观察 孔（尺寸约为 350mm×500mm）盖板取出异物及时恢复掘进的处理方案为 了进一步确保安全，在拆开观察孔前注入聚氨酯防水封闭掌子面处理，并 配备绵纱、绵被、方木及型钢等应急物品。
在注入了 10 桶聚氨酯防水封闭 掌子面后， 通过检查加泥孔阀门， 发现土仓里无水安全后拆除观察口盖板 早晨 8 时许,盖板拆除完毕在拆卸观察口盖板过程中，观察孔四周无 异样，只有少许渣土掉出通过观察，发现螺旋输送杆叶片之间夹着一个 水泥土混合物固结块并取出，该碎块外观尺寸：长约 20 余 cm、直径约 10 余 cm同时发现螺旋机下部叶片之间还夹有异物存在,即处理第二块异物， 在处理过程中忽然从观察孔发生突泥涌水现象，洞内人员立即在观察孔堵 塞棉纱、棉被，并用方木及型钢进行支撑、封堵观察口盖板由于水土压 力大，未能得到有效封堵，其间仍有泥沙流出 项目经理接到通知后，马上到现场查看情况当项目经理到达现场进 入掌子面后，发现漏水相当严重，现场流出大量泥沙，当时条件下已无法 安装观察孔盖板，便紧急在现场安排启动项目应急预案，并交代现场人员 - 6 - 注意安全后向上级公司进行了汇报， 同时也向业主、 监理单位进行了汇报 参与事故处置的相关人员工作内容如下表： 盾构司机 盾构队长 副总工 总工 经理 2011.5.6 凌晨 4 点至 凌晨 6:30 右 线盾构机螺 旋机卡住 1. 发 现 螺 旋 机 无 法 运 转 2. 报 告 盾 构 队长 3. 配 合 盾 构 队长工作 1.带领机修工 检查螺旋机 2.查阅施工图 3.安排人员向 土仓及螺旋机 前端注入聚氨 酯及准备应急 物资 4.决定及安排 人员拆除螺旋 机观察孔盖板 2011.5.6 凌晨 6:30 点 至上午 8 点， 拆除螺旋机 观察孔盖板 1. 配 合 盾 构 队 长 进 行 作 业材料、设备 准备 2.检查、清点 应 急 设 备 及 材料 1.组织人员进 行螺旋机观察 孔盖板拆除 2.安排人员进 行应急设备及 材料准备 2011.5.6 上午 8 点至 上午 8:30， 螺旋机观察 孔盖板拆除 完毕， 异物清 理， 发生漏水 1. 操 作 室 内 值班，确保设 备 不 被 其 他 人误操作 2. 漏 水 后 配 合 盾 构 队 长 堵漏 1.现场盯控螺 旋机异物清理 2.漏水后，安排 人进行观察孔 封堵、注聚氨 酯，隧道抽排水 3.封堵效果不 理想后，上报项 目部 组 织 队 伍 迅 速 赶 往 现 场 进 行 抢险 启动应急预 案， 制定具体 应对措施 接到险情报 告后， 迅速赶 往现场， 同时 启动项目应 急预案 2011.5.6 上午 8： 30 点 至上午9:30， 堵漏抢险 现 场 配 合 进 行 观 察 孔 封 堵、向螺旋机 内 注 入 聚 氨 酯 配合副总工进 行应急物资运 送、隧道内抽排 水 漏 水 现 场 指 挥 观 察 孔封堵、 水 泥压填、 聚 氨酯注入、 隧 道 抽 排 水等工作 1.制定右线 采用大功率 聚氨酯泵进 行聚氨酯注 入 2.从左线隧 道向右线漏 水点位注入 双液浆 1.安排抢险 人员分工进 行抢险作业， 紧急调运应 急物资 2.将险情上 报上级单位 及业主、 监理 3.安排人员 从左线开始 - 7 - 盾构司机 盾构队长 副总工 总工 经理 向右线进行 双液浆注入 2011.5.6 上午 9:30 以 后， 上级单位 组织其他项 目抢险队投 入抢险，监 理、 业主等单 位到场投入 抢险， 成立抢 险临时指挥 部， 进入全面 抢险状态 右 线 隧 道 现 场配合抢险 右线隧道配合 抢险 进 入 左 线 隧 道 进 行 注浆抢险 右线现场进 行抢险指挥， 加强聚氨酯 注入和水泥 压填 1.统筹指挥 现场抢险作 业、 应急物资 调运 2.安排监测 人员进行五 经路地道及 铁路三角地 沉降监测 3.向指挥部 汇报现场情 况 （二）应急处置 2011 年 5 月 6 日上午启动应急抢险系统后，应急抢险作业主要分为三 个抢险作业面实施应急抢险，分别为建国道站左右线盾构隧道内、五经路 地道和铁路三角地。
1、建国道站左右线盾构隧道 右线抢险实施情况：应急抢险系统启动后，增加作业人员和应急物资 加大力度对出水口采用注聚氨酯、填水泥袋等措施进行封堵，同时增加水 泵对右线隧道内积水进行抽排,以便抢险作业堵漏及填压工作一直持续进 行到晚上 23 点左右， 漏水仍未堵住， 随即由天津地铁集团、 天津城投集团、 天津市建交委及各专家组成的抢险指挥小组下令浇筑混凝土坝体封堵右线 隧道并注水回灌最终于 2011 年 5 月 8 日凌晨 2 点左右完成混凝土坝体浇 筑工作，于 2011 年 5 月 9 日凌晨 0 点左右开始注水之后通过加强观测，坝 体稳定性及坝体渗漏水情况均稳定 - 8 - 右线隧道堵漏的抢险现场 左线抢险实施情况：应急抢险系统启动后，从 9:30 开始安排专人对左 线隧道变形加强观测，同时停止左线掘进施工，开始从左线向右线注浆 至 2011 年 5 月 7 日凌晨 0 点左右，因隧道变形较大，指挥部下令左线作业 人员全部撤离， 并对左线隧道浇筑混凝土坝体封堵后注水回灌 最终于 2011 年 5 月 9 日上午 8 点左右完成混凝土浇筑工作，随后进行注排水和隧道内 水压监测 左线隧道抢险现场 2、五经路地道 出现险情后， 从2011年5月6日9点左右开始对五经路地道加强监测， - 9 - 同时测定右线盾构机的具体位置。
上午 10:30 左右，因五经路地道根据监 测结果沉降变化较大，经协调，立即封闭五经路地道，组织钻机、注浆机、 水泥、水玻璃等应急物资到场，在右线盾构机的正前方及两侧、左线隧道 两侧实施注浆，直至 2011 年 5 月 18 日五经路地道沉降及左右线隧道漏水 变形稳定后停止注浆加固，于 2011 年 5 月 19 日恢复通车，之后监测继续 进行，无明显变化情况 五经路地道注浆现场 3、铁路三角地 出现险情后， 2011 年 5 月 6 日 9 点左右开始对三角地进行实时监测， 同时从地面精确测定标出右线盾构机的具体位置及线路走向2011 年 5 月 7 日凌晨因铁路三角区根据监测结果显示沉降变化较大，立即组织钻机、注 浆机、水泥、水玻璃等应急物资到场，于下午 13:00 左右开始对左右线隧 道两侧实施注浆，至 2011 年 5 。