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1、地铁四号线事故分析与处理一、工程概况 浦东南路站到南浦大桥站区间隧道上行线长2001M，下行线长1987M，其中江中段440M。区间隧道底部最大埋深为37.35M。盾构从浦东向浦西推进，在穿越黄浦江后经防汛墙、外马路、文庙泵站、音像制品批发交易市场进入中山南路，在穿越多稼路后隧道上下行线逐渐由水平同向推进转为垂直同向推进直至浦西南浦大桥站（图1）。 图1 图2中用深颜色表示的就是本次事故的发生区域。 事故的发生点位于隧道的联络通道处(又称旁通道)，联络通道采用冰冻法进行施工（风井采用逆作法施工，已完成）。2003年7月1日凌晨4时许，建设中的本市轨道交通4号线突发险情，其区间隧道浦西联络通道施
2、工现场发现渗水，随后出现大量流沙涌入，引起地面大幅沉降。地面数幢建筑遭到破坏，其中中山南路847号一幢八层楼房的裙房于1日上午9时许部分倒塌。至7月2日上午9时许，进水的联络通道已被基本封堵完毕，解除了因险情造成的对整个轨道交通4号线的威胁。另外，发生倾斜、倒塌的地面建筑正在被火速拆除。不过，新的险情又发生了董家渡外马路段长约30米的防汛墙受地面沉降影响，发生沉陷和开裂！隧道风井旁通道垂 直 通 风 道地下连续墙18.25m33.5m13.3m4.2mD5.5m积水坑图2 去年刚建成的造价1亿元的泵站（左侧粉红色建筑）现已淹在水里倾斜楼房即将爆破大批武警战士在沉陷严重的黄浦江防汛堤外抢险二、事
3、故原因分析1.工程地质发生事故的联络通道所处的地质条件比较复杂，处在第7层承压水地层中。2.事故原因 施工单位在用于冷冻法施工的制冷设备发生故障、险情征兆出现、工程已经停工的情况下，没有及时采取有效措施，排除险情，现场管理人员违章指挥施工，直接导致了这起事故的发生。同时，施工单位未按规定程序调整施工方案，且调整后的施工方案存在欠缺。总包单位现场管理失控，监理单位现场监理失职。专家组认为： 冻结法施工方案调整存在缺陷，施工中冻土结构局部区域存在薄弱环节，并又忽视了承压水对工程施工中的危害，导致承压水突涌，是事故发生的直接原因。开挖过程中承压水冲破土层，而发生流砂，流砂的产生带动土层扰动、移位，造
4、成隧道结构破坏，引起地面土体沉陷，继而发生地面建筑物倾斜、部分倒塌，防汛墙沉陷、坍塌等险情。三、抢险措施专家组一致认为：阻止险情发展最重要的措施是封堵隧道，向隧道内灌水，尽快恢复和保持隧道内外的水土压力平衡。 7月2日起动紧急防汛抢险预案 ：1、封堵隧道、向隧道内灌水、尽快形成和保持隧道内外水土压力平衡。钢筋砼封堵墙位置示意图浦东南路站南浦大桥站上行线长2001米下行线长1987米黄浦江钢筋砼封堵墙钢筋砼封堵墙水泥封堵墙水泥封堵墙随着水泥封堵墙完成和钢筋砼封堵墙施工，从7月2日晚开始在消防的配合下及时跟进向隧道内灌水，不断促使隧道内外的水土压力平衡，保护隧道管片，并通过水压自动监控系统，实时检
5、测水位、水压和流量。 为防止隧道塌陷延伸，7月4日7月5日在塌陷范围西南侧区域处上下行线隧道顶钻孔，并向隧道内灌注砼。2防止黄浦江水和地表水进入事故区段 （1）抢筑防汛围堰（2）对风井实施加盖、封闭 包括：加盖、封闭风井；紧急拆除码头平台和房屋；及时加高围堰；在外马路上筑第二道堤，在两道堤间回填砂土石；对主堤内沉陷区进行回填 （3）采用旋喷桩，对渗水处紧急封堵 a.对渗水处紧急封堵武警封堵防汛墙渗水处b.全面加固防汛主堤 ：采取吹泥管袋镇压棱体，土工布和模袋砼罩面，全面加固防汛主堤。 在采取了各项紧急措施后，7月4日5日，险情发展才趋于平稳。四、修复方案 沿隧道的轴线方向做地下墙、两端部采用钻孔灌注桩和超级旋喷桩作为围护结构，在完成开挖后对隧道进行修复。基坑端部与原隧道连结部施工时宜采用冰冻法再作加固。为防止开挖时有可能出现涌水需对坑底进行加固。隧道修复施工方法概要修复方案原位修复方案绕道方案 (增设工作井） 盾构法压气地基加固新奥法开挖隧道式开挖明挖式开挖 地下墙钻孔灌注桩地基加固 气压沉箱法地基加固隧道掘进采用一般的盾构推进方法修复施工原理图片如下：破损隧道完好隧道道 水与沉积物上覆土约26m冻结法在四号线中的应用 对隧道进行开孔充填破损隧道道
