岩土工程的事故分析(李广信)
岩土工程施工企业事故
随着我国城市化进程的加快，岩土工程施工企业承担了大量的基础设施建设项目。
然而，岩土工程施工过程中，由于种种原因，事故频发，不仅造成了人员伤亡和财产损失，还对社会稳定和人民群众的生命财产安全造成了严重威胁。
本文将对岩土工程施工企业事故进行剖析，并提出预防措施。
一、岩土工程施工企业事故原因剖析1. 安全生产意识淡薄部分施工企业负责人对安全生产重视不够，缺乏对员工的安全教育培训，导致员工安全意识不强，违章操作现象时有发生。
2. 施工技术不成熟岩土工程施工涉及诸多学科领域，技术要求较高。
部分施工企业在施工过程中，由于技术不成熟，导致工程质量不达标，引发事故。
3. 管理不善施工过程中，管理人员对施工现场监管不力，导致安全隐患得不到及时发现和整改，最终引发事故。
4. 设备设施老化部分施工企业设备设施老化，维护保养不到位，导致设备故障频发，增加了事故发生的风险。
5. 自然因素岩土工程施工过程中，受地质条件、气候等因素影响，容易发生滑坡、塌方等自然灾害，导致事故发生。
二、岩土工程施工企业事故预防措施1. 强化安全生产意识企业要加强对安全生产的宣传和教育，提高员工的安全意识，使员工充分认识到安全生产的重要性。
2. 提高施工技术水平企业应注重技术人才培养，引进先进施工技术，提高施工质量，降低事故风险。
3. 加强施工现场管理施工过程中，管理人员要加强对施工现场的监管，及时发现和整改安全隐患，确保施工安全。
4. 定期检查和维护设备设施企业要定期对设备设施进行检查和维护，确保设备设施正常运行，降低事故风险。
5. 做好自然灾害防范工作针对自然灾害，企业要制定应急预案，加强监测预警，确保在灾害发生时，能够迅速采取措施，降低损失。
6. 加强安全生产责任追究对事故责任单位和责任人，要依法严肃追究责任，起到警示作用。
总之，岩土工程施工企业事故频发，原因复杂。
企业要充分认识安全生产的重要性，采取有效措施，加强安全管理，降低事故风险，确保人民群众生命财产安全。
奇谈怪论土力学李广信
奇谈怪论土力学 李广信 在教学中关于概念和原理恰当的议论、比喻和穿插小故事将会加深学生的理解和记忆、活跃课堂气氛。
但亦不能用滥,以致喧宾夺主。
这里举一些例子供参考。
1 土“普天之下,莫非王土;率土之宾,莫非王臣”,“弃之如粪土”,“粪土当年万户侯”……土,是尊贵还是轻贱?土力学值得一学吗?卡特在“表土与人类文明”一书中断言:土,生长了人类文明。
只要量测人类古文明发源的尼罗河、两河(幼发拉底河与底格里斯河)、印度河与黄河、长江流域土层深度就应当承认这一断言是正确的。
2 土的级配土中颗粒尺寸大小基本一致称为级配均匀;大、中、小各种尺寸颗粒比例合适称为级配良好。
在工程中是否级配良好就一定“好”,这要看具体情况。
比如作一般填料,希望级配良好;而用于反滤料,则希望每层土料级配均匀。
正如在军队中,要求战士们年龄级配均匀,以便于训练与战斗,而不同级别军官年龄则应级配良好,可发挥不同年龄段人的经验,阅历和威望。
同样,希望学生级配均匀,教师级配良好。
但是听说,已经允许接近70岁的大学生入学,则是新问题。
3 塑性指数与液性指数粘性土的塑性指数I P=w L-w P,即由液限含水量减去塑限含水量,它是由土性决定的,所以常用于土的分类。
液性指数I L=(w-w P)/I P,它主要由土目前的含水量w决定,是表明粘性土软硬的一种状态。
对于粘性土,前者是不变的,后者是可变化的。
塑性指数如同你的姓,将你划归了哪一家就不变了。
液性指数如同你的年龄,是“状态”的描述。
4 关于不均匀系数等不均匀系数C u越大,土就越不均匀;液性指数I L越大,土性就越接近于液态;相对密度D r越大,砂土就越密实;渗透系数K不叫“阻力系数”,它们都是由其定义决定的。
记住了这一点,就不会将它们的定义公式记反。
5 土的强度土的强度不是由组成土颗粒的矿物强度决定的,主要由颗粒间的结合和相互作用决定的。
所以砂土常被称为“一般散沙”;而粘性土的粘聚力与岩石晶粒之间的键连结相比很微弱,所以我们用石块打人会打破头,而用土块打人顶多起个包。
案例趣谈-李广信
〔收稿日期〕 2002-4-26编者按:从这一期开始,我们开辟“岩土漫话”专栏。
在这个专栏里,古今中外岩土工程界发生的事,还有岩土工程的未来,都可能成为漫谈的话题。
“漫话”之人可来自四方,“漫话”之事可令人莞尔,也可发人深思。
希望您能从中得到有用且愉悦的信息,增进对岩土工程的了解,寻觅到“所见略同”的朋友。
这一栏目要传递的是“大珠小珠落玉盘”的美妙,待回味的是“高山流水”那绕梁三日而不绝的余音。
它是互动的,希望读者喜欢这个栏目,参与这个栏目,撰写趣文,提供话题,引见作者,推荐文章,并将您对这个栏目的意见与建议告诉我们。
聚精会神的听众与满腹经纶的“侃”者,尤如一幅传神的画作。
若能做到“传神”,作者、编者、读者的心血与汗水便能融在一起,为岩土工程界浇灌出一片儿新绿。
案 例 趣 谈李广信 时常与学生们讨论《基础工程》中的一些案例,有的是一些重大工程;有的是身边的校园工程;更多的是一些失事和失误的工程的案例。
它们是我在工程中见到和遇到的,有的是在评审论文或报告时发现的,总之绝非编造,否则不会那么精彩。
1 奇特的扩底桩一次在北京西北某工地与一技术员(实际为包工头)讨论桩的载荷试验问题。
那是一个人工挖孔扩底桩,桩长大约20m。
他讲扩底部分在地下水位以下,所在地层为粉细砂层。
我问他怎么施工,倒坡开挖无论如何是站不住的。
他讲不用担心,我早已扩底了,就是从地面往下挖的过程中,一级一级地扩大,挖成一个瓮形,到了地下水位以下的粉细砂层就好挖了。
他挖的扩底桩见图1。
图1 某单位施工扩底桩示意图这样的扩底桩,当受荷载向下沉降时,桩身将与桩周土脱开,设计的摩阻力根本不存在,因而达不到设计的承载力。
不知设计者知不知道?2 无用的载荷试验北京某工地一座20层左右的建筑物,原拟在砂砾石地基上作天然地基筏型基础。
后发现大部分基底在几米厚的稍密粉细砂层上,承载力标准值只在150kPa 左右。
他们拟用挖出的砂与一定比例的水泥混合,作70cm 厚的水泥土垫层。
岩土工程的事故分析(李广信)
良好的场地条件酿成事故
• 该基坑工程的工地条件“太好”了：东西两侧距 离建筑物都在几十米到百米以上，西侧是风情大 道，大道西侧是一个小学校的操场。 • 自10月9号至事发前的一个多月，临近北二基坑西 侧风情大道位于污水管附近上方的车道路面结构 层开裂严重、路面下沉明显，基坑内侧地下连续 墙也曾出现过较大的裂缝。这些预兆没有引起充 分的重视。 • 常常可以见到这样的场面：由于地面或者墙面发 现有微小的裂缝，居民就会在工地集聚起来，阻 止车辆进出，大爷大妈们坐在挖土机、起重机下， 不准动土－群众监督的有效性。
对待工程事故的正确态度
• • • • 目前“有关部门”对事故采取封堵的做法 ； 严格控制现场，封锁舆论，销毁物证； 评审专家-严禁扩散； 阿Q的精神。
• 当事者或相关者将造成近300人死亡的襄汾 县尾矿坝事故说成是泥石流；将掩埋了20 多人的杭州地铁基坑事故说成是“突发性 自然事故”。 • “天何言哉？四时行焉，万物生焉” （论 语•阳货）。 “苍天何辜？代人受过。” • 鲁迅先生说过：第一个吃螃蟹的人是很值 得佩服的，因为他也一定吃过蜘蛛，觉得 不好吃，于是人们也就不再吃蜘蛛了。 • 这里的关键在于他肯将结果告诉大家。
Nc 0 N q t
4.2.6.1 应按下列规定提供土的抗剪强度指标： （3）对砂土、粉性 (1)应考虑实际工程底排水条件确定采用的 土和粘性土，采用 强度试验方法并提供相应的峰值强度指标； 三轴固结不排水试 (2)对于淤泥和淤泥质土。应提供室内试验 验，分别提供有效 不排水强度指标；当基坑安全等级为一、二 应力指标和总应力 级时，还需进行十字板试验提供十字板强度 指标。 和灵敏度。
(h t ) q
0 z 1.1 2
0 [0.5(q h)a 2 ]
岩土工程50讲岩坛漫话(第二版)
岩土工程50讲——岩坛漫话（第二版）作者：李广信著书号：978-7-114-07998-6定价：56.00元页码：380页本书是“岩土工程师，甚至是土木工程师不得不读的一本好书”。
本书收录了李广信教授的专题文章50讲，或阐述心得，或针砭时弊，或案例分析，或讨论争鸣，文风活泼、风趣幽默，令人莞尔，令人深思，或唤起思索，或豁然感悟；于工作和学习有所裨益。
首先，书里面的很多文章，涉及了这门学问的许多本质和核心问题。
其次，这本书涉及的论题，或出于技术规范的编制与执行中的争论，或见于文献和工程实例中的错漏，或来自课堂答疑及考试中带有共性的问题，基本上都是有的放矢，切中关键的。
本书从“岩土工程中的哲学思考”、“趣味土力学”、“论文写作与学风”、“议规范”、“谈案例”、“讨论与答复”、“土力学教材的讨论”、“工程事故分析”、“感怀与杂议”几方面进行了“漫话”。
这本书的写法，不是板起面孔的说教，更像是饭后炉前的促膝谈心，加上文笔流畅，形成了亦庄亦谐的风格，具备了极好的可读性。
同时寓庄于谐，是一本严肃的书。
岩土工程纵横谈作者：苗国航主编书号：978-7-114-07557-5定价：50.00元页码：309页本书荟萃了34位岩土工程专家，钱正英、沈珠江、郑守仁、黄熙龄、孙钧、钱七虎、王思敬、王梦恕、张在明、冯叔瑜、刘宝琛、陈梦熊、刘广志、郑颖人、陈祖煜、李广信、顾宝和、张苏民、张悼元、谢定义、龚晓南、程良奎、王吉望、刘金砺、侯学渊、张旷成、杜嘉鸿、高大钊、殷宗泽、林宗元、史佩栋、欧晋德、陈斗生、莫若楫，近50篇富含哲理和智慧的访谈、专题文章，以及他们的小传，阐述了大师们弥足珍贵的经验和思想方法，以及他们的岩土人生，读来必有启迪。
这本书包括三部分内容，除了专家小传和一部分专家学者撰写的论文之外，很大一部分便是《岩土工程界》对专家和大师访谈的记录，接受访谈和参与撰文的院士有15位，国家工程勘察大师4位，还有一些大家公认的著名学者教授。
基坑与地下工程事故分析
地下车库，
基础埋深17.72m
建筑红线
基 坑 布 置
复 合 土 钉 墙 的 设 计
地 质 剖 面
地下水情况
地面高程41.0
原因分析
1· 土钉墙的使用范围：17.72m;
高层建筑与地铁；
2.上层滞水的调查与处理；
3.施工次序失误。
土钉墙后的土体
工桩与被挡土的交互作用 – 现场数据确认：
6月24日回路温差大于要求
事故原因
（3）施工单位对于险情征兆没有采
取有效措施：
压力水流出
土温上升 水压力达到承压水压力，没有紧急
止水措施，没向隧道公司和监理公 司汇报；
事故原因
（4）中煤上海分公司严重违章，擅
自凿洞；
（5）监理公司现场监理人员失职：
仅在6月25日、30日下井两次： 29、30日日记：“各项工作均正常” （6）隧道公司现场管理人员失职：
东北线，实龙岗站
局部的三维性 (Local 3dimensionality) 工桩与被挡土的交互
作用
局部的三维性 (Local 3dimensionality) 桩与被挡土的交互作用
•工桩 – 一般是用工 字桩。 •工桩之间- 用挡土木 板盖住。 •有分载反扛的效应。
工桩与被挡土的交互作用 ：东北线，实
最后状态: 第9层的S324和第8层的S323刚
刚弯曲。第1层的一些支撑柱也弯曲了。
结果启示:
土和墙的不均匀位移；
最大的侧向土和墙位移发生在东半部开
挖倒塌前。最大位移的位臵大约在海洋 粘土最深的地方，靠近开挖的东端。三 维土体剖面变化对最大位移有很大的影 响。
南墙的最大位移大于北墙，和地面位移
岩土工程质量事故分析与处理
地基与基础工程事故
地基与基础工程事故
河北遵化县西铺村织布厂布机车间倒塌案例 倒塌的主要原因是质量低劣的毛石基础，在承载能力不足的地基上，在上部结 构荷载的作用下，首先发生破坏，随之房屋整体倒塌。事后现场检查，毛石基 础采用块石和卵石混合砌筑，也无拉结石，又是白灰砂浆，毛石基础的整体性 很差，强度也很低，基础上也没有钢筋混凝土圈梁，使荷载不能均匀传递到地 基上，发生不均沉降。这样的地基和基础是承受不了上部荷载的。这是一起无 证设计、无证施工造成的重大事故。
（5）、对广州市基坑工程进行严格管理：初始对基坑深度大于5米的 严格限制使用喷锚支护方案，后经证求社会各方意见，改为基坑深度 大于9米的严格限制使用喷锚支护方案。“7.21”事故之前，广州地 区70%的基坑采用喷锚支护方案，现只有1/3的基坑采用喷锚支护方案。
（6）、该事故对广州市政府造成 巨大的压力和负面影响。新闻媒 体、网络使该事故传遍让全世界。 该事故是近十几年来广州最大的 工程安全事故，在国内是继2004 年上海地铁安全事故后的又一在 全国产生重大影响的工程事故；
2011年3月29日，设计、施工、监理四方针对这种复杂的地质结构，进行了会商，对DK349+060～ DK349+040段进行了设计变更，将原设计Ⅲa-2型衬砌支护提升至Ⅲb-2型支护，但由于作业班组未按变更后 的Ⅲb-2型衬砌支护进行施工，仍按原设计Ⅲa-2型衬砌支护施工，2011年4月4日4:00时左右，DK349+035掌 子面爆破引起岩体扰动，20分钟后DK349+055～DK349+035段（20米长）左侧顶部塌方，塌方高度0～4m ，所 幸没有造成人员伤亡。4月4日的初次塌方经业主、设计、施工、监理四方会商认为是施工单位“现场隧道作 业班组未按2011年3月29日现场会勘后确定的变更给定的工程措施施工（仍按原设计Ⅲa-2型衬砌支护参数进 行开挖及支护）
土体_土骨架_土中应力及其他_兼与陈津民先生讨论_李广信
1 土体与土骨架 —— —力与应力的作用对象
我们通常认为 “土体 “或者 “土 ”实际上是碎散 、 三相的天然地质历史的产物 , 因而它包括了固 、 液和 气三相 , 对于饱和土体则包括固体颗粒和孔隙水两 相 。 而所谓 “土骨架 ”则是专指土体中的相互接触 , 共同作用的颗粒形成的固体框架 , 它占据的面积和 体积与整个土体相同 , 而非土颗粒自身的平均面积 和总体颗粒的实际体积 。 因而干密度与颗粒的比重 二者在数值上是不等的 。 这样在谈及土中应力时就不能不明确其作用的 对象 : 总压力作用于土体上 ( 包括土颗粒 、土中的水 及气 ); 有效应力则作用于土骨架上 。 渗透力也是 作用于土骨架上的体积力 ; 所谓浮容重 ( 重度 ) 其实 是单位体积的土骨架的重力减去水对骨架的浮力 , 也是关于土骨架的物理量 , 所以才常有 σ′ ′ z这 z =γ 样的计算式 。 这样再看 “陈文 ”中所说的土体的自重应力 , 由 于其作用对象是整个土体 , 对于地下水以下 , 用饱和 容重计算是准确和严密的 。 对于这一问题 , 国内外 不同的土力学方面的教材和著作的提法不尽相同 。 [ 2] 对于地下水以下 , 有的是 以饱和容重计算 ; 而大 多数国内外教材则是用浮容重定义自重应力
图 1 基坑下的自重应力与附加应力
A 点的自重应力 : σz =γ z; 可以认为其附加应力是由基坑开挖的 “荷载 ” 引起的 , 该荷载作用于基底面 , 数值为 q = - γ d ,在 半无限地基中引起的 “附加 ”应力它可以通过布辛 尼斯克的半无限弹性理论解获得 。 二者的 “叠加 ” 就是该点总 ( 的) 应力 。 所以陈文中所谓的 “自重以 外的外荷载 ”应当 包含有更广泛的意义 , 否则二者 叠加就不是 “总 ( 的) 应力 ” 。 例如水位升降 、 冻胀 、 膨胀土浸水膨胀 , 会引起正的应力 ; 而湿陷性黄土浸 水湿陷 、 膨胀土干缩会引起应力 松弛 ( 负 的应力增
岩土工程质量事故分析与处理
间接原因
施工单位安全管理混乱，施工人员安全培训不到位。检验批报检资料滞后，同一时间施工日志与报检内容不 符。监理单位监理基础工作薄弱，履行职责不力，管理不到位，审核把关不严，存在工程施工在前，审批签 字在后的现象；在发现施工单位存在未按规范施工时也没有按照规定采取停工整改措施。设计单位对塌方处 理的方案不完善，也没有向施工单位提出施工过程保障施工人员安全措施的建议。
事故的追查：
• 根据事故调查与责任认定，对有关责任方做出以 下处理：项目经理、现场经理工程师等责任人分 别受到撤职、吊销职业资格等行政处罚；施工、 监理等单位分别受到资质降级、暂扣安全生产许 可证等行政处罚。
3.3 隧道与地铁工程
• 有关于地基工程与基础工程的案例：
事 故 概 况 ： 兰 新 铁 路 小 平 羌 隧 道 “ 4 . 2 0 ” 坍 塌 事 故 。 2 0 11 年 4 月 2 0 日 4 时05分左右，中铁二局集团有限公司承建的兰新路甘青段LXS—8标小平羌 隧道出口掌子面，喷浆作业时拱顶突然发生坍塌，12名作业人员被掩埋致 死。构成生产安全重大事故。2011年4月19日23时30分，钢筋班组安装完 成DK349+035处最后一环工22a型钢拱架，经领工员检查无异常后，喷浆 组13人操作3台喷浆机喷浆。同日4时05分，隧道喷浆作业面上方围岩突然 发生坍塌，导致初期支护的工22型钢拱架及喷浆作业台架被砸垮，12名作 业人员全部被埋入坍塌体中，事故发生后，中铁二局立即组织抢险救援， 于4时40分发现一名遇难者遗体，后因连续发生塌方，抢险工作被迫停止。 经勘察事故现场，坍塌范围里程为DK349+035～DK349+050，距离地表 深 度 约 1 0 0 ～ 11 0 m 。 坍 塌 岩 石 块 体 约 4 0 0 方 （ 最 大 块 径 约 1 米 左 右 ） ， 塌 腔 高8～10米。
李广信：岩土工程的哲学思考85页文档
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
李广信：岩土工程的哲学思 考
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
土力学_李广信_土坡稳定分析(1)解读
第1节 概述
二. 滑坡的形式
第1节 概述
二. 滑坡
2．造成滑坡的原因 降雨、蓄水、使岩土软化，
1) 振动：地震、爆破
坝背水坡浸润线
2) 土中含水量和水位变化
3) 水流冲刷：使坡脚变陡
存在渗透力
4) 冻融：冻胀力及融化含水量升高
5) 人工开挖：基坑、船闸、坝肩、隧洞出 入口
第1节 概述
地震引发的滑坡
第1节 概述
堤
2．人工土坡
防
第1节 概述
二. 滑坡 Landslides
什么是滑坡？ 为什么会滑坡？
一部分土体在外因作用下，相对于另一部分 土体滑动
第1节 概述
二. 滑坡
1．滑坡的危害： 滑坡是重大自然灾害（岩土） 我国是滑坡灾害频发的国家
2008年在西安召开第十届国际 滑坡与工程边坡会议
组委会主席 陈祖煜教授
• 江、河、湖、海岸坡
第1节 概述
1．天然土坡
• 山、岭、丘、岗、天然坡
第1节 概述
2．人工土坡 Engineered slope
¤ 挖方：沟、渠、坑、池
露 天 矿
第1节 概述
2．人工土坡
¤填方：堤、坝、路基、堆料
第1节 概述
2．人工土坡
天生桥一级面板堆石坝
第1节 概述
2．人工土坡
堆 石
坝
三峡库区滑坡问题－蓄水造成的滑坡
2001年，重庆市云阳县发生两次大型滑坡，其中武隆边坡失稳 造成79人死亡。国务院拨款40亿元用于三峡库区地质灾害治理
第1节 概述
漫湾滑坡
1989年1月8日 坡高103m。流纹岩中有强风化的密集 节理，包括一小型不连续面。事故导致电站厂房比计 划推迟一年，修复时安装了大量预应力锚索。
李广信岩土工程的哲学思考PPT学习教案
忽视理论受到报复
钻孔灌注桩施工：孔内水位为什么要高于 地下水位？
土坝的边蓄水边填筑； 弟顿坝的水力劈裂破坏； 挖方施工－快！填方施工－慢！ 献礼工程的事故；
第44页/共82页
承载力理论的意义
加 拿 大 特 朗 斯康谷 仓： 1913年 9月 装 谷 物 ， 10月 17日倾 覆，
沉降（开裂）计算：正常使用极限状态下的荷载效应的准永久组 合
结构计算－可靠度的分项系数：承载能力极限状态下荷载效应的 基本组合。
第16页/共82页
岩土工程的不确定性
土层剖面与边界的不确定性； 现场与实验室岩土指标的不确定
性； 现场原位应力与孔隙水压力的不
确定性； 外加荷载及其分布的不确定性； 岩土材料性质第17页的/共8复2页 杂性；应力变
而只有对客观世界的深入理解和正确的理论描述才能够上升为科 学技术。
于是他闭门思索和潜心试验，提出了土的有效应力原理和单向渗 流固结理论，1925年出版了《土力学和地基基础》 （Erdbaumechanik auf bodenphysikalscher Grundlage）一书。
人们公认这标志土力学作为一门独立学科的诞生。
李广信岩土工程的哲学思考
会计学
1
1. 前言：岩土与人类
人类最早接触和最早使用的材料：旧、中、新石器时 代的标志是人类使用岩土材料的水平；
土与文化：几大古文明中人类起源的传说：不约而同 地认为人是上帝（神）用土创造的；
表土与人类文明：人类的几大古文明的发生与衰落; 土地与农业：“普天之下，莫非王土”－ 权力与财
1173年 动 工 1370年 竣 工
1940年在软粘土地基上的 水泥仓的倾覆
第45页/共82页
(7)土中水的工程问题,李广信
主要内容
1·土中水 2·水引起的工程问题 3·土的渗透破坏：流土与管涌 4·渗透引起的土的破坏：滑坡、流沙、流滑、
液化
1·土中水
1·1岩土中的水及其运动
蒸发
三种形态的地下水
滞水 潜水
承压水
渗流的工程意义
地下水是水资源的重要形式； 渗漏：渠系中水的利用系数平均不足0.5； 渗透破坏：土坝中有39％是由于渗透引起
跌窝 1%
散浸 3%
崩岸 5% 其他
11%
漏洞 14%
脱坡 16%
跌窝 散浸 崩岸 其他 漏洞 脱坡 管涌
1998年洪水中各种险情6000余处
隐患与险情
(a)管涌
(b)散浸
(c) 滑坡
(d) 空洞
(e)塌坡
(f)崩岸
(g)漫顶
溃堤： 湖北，簰州湾， 1998年8月2日
3·土的渗透破坏： 流土与管涌
Q
天然水面
不透水层
透水层
渗流量 降水漏斗
土的渗透性和渗流问题 渠道渗流
原地下水位
渗流时地下水位
渗流量 地下水位
土的渗透性和渗流问题 渗流滑坡
渗流滑坡
渗流与强度问题
滑坡、 液化、 地基破坏、 支护结构破坏、 地下工程倒塌
1998年长江大堤
洪湖江堤
武汉丹水池堤防抢险
1998洪水
管涌 50%
松砂的天然 休止角
天然休止角r
(-
有效应力强度
最大应力差对应的强度
(- 1 0
总应力强度 (峰值）
总应力强度(残余） (
砂土的最大应力差与最大应力比
地下水 A B
初始流滑
渐进发展
李广信：深基坑工程设计中的一些问题 (1)
③是从等向压力固结出发的常规三轴试验 (CTC)，是一般勘察报告提供的试验结果。
2cu 0
p,p
H N
z
u B [ 3 A ( 1 3 )]
各类土的孔压系数A的数值范围
土类 高灵敏度土 正常固结黏土 轻超固结黏土 重超固结黏土 孔压系数 A 0.75-1.5 0.5-1.0 0-0.5 -0.5-0
④-2 ④-3 ⑥-1 ⑥-2 ⑧-1
事故后勘察的灵敏度
高灵敏性土
杭州地铁－灵敏性土
地面下沉
支撑体 系失效
西侧坑外土体进入
土体整 体滑移
西侧坑外土体进入
预估滑移面 桩断裂
坑内土体受挤压向上抬起
东侧地墙移动
立柱移动、倾斜
西侧地墙移动、坑外土体进入
坑内扰动后土体静探锥尖阻力最小值仅 为原状土的35%，
三谈饱和土的有效应力_和李广信老师商榷_陈津民
2
由于李老师把 σsi当均布力 , 其合力 Psi=Asiσsi, 其中 Asi为颗粒截面积 , 颗粒之间有水截面积 Aw=A -∑ Asi, 李老师设 Aw=nA, 则 ∑ Asi =A-Aw=(1 n)A, n为孔隙比 。
考虑图 2b的竖向平衡 (不计自重 ), 有
土的最基本特性就是散粒体 , 土的变形主要是 孔隙的变形 , 所以图 1a太简单 , 抓不住本质 , 经不起 仔细推敲 。
2 关于图 2
李老师的图 2如本文的图 2a所示 。李老师指 出 :“在土力学教材中 , 还没有见到用一个切割所有 遇到的颗粒的平 面解释有效应力原理的方法 ”, 言 下之意李老师的方法具有原创性 。现在指出该方法 存在的问题 : 2.1 研究对象不清
分力略去不画 )。根据图 2c竖向平衡有
∑ P = P′ i +(A-Ac)u
(2)
李老师选的是平截面 , 得到是 (1)式 , 而 (1)式无 法求有效应力 , 所以必须选很多第二个研究对象 , 代
表就是图 2d(水平力略去不画 )。 文献 [ 1]中的图 , 除
画上 σsi外 ,还画上它的合力 P′ i(应该是 P′ si), 通常已
4 关于深海底
李老师指出 σsi不是有效应力是对的 , 但用深海
中的碎石作例子可能欠妥 。 文献 [ 2]中有 :“例如将 几块碎石放在地球最深的太平洋 11000 m, 海沟中 , 这时的有效应力几乎为零 , 孔压 u为 110 MPa”, 文 献 [ 1]则将碎石改为 “土粒 ”, 有 :“其内部应力可能 非常大 , 但是有 效应力为 0”。 资深的 “名校 、名 教 授 ”的文献 [ 6]有 :“为了帮助理解使土颗粒受压变 密的并不是作用于其上的总应力这一概念 , 不妨考 察一下粒径 d=1 mm的砂粒 ”。 这些土力学行家聪 明一世 , 糊涂一时 , 前面已指出 , 土是散粒体 , 土的变 形主要是孔隙体积的变化 , 所以有有效应力原理 , 即 水压力引起固体颗粒的变形略去不计 。 而单个砂粒 或土粒不是土 , 因为它没有容易变形的孔隙 。 所谓 有效应力就是使物体变形的应力 , 因此对于单个砂 粒或土粒 , 总应力就是有效应力 , 所以深海底的砂粒 或土 粒 , 有 效 应力 为 零 是 不对 的 。 就 变 形 而言 , 110 MPa, 作用下的土粒和数百 kPa作用下的 土体 是同数量级的 。如果碎石看作岩石 , 按李老师的文 献 [ 1] , 岩石的有效应力公式和土不同 , 因此深海底 的碎石有效应力也不是 0。
02(清华大学-李广信)渗流与岩土工程事故
注浆补充地层损失
稳定土体，减少并控制土体 扰动范围，有利保护隧道和周边 建筑（区域外的构筑物），其主 要的措施就是尽快大量地向地下 注浆，以补充地层损失及改善隧 道结构受力条件。
第五、保障抢险安全，为抢险提供有利保障
• 险情发生后指挥部立即组织上水、电力、煤气、 排水、通信、电缆、公安、交警、消防等各单
（六）工程事故调查结论
定性：工程责任事故，直接经济损失1.5亿。 施工单位（北京中煤矿山工程公司）未经规定程序调整施 工方案； 险情征兆出现以后未能采取及时有效措施； 现场管理人员违章指挥，擅自凿洞直接导致事故发生； 总包单位（上海隧道工程股份有限公司）管理失控； 监理单位（上海地铁咨询监理科技有限公司）现场监理失 职。
沟后水库发生了严重的垮坝事故，在下游13公里
处的恰卜恰镇的居民还不知情，已经准备安睡。
而水库这里却是报警无着：电话不畅，摩托车无
油，领导找不到。据杭果讲，最后他“找了一辆 摩托车到镇上向领导报告”去了。
洪水大约用了一个小时，在晚11点50分抵达恰卜
恰镇，尚在睡梦中的288人死亡，44人下落不明。
水泥封 堵墙
浦东南路站
黄浦江
钢筋砼 封堵墙 钢筋砼 封堵墙
南浦大桥站
下行线长1987米
钢筋砼封堵墙位置示意图
钢筋混凝土封堵墙施工
第二.减少地面附加荷载，防止对地面的冲 击震动
第三、防止黄浦江水和地表水进入事故区 段对隧道损 坏的加剧
第四、稳定土体，减少土体扰动范围，补 充地层损失
根据各注 浆单位设备及 人员情况划分 注浆区域，统 一编号、统一 协调，建立注 浆管理网络， 落实责任单位 和责任人。
7月1日凌晨，联络通道发生流沙涌水， 导致隧道上下行线严重积水，进泥沙。同 时以风井为中心的地面开始出现裂缝、沉 降。 6：00，音像楼发生明显变形，墙面开裂， 房屋开始倾斜。 7：30，地面裂缝明显加剧，沉降加快。 文庙泵站明显沉降、倾斜，风井也明显沉 陷。
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5
对待工程事故的正确态度
• 目前“有关部门”对事故采取封堵的做法 ； • 严格控制现场，封锁舆论，销毁物证； • 评审专家-严禁扩散； • 阿Q的精神。
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6
• 当事者或相关者将造成近300人死亡的襄汾 县尾矿坝事故说成是泥石流；将掩埋了20 多人的杭州地铁基坑事故说成是“突发性 自然事故”。
6-1 -28.38 15.72 17.1 13.6 13.8 1.353 1.48 3500 7000
般有2-3天的时间。
缓慢发展期 事故萌芽
快速发展期
事故险情
关键节点
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1. 基坑事故
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杭州地铁1号线湘湖站 北二基坑事故
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13
事故回放
• 2008年11月15日下午3时20分左右，基坑西侧， 风情大道街口的交通号正值红灯，南行的十4辆车 停在路面待行。
• 司机们觉得人车整体下沉，前门的红绿灯突然不 见，紧接着车内进水，车内人员紧急逃离，被淹 的K327公交车上的乘客也全部脱险。
事故发生前
• 自10月9号至事发前，临近北二基坑西侧风情大 道位于污水管附近上方的车道路面结构层开裂严 重、路面下沉明显；曾多次采取架钢筋、浇灌混 凝土、对路面的裂缝进行了勾缝等措施来补救。
• 除基坑外地面开裂现象外，基坑内侧地下连续墙 也曾出现过较大的裂缝；
• 基坑全长分为6个作业段（每段25米左右），事 故前第一段已作完底板结构，第二段作完垫层， 第三段辅砂石，第四段清底，两台挖机正在第五 段和第六段段开挖最后一层土方。
• “天何言哉？四时行焉，万物生焉” （论 语•阳货）。 “苍天何辜？代人受过。”
• 鲁迅先生说过：第一个吃螃蟹的人是很值 得佩服的，因为他也一定吃过蜘蛛，觉得 不好吃，于是人们也就不再吃蜘蛛了。
• 这里的关键在于他肯将结果告诉大家。
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7
工程事故是可预防与可避免的
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8
海因里希调查了75000件工伤事故的结果
• 车站总长932m，宽21m。 根据结构分段施工，
• 本站主体基坑依照从北向南 分段封堵施工顺序，分为北 一、北二、南一、南二等多 期，
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22
地质断面图
① ②2 ④2 ⑥1
⑧2
强/中风化砂岩
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工程情况
• 车站主体为地下两层三跨钢筋混凝土矩形框架结 构。
• 北二基坑长度为106m，宽度20.5m。
基坑内散乱的钢管支撑
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坑内的淤泥
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南端破碎的钢筋混凝土连续墙(内)
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南端破碎的钢筋混凝土连续墙(外)
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工程概况简介
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• 湘湖站为杭州地铁1号线的 起点站，位于萧山湘湖杭州 乐园西侧，风情大道东侧。
• 车站东侧为奥兰多小镇、东 南方向为杭州乐园，西侧为 在建苏黎世小区，建筑物主 要为小高层。
• 事故前基坑已见底而未作结构的区段至少3段（即 6070米长）以上。
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置钻 探 的 地 下 连 续 墙 位
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破坏后的墙顶 位置
破坏后的平面图
西
下部断裂段的顶 部
原墙位
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基坑内部（南-北）
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西侧的连续墙
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30
土层指标
层底标 层厚(m) 重度 ()
• 大禹吸取了经验教训，采用“导”的战略，结果 “开九州，通九道，陂九泽，度九山。”完成了 治水任务，功成于天下。
• 人们都是在失败中总结经验，增长才干，成为专 家。太沙基讲过：“一个记录完善的工程实录等 价于十个有创造性的理论。”（A well documented case history should be given as much weight as ten ingenious theories.）
岩土工程的事故分析
清华大学 岩土工程研究所 李广信
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1
目录
• 前言 • 基坑事故 • 水利工程事故 • 滑坡灾害与事故 • 结语
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2
1. 前言
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3
• “天意从来高难问”－岩土材料的复杂性、 影响因素多样性造成对客观世界的不可确 知性和一定程度的盲目性，岩土工程具有 更多的不确定性；
• 风情大道沉陷7m,宽40m,长近百米，很快漫水； • 百余名坑中现场施工人员纷纷逃离，５名蛙人进
行潜水作业。抽干积水之后，派出了搜救犬帮助 确定失踪者方位。未能有所发现。救援人员采取 每隔50厘米分区挖沟的方式下探。 • 最后17个施工人员死亡，4人失踪。
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14
事故现场
西侧
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15
土层
高
(kN
(m) 表1
/m3)
1-2 4.97 1.53 19
10
c(kPa)
10
孔隙比 e
塑性指 数
IL
0.995 0.91
m(kN/ kmax(kN
m4)
/m3)
2000 5000
2-2 -0.64 5.61 19 31.8 10.2 0.868 0.55 18000 10000
4-2 -12.66 12.02 17.1 11.9 15.8 1.430 1.38 3000 6000
• “天行有常，不为尧存，不为桀亡。应之 以治则吉，应之以乱则凶。”（荀子•天 论）；
• 事故的发生归根结蒂是违反了客观规律，
岩土工程的事故是违反了岩土和岩土力学
基本的原理。
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4
• 古代帝尧“用鲧治水，九年而水不息。功用不 成。”据说是由于采用了以“堵”为主的战略， 结果“治水无状”而被“殛于羽山而死”
• 车站主体结构顶板覆土1.8m，底板埋深16m，
• 地面标高一般在6.0m左右。
• 主体开挖深度约15.7m16.2m，
• 围护结构采用800mm厚地下连续墙，连续墙入土 深度约17.28m，
• 竖向设置4道ф609钢管支撑，支撑中部设置中间 立柱。
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横断面图
④2 ⑥1
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事故
占88%
人的不安全行为占Biblioteka %不可抗力因素占10%
物的不安全状态
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9
对2001-2007国内地铁建设事故的不完全统计
星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 星期六 星期日
7:00-19:00 19:00-7:00
主体结构 附属结构
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10
事故一般是可以避免的：事故有预兆，可以 反映在监测数据中，事故萌芽到险情发生一