岩土工程的事故分析(李广信)

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。
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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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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1. 前言
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• “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；
• 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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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。
事故
占88%
人的不安全行为
占2%
不可抗力因素
占10%
物的不安全状态
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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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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
• 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ห้องสมุดไป่ตู้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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事故现场
西侧
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• “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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工程事故是可预防与可避免的
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海因里希调查了75000件工伤事故的结果
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
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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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。
• 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.）
• 屈原在《惜颂》中指出“九折臂而成医兮，吾至 今而知其信然。”
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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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• 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”。
• 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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土层指标
层底标 层厚(m) 重度 ()
6-1 -28.38 15.72 17.1 13.6 13.8 1.353 1.48 3500 7000
• “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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• 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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