国内隧道及地铁事故分析及思考

隧道及地铁事故分析与思考1.上海地铁4号线黄浦江段区间隧道联络通道透水被淹事故事故造成直接损失9.8亿，黄浦江西岸三栋高层楼房倒坍，防洪提严重损坏，为国内建筑史上经济损失最大事故。

造成整段隧道及相邻车站报废，后修复重建。

事故发生经过：江底隧道联络通道采用水平冻结矿山法开挖，在距离开挖井0.8米与另条隧道贯通时，在7层承压水中发生涌水事故，堵漏无效被水淹没。

冻结法经过专家论证，专业设计专业施工队自施工。

事故发生原因分析：（1）客观原因联络通道设在7层承压水层中，地层水压力很高，透水性很强，富水量较大。

（2）没按设计方案施工，冻结管数量不够，擅自改变方案。

（3）测温孔、观测孔数量检测不符合要求，冻结强度、温度不够仍继续开挖施工。

（4）开挖涌水堵漏措施不当，堵塞无效。

（5）管理及应急预案落实不够。

（6）冻结开挖期间外部停电，备用发电机不能工作，冷冻效果达不到要求。

事故启示：（1）给设计提醒，当初隧道线路设计上提或下埋深避开在7层承压水层是否可避免此次事故，我们可以思考，但不是主要原因。

（2）冻结设计是否还需完善？（3）施工管理和指挥存在严重缺陷，若处理得当或许可减少损失。

（4）不按设计施工方案施工或检测不合格继续施工，是事故直接原因祸因。

（5）备用应急发电机措施不当。

2.杭州地铁基坑坍塌事故事故经过：据报道杭州一号线香湖路车站，车站基坑坍塌，地铁改线，损失巨大，人员伤亡严重，社会影响较为恶劣严重。

原因分析：（1）基坑围护、挖土、支撑、降水及结构施工管理混乱无序，是主要原因。

（2）监测数据多次报警，超限不引起重视处理，且监测数据修改不真实，存在虚假问题。

（3）挖土无序、支撑不及时，底板大面积基坑长时间暴露，底板结构长时间不封闭，最终导致坍塌事故。

（4）降水及周围路面超载也存在问题。

事故启示：（1）据悉合同文件、设计文件对基坑加固、降水工作内容及范围界定存在一定模糊，各方理解不一，施工单位没有签认费用不去实施加固措施，在今后的工作中可以考虑去把文件完善。

（2）设计方面在车站选址上,若离旁边一大水塘（或水库）及重要交通道路远些，可以减少周围复杂环境对施工安全的影响，是否对事故发生减轻会带来有利条件，可以考虑。

但不是产生事故的条件。

（3）支撑设计上第一道钢支撑，选择或使用钢筋砼支撑代替钢管支撑，对于基坑支撑整体稳定性有益，对宽度大于25米基坑中间应设立柱及连接梁，利于整体稳定性。

（4）基坑施工系统性管理，对基坑施工安全控制是极为重要的，是设计、监理、建设、施工等参建单位必须遵守的原则。

（5）从事故最终处理可以看出，现场监测负责人，其因擅自修改监测数据，弄虚作假，所有人员应当汲取。

3.江苏一长江取水隧道（钢管）变形事故事故经过：长江一取水钢质顶管隧道，在江南向江中（北）顶进800米时，江中深槽部位隧道右下部长约10米范围内，发生扭曲变形内凹严重质量问题。

最终处理方案，在满足隧道进出水量的前提下，采取隧道内十字钢支撑加固，才使变形稳定，但修复困难很大，最终隧道修复段变形段因是钢质结构难以处理。

原因分析：（1）钢质卷管质量本身是否存在质量问题，不太清楚，我们应该清醒思考。

（2）钢质卷管在卷制和焊接工序，是否对钢管整体质量产生影响。

（3）钢管隧道存在江中冲槽埋深较浅，存在上浮风险，因不能同步实行壁外注浆，上浮力较大，设计若考虑隧道埋深一些，是否会避免。

（4）顶管存在着管道水平方向反复推力作用，隧道钢管在水平、向上浮力及长江水流方向的力共同作用，加之管道质量综合作用发生变形事故。

隧道线形设计也存在一定问题，定管隧道不像盾构隧道可大坡度或大转弯，它最好直线顶进，管道反复无数次受力等复杂状态，掘进纠偏也只能微调，或着对管道很不利，隧道轴线设计不能有大的“类折线“线型，这是顶管本身原理决定的。

事故启示：（1）设计方面在设计时，若选用砼钢筋管是否会更合理安全一些，值得思考？（2）若采用钢质管使用厚壁无缝钢管会比卷焊钢管质量更稳定。

卷管焊接本身对钢材会产生应力集中影响。

（3）取水隧道线型在江中冲槽段是否浅，是否可优化，对于施工安全及永久安全更重要，应对隧道轴线优化。

同时施工原因也是产主要的。

4.长江某取水隧道渗漏泥沙透水被迫灌水事件事件经过：长江某取水盾构隧道直径4.5米，施工掘进从江南向江北1080米，还有最后1.2米（最后一环）隧道即到终点。

进行垂直顶升取水，在盾构后12米已成型隧道管片底环缝处，发生涌气涌水涌砂事件，后经堵漏注浆抢险无效，为保证隧道结构不发生破损，给将来隧道修复和最终处理带来有利条件，经各方研究对隧道采取灌水处理。

原因分析：（1）直接原因，隧道下部地层含有压力沼气和下卧层承压含水层，距承压水层很近，两者共同作用击穿管片防水橡胶密封垫圈，发生涌水涌砂现象。

（2）其次，管片之间连接螺栓紧固、强度连接、防水材料检测与粘贴、管片错台、及隧道整体耐压防水等因素，也值得我们在今后工作中思考和改进。

施工中，我们的管片螺栓拧紧程度、次数是或达到要求？（一般拧紧三次）。

管片拼装错台是或超差？防水材料粘贴是或不密贴？是或粘贴位部位准确？都值得我们反思和今后记取。

事故启示：（1）隧道在设计方面，隧道埋深避开沼气和承压含水层，是否可避免此次事故，值得我们去考虑；同时，设计前摸清地层状况对于设计尤为重要。

（2）从设计角度防水材料性能，选材耐压是否满足地层压力要求？（3）能否对管片连接缝耐压包括粘贴防水材料后能否进行耐压试验。

（4）管片接缝防水系统，整体综合耐压设计是否能满足整体隧道的安全要求，值得深思考虑，在今后工作中认真改进。

（5）隧道防水是综合因素共同作用。

我们现在的隧道防水试验都是对单个管片检漏、对防水材料检验等，没有进行组合防水耐压力试验，与隧道实际受力状态下防水是不同的，应改进试验方法。

设计方面早做这方面研究。

本次事件给我们这样一个启示。

隧道修复仍在处理之中。

隧道防水和受力使用状态和试验不一致。

这个事件现在仍没处理结束，给我们设计、施工和管理很多启示，庆幸的是未发生人员问题，但给我们敲了警钟，隧道施工和运营等一切事情，都不是绝对安全5.南京长江隧道（纬七路）隧道掘进市工过程中受阻换刀问题事件经过：南京长江隧道右线掘进800米之后，发生盾构掘进速度很低，扭矩突增。

此前，最大一天掘进11环达22米，地层为砂砾卵复合地层。

此后掘进推力和扭矩急增，又强行推进1环2米，因无法掘进掘进严重受阻被迫停工，处理换刀事件达8个多月之久。

事件原因：（1）刀盘刀具磨损严重，且崩落较多，刀具严重损坏是导致推力很大，扭矩极高的主要原因。

后换刀得到验证。

（2）复合地层卵砾石复合地层导致刀具严重磨损，与卵砾石碰撞崩落。

（3）刀具严重磨损报警系统损坏，严重磨损未能报警。

认为是遇到大的障碍物。

（4）个别专家指出受阻推力扭矩很高可能碰障碍物错误判断，最后又强行推一环，导致刀具破坏加大。

对问题认识不够，前期掘进太快，过早刀具破坏。

（5）前期掘进速度每天达8-10环，不注重刀具设备保护,也是导致刀具不正常磨损的间接原因。

事件启示：（1）盾构生产厂家海瑞克对隧道地层不了解和不重视，认为与上海是同类地层，在刀具设计、性能、形状与复合地层掘进不适应，是主要原因。

合金性能韧性不高，硬脆与卵石、砾石相同，造成损坏加快。

（2）国外刀具焊接质量较差，导致刀具整槽脱落，是焊接质量原因。

（3）刀具刀板设计、开口率、排渣及时性流量须慎重讨论。

（4）最后，采取国内刀具满足了复合地层掘进要求。

最终表明国内刀具质量不比国外差，盾构及刀具刀盘设计针对隧道穿越地层相适应设计很重要。

后来加强了刀具的正常使用管理、机械保养。

对刀具定期检查和更换，隧道施工进入正常。

刀盘开口率、排渣及时不对刀具产生二次磨损和碰击，也是防止产生刀具过早破坏的主要因素。

6.大连地铁矿山隧道透水造成人员伤亡事故事故经过：2011年3月大连地铁2号线某矿山隧道区间开挖，在顶部发生严重透水坍方事件，人员迅速撤离，在地面砼回填过程中，发生路面坍陷及掉入“洞内”失踪。

事故原因：（1）隧道顶部有一近100多年遗弃的废旧污水方沟，勘察图纸及管线部门未标识，管线图纸不完善。

（2）污水方沟年久破损漏水，下部开挖坍塌涌水坍塌。

（3）超前支护设计施工不能凑效，质量不能保证。

（4）地面抢险人员防护不当，造成人员伤亡。

（5）应急预案及地面回填处置存在不当。

事故启示：（1）勘察部门或勘察阶段工作存在不当，没了解管线情况。

（2）管线部门掌握资料不齐全，管线图缺少或不准确。

（3）设计隧道单位或建设单位委托的勘察单位工作不认真或勘察网度过大。

达不到详勘标准。

（4）提醒建设单位、设计单位在设计前，应准确掌握勘察资料及地层、环境情况。

在设计前必须掌握管线资料。

7.南京地铁2号线元通路站盾构隧道进站坍方事故事故经过：2007年11月20日南京地铁元通路站盾构隧道区间已掘进已完成，准备进车站端头井，洞门已凿除，刀盘下部洞门涌水涌砂向车站内，涌水量达260m3/h，降水井破坏，剩余3口井有效。

后发生盾构机下沉，隧道管片崩裂、断开，沉降达50米，最后人员撤离，坍塌地面达3-5米深，隧道破坏近150米。

最终采取砼封堵车站端头井方案，车站内注水平衡方案处理。

导致损失可能达近亿元，修复方案采取坍塌区明挖改为三层地下商业区。