地铁工程事故案例分析

目录

1 引言 (1)

2 事故的主要表现形式和风险源 (1)

2.1 围护支撑体系失稳 (2)

2.2 纵向滑坡 (3)

2.3 地下水的危害 (4)

2.4 坑底隆起 (5)

2.5 隧道施工风险源 (8)

3 事故案例分析与警示 (10)

3.1 北京轨道交通事故 (11)

3.2青岛轨道交通事故 (15)

3.2.1青岛地铁三号线君峰路～西流庄站区间塌方事故 (15)

3.2.2青岛地铁三号线江西路车站塌方事故 (18)

3.2.3青岛地铁三号线河西站—河东站区间坍塌事故 (21)

3.2.4青岛地铁3号线岭清区间隧道塌方事故 (23)

3.2.5青岛地铁3号线太湛区间隧道塌方事故 (30)

3.3武汉轨道交通事故 (35)

3.3.1广埠屯站～虎泉站区间隧道掌子面突泥涌水 (35)

3.3.2青年路站～中山公园站区间建筑物裂缝事故 (37)

3.3.3广埠屯站突水涌泥事故 (38)

3.3.4王家墩北站～范湖站区间涌水涌砂事故 (40)

3.3.5王家湾站端头井局部滑移险情 (41)

3.3.6地铁4号线附近发生地陷 (44)

3.4 重庆轨道交通事故 (45)

3.4.1铜锣山隧道2#斜井涌水事故 (45)

3.5大连轨道交通事故 (48)

3.5.1大连交通大学站塌方事故 (48)

3.5.2华北路站～泉水路站区间坍塌事故 (50)

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3.5.3山东路沉降事故 (52)

3.5.4南林路站～机场站区间塌方事故 (53)

3.6福州轨道交通1号线三角埕站围护结构渗水事故 (54)

3.7南京地铁事故 (57)

3.7.1南京地铁机场线5a#-5#暗挖隧道地表沉降异常险情 (57)

3.7.2 南京地铁路面泡沫事故 (59)

3.8宁波轨道交通事故事故 (59)

3.8.1海晏北站～福庆北站区间隧道多处管片开裂事故 (59)

3.8.2大碶站～松花江站区间坍塌事故 (62)

3.9哈尔滨地铁铁路局站～哈工大站区间塌陷事故 (63)

3.10西安地铁D3TJSC-12标段塌方事故 (64)

3.11广州地铁康王路坍塌事故 (65)

3.12郑州地铁坍塌事故 (66)

3.13上海地铁坍塌事故 (67)

3.14长春地铁事故 (68)

4结论与建议 (69)

1 引言

中国城市轨道交通建设，目前正处于前所未有的建设高峰之中，北京、上海、广州、深圳、南京、天津等城市都陆续展开了大规模的轨道交通建设，获得国务院批准轨道交通规划的城市已经达到25个，截止2009年11月底，全国有19个城市，约1400公里的城市轨道交通线路正在建设，地铁工程的建设正处于前所未有的高潮之中，这种超常发展的建设规模在世界上可谓绝无仅有。青岛地铁于2008年正式形成线网规划，线网规划线路总长519.4公里，中心城区由8条线路组成，线网总长231.5公里，市域线网由4条线路组成，线网总长287.9公里，在接下来的地铁工程建设高峰期，地铁建设力度和强度将逐年增大。

然而大规模的地铁建设也给管理带来了难度，与一般地面工程相比，地铁建设项目有几个特点：

一是建设规模大，一个城市的轨道交通线路一般有百余公里至数百公里；二是技术要求高，几乎涉及到现代土木工程、机电设备工程的所有高新技术领域；三是建设周期长，单线建设周期要4～5年，线网建设一般要30～50年；四是投资大，每公里造价达3～6亿元，线网建设则需要数百亿元；五是系统复杂，要考虑轨道交通工程的策划、建设、运营、资源利用的关系，项目管理涉及的管理要素繁杂；六是项目质量要求高，技术复杂，技术风险大。

同时，在地铁工程建设过程中，由于地下工程水文地质条件、建设中的技术方案和机械设备、以及周边环境（包括建筑物、道路和地下管线）具有复杂性和不确定性，事故频繁发生，在土木工程中最具挑战性。

综上所述，目前我国城市轨道交通深基坑工程既处在一个前所未有的大发展时期，也是风险与挑战并存的时期，工程风险防范任重而道远。

2 事故的主要表现形式和风险源

地下工程出问题，往往是多种因素并发造成的，例如，由于支护结构选型不当，降水失误，监测报告未能及时处理等，最终造成重大事故，如某一个局部的失稳破坏，有可能导致整体的破坏，因此，地下工程设计除了总体统筹考虑外，还应作具体的分析和验算，比如基坑围护工程的支撑和联结以及桩的入土深度的设计中都必须慎重的综合考虑各种因素，以保证基坑围护工程的安全。

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据统计，地下工程发生事故的主要风险源包括围护支撑体系失稳、纵向滑坡、地下水的危害和坑底隆起以及区间隧道施工的风险源。针对以上风险源，下面分别介绍。

2.1 围护支撑体系失稳

支撑式支护结构是应用较广泛的一种形式，特别是对于大面积开挖的基坑，经常采用内支撑的支护体系。支撑系统设计构造、施工不合理，将导致支护结构变形过大；支撑支点数、位置及连接不当等失误都将影响支撑体系的稳定性和基坑的整体安全。

内撑系统是指支持挡土墙（桩）所承受的土压力等侧压力而设置的圈梁、支撑、角撑、支柱及其它附属部件之总称。圈梁是将挡土墙(桩)所承受的侧压力传递到支撑及角撑的受弯构件；支撑及角撑均属受压构件；支柱起支持支撑材料的重量、同时具有防止支撑弯曲的作用。支撑系统中某一构件或某一部件，在设计上的失误都会酿成事故。主要风险如下：

(1) 基坑平面尺寸较大时，采用钢支撑，由于杆件压曲变形，使支护结构产生较大位移；

(2) 采用H型钢作圈梁，在其与支撑连接处采取加肋板或用混凝土块填实等措施，因翼缘局部失稳发生弯曲、扭转等变形；

(3) H型钢圈梁在高应力状态下，腹板发生局部稳定破坏；

(4) H型钢圈梁弯曲变形，使连接板的螺栓拉断；

(5) 头道支撑位置过低，使支护结构顶部位移过大；

(6) 对于软土地区的挡土支护结构，基坑深度小于10m时，一些工程选用φ609×11mm 单根钢管作头道支撑，因长细比较大，极易弯曲变形，不易保证整体稳定性；

(7) 支撑水平间距过疏，使支撑杆件产生过大的弯曲变形；

(8) 由于挡土墙（桩）入土深度或承载力不足，基坑开挖后，产生坑底土体隆起或挡土支护结构较大沉降。从而使支撑系统产生较大的附加应力，对其稳定性产生不利的影响；

(9) 由温度变化较大时引起支撑系统产生较大的附加应力(有的可达20％左右)的情况设计时未曾考虑或考虑不周，从而使支撑体系出现险情；

(10) 钢支撑的连接部往往易成为强度上的薄弱点，实例表明，因对母材开孔处及螺栓等未认真进行强度验算而引起连结部破坏、支撑失效；

(11) 深基坑平面形状不规则，或支撑两侧的地面高差较大等造成支撑系统的内力不平衡，对此考虑不周，造成基坑倒塌；