上海轨道交通4号线越江隧道的事故

应用实例2:
上海轨道交通4号线越江隧道的事故
1、工程概况
浦东南路站～南浦大桥站区间隧道工程是上海市重大工程项目―轨道交通四号线工程的一个重要组成部分。

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。

区间隧道顶最大埋深为37.7m，隧道中心线水平距离为10.984m，隧道最大坡度为3.2%。

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。

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）。

2、险情情况
凌晨，联络通道发生流砂涌水，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。

9：00音像楼裙房发生二次突沉，并部分坍塌，大楼继续倾斜，墙面开裂加剧。

15：00以风井为中心的地面沉陷加快，并逐步形成沉陷漏斗。

坍塌范围扩展到董家渡路、中山南路、外马路、防汛墙。

20:00，防汛墙也开始出现裂缝，沉降进一步发展。

3、事故原因
本工程采用冻结法施工,施工中未考虑夏季施工损失，制冷量不足，未达到对冻土平均温度（－10 ︒C —－8 ︒C）的要求。

施工中擅自更改设计，冻结管数量由24个减少为22个，长度由25m缩短至16m。

设计要求冻结时间50天，实际在43天时，即冻结条件不太充分的情况下即实施开挖，6月24日回路温差大于要求，但施工单位对于险情征兆没有采取有效措施。

从而事故进一步发展，压力水流出,土温上升,水压力达到承压水压力，此时仍然没有采取紧急止水措施，导致重大责任事故的发生。

4、抢险技术措施
设立区间水泥封堵墙，减少地面附加荷载，防止对地面的冲击震动，防止黄浦江水和地表水进入事故区段。

土力学原理分析：
本工程穿越黄浦江底部，地基土含水量丰富，承压水头高，常规的支护措施很难奏效，为此采用冻结法施工。

在盾构穿越后，随之进行巷道支护，冻结区段逐步推进。

本工程事故中温度未达到要求，则非常危险。

上海地层属于典型的软土，黄浦江两侧砂土分布比较广，大约分布在浦东浦西两侧10余米至20余米左右。

轨道4号线隧道施工所处土层在地下七层，该层是沙层土，含沙量很高，沙中又含水，而水是有一定压力的，因为水源头与江河湖泊相连，水的压力还会随着潮汐随时变化，根据连通器的原理，通了以后水就会将大量流沙源源不断喷出。