地鐵淺埋暗挖隧道塌方事故原因分析及建議

丁達(dá)偉 深圳市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督總站，深圳 518029

地鐵淺埋暗挖隧道塌方事故原因分析及建議

丁達(dá)偉 深圳市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督總站，深圳 518029

本文介紹了深圳地鐵某暗挖隧道發(fā)生的塌方事故，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)及周邊的地質(zhì)條件，對(duì)事故原因進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上對(duì)城市地鐵建設(shè)機(jī)制中存在的問題進(jìn)行了探討并提出了建議。

暗挖隧道；塌方；原因分析；建議

引言

國內(nèi)地鐵隧道施工工法主要有明挖法、盾構(gòu)法和暗挖法三種。其中，盾構(gòu)法是使用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)。暗挖法主要是采取礦山法隧道的施工工藝進(jìn)行施工，主要工藝包括爆破、人工或機(jī)械挖土、超前支護(hù)、二次襯砌等。有些地質(zhì)條件下巖層堅(jiān)硬不利于盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)，往往選用礦山法隧道的工藝進(jìn)行施工。暗挖法隧道施工的重大危險(xiǎn)源主要包括塌方、透水及上部建筑物的沉陷等。本文以深圳地鐵某暗挖隧道發(fā)生的塌方事故為例，對(duì)事故原因進(jìn)行分析，對(duì)城市地鐵建設(shè)機(jī)制存在的問題進(jìn)行了探討并提出一些建議。

1 工程事故介紹

1.1 事故情況

2009年4月13日下午，深圳地鐵某礦山法暗挖隧道出渣作業(yè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)掌子面左側(cè)中上方出現(xiàn)紅色黏土，約占掌子面面積1/3，有少量孔隙水。面對(duì)這種突變的地質(zhì)情況，監(jiān)理單位與施工單位立即組織人員對(duì)掌子面附近地質(zhì)變差位置進(jìn)行噴射砼加注漿小導(dǎo)管進(jìn)行加固并于下午17：00加固完畢。晚上約21：00準(zhǔn)備立架時(shí)，掌子面右上方發(fā)生掉土現(xiàn)象，隨后即有紅色黏土坍塌下來，塌方高度約2米，之后仍有少量土不間斷下落。面對(duì)此情況，施工單位啟動(dòng)應(yīng)急搶險(xiǎn)程序，同時(shí)向相關(guān)部門報(bào)告，并與交管部門聯(lián)系，開始對(duì)機(jī)動(dòng)車道進(jìn)行封閉，同時(shí)將隧道上方進(jìn)行滿鋪1.5mm厚鋼板，以減少行車振動(dòng)對(duì)暗挖隧道的影響。實(shí)行交通管制期間，隧道搶險(xiǎn)工作仍在進(jìn)行，到13日晚上23：30左右，已用噴射混凝土對(duì)掌子面及塌方位置進(jìn)行了封閉。為防止出現(xiàn)空洞，施工單位經(jīng)過與監(jiān)理、業(yè)主等單位協(xié)商后，對(duì)掌子面右側(cè)施作了三根5m長(zhǎng)注漿小導(dǎo)管準(zhǔn)備采取雙液注漿對(duì)可能出現(xiàn)空洞位置進(jìn)行壓漿填充。

1.2 事故處理

1.2.1 施工處理順序

(1)出現(xiàn)塌方后及時(shí)進(jìn)行組織進(jìn)行交通疏解，禁止機(jī)動(dòng)車輛在隧道上方通過并立即進(jìn)行洞內(nèi)及地面位置的監(jiān)測(cè)工作；

(2)用坍塌下來的土體對(duì)掌子面進(jìn)行封堵；

(3)對(duì)坍塌的漏斗位置進(jìn)行初噴；

(4)施作錨管對(duì)塌方位置進(jìn)行加固；

(5)復(fù)噴混凝土，將塌方位置進(jìn)行封閉；

(6)從已經(jīng)施作的錨管位置進(jìn)行雙液注漿，對(duì)噴射砼過程中形成的空洞及時(shí)進(jìn)行填充；

(7)在地面采用袖閥管注漿的方式對(duì)掌子面附近洞頂位置進(jìn)行注漿，封堵沙灣河河水通向洞內(nèi)的水路并進(jìn)一步對(duì)空洞位置進(jìn)行填充。

1.2.2 施工工法

(1)噴射砼

(2)洞內(nèi)靜壓注漿

(3)洞外袖閥管注漿

1.2.3 監(jiān)測(cè)方法

出現(xiàn)塌方后，項(xiàng)目部安排監(jiān)測(cè)組分兩個(gè)小組進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)，第一小組負(fù)責(zé)洞內(nèi)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為拱頂下沉和隧道收斂；第二組負(fù)責(zé)洞頂?shù)孛娉两禉z測(cè)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為地表下沉。截止到15日上午10：00，地表沉降累計(jì)最大值為18mm，就持續(xù)觀測(cè)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來看，所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)變化已呈穩(wěn)定趨勢(shì)。

2 原因分析

經(jīng)調(diào)查分析事故原因主要有以下方面：

（一）勘察單位地質(zhì)勘察報(bào)告的工程地質(zhì)情況與現(xiàn)狀不一致。具體表現(xiàn)為:

1、勘察單位巖土工程勘察報(bào)告顯示，發(fā)生險(xiǎn)情段隧道圍巖為中風(fēng)化-強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖，圍巖類別為IV級(jí)。在開挖過程中，掌子面拱部約2米寬的范圍突然出現(xiàn)全風(fēng)化黏土，出現(xiàn)掉快塌方現(xiàn)象。該地質(zhì)報(bào)告沒有揭示出全風(fēng)化黏土層的存在。

2、勘察單位勘察報(bào)告中指出應(yīng)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充勘察，然而補(bǔ)充勘察工作并未進(jìn)行導(dǎo)致該鉆孔地質(zhì)資料缺失。進(jìn)而導(dǎo)致該區(qū)域近100米隧道的設(shè)計(jì)與施工無勘察報(bào)告作為依據(jù)。

3、勘察單位勘察報(bào)告中指出，勘察鉆孔在地質(zhì)復(fù)雜地段，適當(dāng)加密鉆孔。該暗挖隧道要穿越河流，在有可能存在地質(zhì)及水文條件突變的情況下，勘察單位沒有對(duì)鉆孔進(jìn)行加密。

（二）施工單位沒有進(jìn)行地質(zhì)補(bǔ)勘和地質(zhì)超前預(yù)報(bào)。施工單位曾在險(xiǎn)情隧道斷面附近進(jìn)行鉆孔補(bǔ)勘，但由于受到道路管線密集、交通流量大等因素影響，導(dǎo)致地質(zhì)補(bǔ)勘無法進(jìn)行。施工單位沒有進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作?？辈靾?bào)告顯示該段無復(fù)雜地質(zhì)條件，施工單位沒有復(fù)核地質(zhì)條件。

（三）施工單位險(xiǎn)情應(yīng)急處理意識(shí)不強(qiáng)，措施不力。施工單位13日下午發(fā)現(xiàn)隧道掌子面出現(xiàn)地質(zhì)突變情況即采取加固措施，晚上21：00仍出現(xiàn)掉塊塌方險(xiǎn)情，說明施工單位采取的措施針對(duì)性不強(qiáng)，未能有效阻止險(xiǎn)情的發(fā)生。此外搶險(xiǎn)物資設(shè)備準(zhǔn)備不足，離現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn)，導(dǎo)致?lián)岆U(xiǎn)時(shí)間有所滯后。

3 城市地鐵建設(shè)存在的問題及建議

3.1 存在的問題

自2005年末以來，全國大中城市地鐵建設(shè)猶如雨后春筍般掀起建設(shè)高潮。地鐵從立項(xiàng)、規(guī)劃、建設(shè)單位組建、勘察、招投標(biāo)到施工的速度快得驚人，有的城市僅需一到兩年就能完成以上巨大的工作任務(wù)，因此為工程質(zhì)量安全管理埋下了隱患。近幾年來，國內(nèi)地鐵建設(shè)出現(xiàn)了許多重大質(zhì)量安全事故，造成了嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。

對(duì)各個(gè)地鐵事故進(jìn)行對(duì)比分析，就能發(fā)現(xiàn)我國地鐵建設(shè)存在一些共性問題：

（一）建設(shè)單位違背客觀規(guī)律壓縮工期，降低工程造價(jià)，“多、快、好、省”進(jìn)行工程建設(shè)?，F(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量安全管理人員不足，力量薄弱。合同管理不嚴(yán)，部分合同條款對(duì)相關(guān)單位的項(xiàng)目機(jī)構(gòu)人員配備、主要施工設(shè)備、質(zhì)量安全文明施工等要求不明確，不具體，約束性不強(qiáng)，甚至存在不合理的現(xiàn)象。對(duì)參建單位未履行合同要求或履行情況較差的，未采取相應(yīng)的措施加以糾正。

（二）監(jiān)理質(zhì)量控制軟弱。監(jiān)理企業(yè)受業(yè)主委托，從業(yè)主處收取監(jiān)理費(fèi)，這就在機(jī)制上決定了監(jiān)理不可能站在第三方公正的立場(chǎng)上，對(duì)于業(yè)主的違規(guī)行為，不能進(jìn)行有效制止。項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)監(jiān)理人員數(shù)量不足，專業(yè)配備不符合要求，缺乏軌道交通建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)。

（三）由于我國正處在軌道交通建設(shè)高峰期，施工單位專業(yè)技術(shù)力量分散，導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理薄弱,對(duì)復(fù)雜軟弱地質(zhì)條件下軌道交通工程施工經(jīng)驗(yàn)不足，認(rèn)識(shí)不夠，不能提前作出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判。施工單位受市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈影響，紛紛低價(jià)競(jìng)標(biāo)，導(dǎo)致技術(shù)措施不到位。部分施工企業(yè)將軌道交通工程層層轉(zhuǎn)包，對(duì)分包單位又沒有進(jìn)行嚴(yán)格的管理。一部分一線操作工人是剛剛離開農(nóng)村，進(jìn)入城市建設(shè)工地，由于這些人員未經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，缺少相關(guān)知識(shí)，操作技能差，嚴(yán)重影響了工程施工質(zhì)量。

3.2 建議

（一）建設(shè)單位應(yīng)按照工程建設(shè)規(guī)律合理確定工程造價(jià)和工期，加強(qiáng)質(zhì)量管理力度，充實(shí)管理力量，切實(shí)履行工程質(zhì)量安全第一責(zé)任人的職責(zé)。

（二）建立健全施工企業(yè)對(duì)工程項(xiàng)目經(jīng)理部的考核管理機(jī)制和監(jiān)理企業(yè)對(duì)項(xiàng)目監(jiān)理部的考核管理機(jī)制，讓施工企業(yè)和監(jiān)理企業(yè)真正承擔(dān)企業(yè)質(zhì)量管理責(zé)任。軌道交通工程施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)建立健全質(zhì)量保證體系，完善各項(xiàng)質(zhì)量管理制度，落實(shí)各層次管理人員相應(yīng)的責(zé)任，確保質(zhì)量保證體系有效地運(yùn)行。

（三）實(shí)行風(fēng)險(xiǎn)源評(píng)估制度。梳理控制重大風(fēng)險(xiǎn)源的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提出有效的防范措施，形成重大風(fēng)險(xiǎn)源責(zé)任控制體系，確保工程質(zhì)量安全責(zé)任層層落實(shí)到具體環(huán)節(jié)、具體崗位、具體人員。

（四）參建單位資質(zhì)審查應(yīng)由市場(chǎng)準(zhǔn)入拓展到現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)入。軌道交通施工企業(yè)監(jiān)理企業(yè)一般都是大型企業(yè)，資質(zhì)市場(chǎng)準(zhǔn)入不會(huì)有問題，一旦企業(yè)中標(biāo)以后委派的項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)人員資質(zhì)、資格和能力是否滿足要求，進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械設(shè)備是否滿足工程建設(shè)需求，專業(yè)分包、勞務(wù)分包單位資質(zhì)是否符合要求等，都要通過現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)入來核實(shí)。

（五）建立關(guān)鍵崗位人員教育培訓(xùn)制度。應(yīng)對(duì)軌道交通工程建設(shè)關(guān)鍵崗位人員進(jìn)行嚴(yán)格的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)并進(jìn)行考核，持證上崗。

4 結(jié)語

“百年大計(jì)，質(zhì)量第一”，質(zhì)量是工程建設(shè)永恒的主題。只有不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)，更新觀念，地鐵工程建設(shè)質(zhì)量才能得到逐步提高。

[1]地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S]. GB50299-1999

[2]李瑞麟.軌道交通工程隧道暗挖塌方事故的防控對(duì)策及應(yīng)急搶險(xiǎn)要點(diǎn)分析[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù).2006，（2）

[3]鄧?yán)^杰，張志誠.地鐵區(qū)間暗挖隧道塌方事件的搶險(xiǎn)處理[J].江蘇建筑.2007，（3）

[4]張慶賀，朱合華.地下工程[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社.2005

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.041