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文檔簡介

1、巖土工程的事故案例分析目錄前言基坑事故水利工程事故滑坡災(zāi)害與事故結(jié)語1. 前言“天意從來高難問”巖土材料的復(fù)雜性、影響因素多樣性造成對客觀世界的不可確知性和一定程度的盲目性,巖土工程具有更多的不確定性; “天行有常,不為堯存,不為桀亡。應(yīng)之以治則吉,應(yīng)之以亂則兇?!保ㄜ髯犹煺摚皇鹿实陌l(fā)生歸根結(jié)蒂是違反了客觀規(guī)律,巖土工程的事故是違反了巖土和巖土力學(xué)基本的原理。古代帝堯“用鯀治水,九年而水不息。功用不成。”據(jù)說是由于采用了以“堵”為主的戰(zhàn)略,結(jié)果“治水無狀”而被“殛于羽山而死”大禹吸取了經(jīng)驗教訓(xùn),采用“導(dǎo)”的戰(zhàn)略,結(jié)果“開九州,通九道,陂九澤,度九山?!蓖瓿闪酥嗡蝿?wù),功成于天下。人們都是在失

2、敗中總結(jié)經(jīng)驗,增長才干,成為專家。太沙基講過:“一個記錄完善的工程實錄等價于十個有創(chuàng)造性的理論?!保ˋ well documented case history should be given as much weight as ten ingenious theories.) 屈原在惜頌中指出“九折臂而成醫(yī)兮,吾至今而知其信然?!睂Υこ淌鹿实恼_態(tài)度目前“有關(guān)部門”對事故采取封堵的做法 ;嚴(yán)格控制現(xiàn)場,封鎖輿論,銷毀物證;評審專家-嚴(yán)禁擴散;阿Q的精神。當(dāng)事者或相關(guān)者將造成近300人死亡的襄汾縣尾礦壩事故說成是泥石流;將掩埋了20多人的杭州地鐵基坑事故說成是“突發(fā)性自然事故”。 “天何言哉

3、?四時行焉,萬物生焉” (論語陽貨)。 “蒼天何辜?代人受過?!濒斞赶壬f過:第一個吃螃蟹的人是很值得佩服的,因為他也一定吃過蜘蛛,覺得不好吃,于是人們也就不再吃蜘蛛了。這里的關(guān)鍵在于他肯將結(jié)果告訴大家。工程事故是可預(yù)防與可避免的人的不安全行為事故物的不安全狀態(tài)不可抗力因素海因里希調(diào)查了75000件工傷事故的結(jié)果占88%占10%占2%對2001-2007國內(nèi)地鐵建設(shè)事故的不完全統(tǒng)計事故一般是可以避免的:事故有預(yù)兆,可以反映在監(jiān)測數(shù)據(jù)中,事故萌芽到險情發(fā)生一般有2-3天的時間。事故萌芽緩慢發(fā)展期快速發(fā)展期事故險情關(guān)鍵節(jié)點1. 基坑事故杭州地鐵1號線湘湖站北二基坑事故事故回放2008年11月15日

4、下午3時20分左右,基坑西側(cè),風(fēng)情大道街口的交通號正值紅燈,南行的十4輛車停在路面待行。司機們覺得人車整體下沉,前門的紅綠燈突然不見,緊接著車內(nèi)進水,車內(nèi)人員緊急逃離,被淹的K327公交車上的乘客也全部脫險。 風(fēng)情大道沉陷7m,寬40m,長近百米,很快漫水;百余名坑中現(xiàn)場施工人員紛紛逃離,名蛙人進行潛水作業(yè)。抽干積水之后,派出了搜救犬幫助確定失蹤者方位。未能有所發(fā)現(xiàn)。救援人員采取每隔50厘米分區(qū)挖溝的方式下探。最后17個施工人員死亡,4人失蹤。事故現(xiàn)場 西側(cè)基坑內(nèi)散亂的鋼管支撐坑內(nèi)的淤泥南端破碎的鋼筋混凝土連續(xù)墻(內(nèi)) 南端破碎的鋼筋混凝土連續(xù)墻(外) 工程概況簡介湘湖站為杭州地鐵1號線的起點

5、站,位于蕭山湘湖杭州樂園西側(cè),風(fēng)情大道東側(cè)。車站東側(cè)為奧蘭多小鎮(zhèn)、東南方向為杭州樂園,西側(cè)為在建蘇黎世小區(qū),建筑物主要為小高層。車站總長932m,寬21m。根據(jù)結(jié)構(gòu)分段施工,本站主體基坑依照從北向南分段封堵施工順序,分為北一、北二、南一、南二等多期,地質(zhì)斷面圖2212強/中風(fēng)化砂巖工程情況車站主體為地下兩層三跨鋼筋混凝土矩形框架結(jié)構(gòu)。北二基坑長度為106m,寬度。車站主體結(jié)構(gòu)頂板覆土,底板埋深16m, 地面標(biāo)高一般在左右。主體開挖深度約,圍護結(jié)構(gòu)采用800mm厚地下連續(xù)墻,連續(xù)墻入土深度約,豎向設(shè)置4道609鋼管支撐,支撐中部設(shè)置中間立柱。橫斷面圖21事故發(fā)生前自10月9號至事發(fā)前,臨近北二基

6、坑西側(cè)風(fēng)情大道位于污水管附近上方的車道路面結(jié)構(gòu)層開裂嚴(yán)重、路面下沉明顯;曾多次采取架鋼筋、澆灌混凝土、對路面的裂縫進行了勾縫等措施來補救。除基坑外地面開裂現(xiàn)象外,基坑內(nèi)側(cè)地下連續(xù)墻也曾出現(xiàn)過較大的裂縫;基坑全長分為6個作業(yè)段(每段25米左右),事故前第一段已作完底板結(jié)構(gòu),第二段作完墊層,第三段輔砂石,第四段清底,兩臺挖機正在第五段和第六段段開挖最后一層土方。事故前基坑已見底而未作結(jié)構(gòu)的區(qū)段至少3段(即6070米長)以上。鉆探的地下連續(xù)墻位置西原墻位破壞后的墻頂位置下部斷裂段的頂部破壞后的平面圖基坑內(nèi)部(南-北)西側(cè)的連續(xù)墻土層指標(biāo)表1土層層底標(biāo)高(m)層厚(m)重度(kN/m3)()c(kPa

7、)孔隙比e塑性指數(shù)ILm(kN/m4)kmax(kN/m3)1-24.971.531910100.9950.91200050002-2-0.645.611931.810.20.8680.5518000100004-2-12.6612.0217.111.915.81.4301.38300060006-1-28.3815.7217.113.613.81.3531.48350070008-2-43.515.1217.918.2141.0400.9470008000土體穩(wěn)定分析坑底承載力支護墻抗彎+沿墻底滑動整體滑動規(guī)范名稱一般(基本)規(guī)定水土壓力計算坑底隆起驗算、繞墻底隆起驗算及整體穩(wěn)定驗算建筑地基

8、基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB 5000720024.2.4可采用原狀土室內(nèi)剪切試驗、無側(cè)限抗壓強度試驗、現(xiàn)場剪切試驗、十字板剪切試驗等方法測定,采用室內(nèi)剪切試驗時應(yīng)選用三軸壓縮試驗中的不固結(jié)不排水試驗。9.1.8 飽和粘性土應(yīng)采用在土的有效自重壓力下預(yù)壓固結(jié)的不固結(jié)不排水試驗,確定抗剪強度指標(biāo),并宜采用薄壁取土器取樣。同一般規(guī)定對粘性土宜按水土合算的原則計算;也可按地區(qū)經(jīng)驗確定。附錄V 當(dāng)坑底為軟土?xí)r,應(yīng)驗算坑底土抗隆起穩(wěn)定性支護樁、墻端以下土體向上涌起,建筑基坑支護技術(shù)規(guī)范JGJ120993.4.1、343 cii三軸試驗(當(dāng)有可靠經(jīng)驗時可采用直剪試驗)確定的第i層土固結(jié)不排水(快)剪粘聚力、內(nèi)摩擦角標(biāo)

9、準(zhǔn)值。粉土、粘土采用水土合算附錄A 圓弧滑動簡單條分法 k=1.3 建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程YB 925897(冶金部)無5.5.5粘性土無條件取得有效抗剪強度指標(biāo)時,可采用總應(yīng)力固結(jié)不排水抗剪強度指標(biāo)計算。6.3.1 當(dāng)基坑底為軟土?xí)r,應(yīng)按以下兩種條件驗算坑底土涌起穩(wěn)定性。(1)樁端以下土體 (2)墻抗彎坑底土涌起:建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范DB33、T10082000,J100362000(浙江?。?.2.6.1 應(yīng)按下列規(guī)定提供土的抗剪強度指標(biāo):(1)應(yīng)考慮實際工程底排水條件確定采用的強度試驗方法并提供相應(yīng)的峰值強度指標(biāo);(2)對于淤泥和淤泥質(zhì)土。應(yīng)提供室內(nèi)試驗不排水強度指標(biāo);當(dāng)基坑安全等級為一、

10、二級時,還需進行十字板試驗提供十字板強度和靈敏度。(3)對砂土、粉性土和粘性土,采用三軸固結(jié)不排水試驗,分別提供有效應(yīng)力指標(biāo)和總應(yīng)力指標(biāo)。9.2.3.1按式9.2.3.1驗算圍護墻底地基承載力:9.2.3.2 驗算圍護墻彎曲抗力,坑底土底抗隆起穩(wěn)定性:規(guī)范名稱一般(基本)規(guī)定水土壓力計算坑底隆起驗算、繞墻底隆起驗算及整體穩(wěn)定驗算上?;庸こ淘O(shè)計規(guī)范DBJ086197條文說明:3.0.6.4板式支護體系土壓力,采用水土合算,土的抗剪強度指標(biāo),取固結(jié)不排水剪切指標(biāo),當(dāng)無三軸試驗參數(shù)時,也可用直剪固快指標(biāo)。3.0,7,3坑內(nèi)外土體的穩(wěn)定性。深圳地區(qū)建筑深基坑支護技術(shù)規(guī)范SJG05(征求意見稿)3.1

11、.9 抗剪強度試驗方法的選取1進行主動土壓力、被動土壓力和抗傾覆穩(wěn)定性計算時,對粘土和粉質(zhì)黏土,宜采用三軸固結(jié)不排水(CU)試驗或之間固結(jié)快剪試驗參數(shù);對飽和粉土、砂土和碎石土可根據(jù)水下休止角試驗和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗的實測擊數(shù),按經(jīng)驗估算其有效內(nèi)摩擦角;3抗隆起穩(wěn)定性計算,應(yīng)采用三軸不固結(jié)不排水試驗(UU),或直剪的快剪試驗,或 十字板剪切試驗的不排水強度Cu值;4整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定以及抗滑穩(wěn)定性計算,當(dāng)最危險滑動面所穿過的土體為一般粘性土?xí)r,宜采用三軸固結(jié)不排水試驗或固結(jié)快剪所求得強度參數(shù);當(dāng)為粉土、砂土和碎石土?xí)r宜采用有效強度參數(shù),當(dāng)為飽和軟黏土?xí)r,宜采用有效有效自重壓力下預(yù)固結(jié)后的三軸不固結(jié)不

12、排水試驗?;蛑奔舻挠行ё灾貕毫︻A(yù)固結(jié)后的快剪試驗參數(shù),或十字板剪切試驗的不排水強度cu。建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程兩層軟土的各種強度指標(biāo) 土層不排水無測限強度十字板快剪固結(jié)快剪固結(jié)不排水cuqc=2cucucqqccqcqccucu4-211.025.3428.68.16.115.811.917.19.76-19.024.0634.17.18.313.813.617.813.28-28.07.38.114.018.219.015.1幾點疑問強度指標(biāo)試驗的合理性;應(yīng)當(dāng)采用什么強度指標(biāo)進行穩(wěn)定分析?應(yīng)當(dāng)采用什么重度計算抗滑力矩?為什么在西側(cè)坍塌? 西側(cè)風(fēng)情大道首先坍塌,兩墻間距從21m,達到最小,將坑底

13、淤泥質(zhì)土擠起來,使基坑的實際深度大大減少,所以盡管所有支撐鋼管全部失效,東側(cè)連續(xù)墻也發(fā)生較大位移,但尚基本保持直立。西側(cè)是大道,交通方便,幾乎所有的施工機械、車輛、泥漿池、建筑材料全部在西側(cè)。超載的工程運土車輛來回反復(fù)碾壓,路面交通繁忙。土體已發(fā)生較大的位移,地面開裂,反復(fù)的路面荷載必然會進一步破壞地基原狀土的結(jié)構(gòu)性,由于這兩層軟黏土的靈敏度較高,這種擾動使土的強度進一步降低,等紅燈的十幾輛車重量可能成為了引發(fā)垮塌的“最后一根稻草”。良好的場地條件釀成事故該基坑工程的工地條件“太好”了:東西兩側(cè)距離建筑物都在幾十米到百米以上,西側(cè)是風(fēng)情大道,大道西側(cè)是一個小學(xué)校的操場。自10月9號至事發(fā)前的一

14、個多月,臨近北二基坑西側(cè)風(fēng)情大道位于污水管附近上方的車道路面結(jié)構(gòu)層開裂嚴(yán)重、路面下沉明顯,基坑內(nèi)側(cè)地下連續(xù)墻也曾出現(xiàn)過較大的裂縫。這些預(yù)兆沒有引起充分的重視。常??梢砸姷竭@樣的場面:由于地面或者墻面發(fā)現(xiàn)有微小的裂縫,居民就會在工地集聚起來,阻止車輛進出,大爺大媽們坐在挖土機、起重機下,不準(zhǔn)動土群眾監(jiān)督的有效性。搜尋與恢復(fù)施工設(shè)計方案塌陷的路面資料重勘1、施工單位(中鐵):北二基坑周邊現(xiàn)狀圖;2、垮塌的北二基坑既有圍護結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀圖(中鐵現(xiàn)場測定);3、杭州地鐵1號線湘湖站北二段基坑巖土工程勘察報告(中間資料),浙江華東建設(shè)工程有限公司2008年12月4日;4、杭州地鐵1號線湘湖站北二段基坑恢復(fù)方案

15、巖土工程勘察專題報告(浙江華東建設(shè)工程有限公司,2008年12月31號)5、2009年1月2日專家評審意見書; 北二基坑現(xiàn)狀總平面圖1、新圍護樁施工,圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)加固(格構(gòu)式旋噴樁結(jié)構(gòu)),新老圍護間土體加固。2、坑外卸土,架設(shè)支架、安裝鋼支撐,現(xiàn)澆冠梁與壓頂板??油庑龂姌都庸炭觾?nèi)旋噴樁加固鉆孔灌注樁樁直徑12001400雙拼800鋼支撐間距4500800厚壓頂板旋噴樁止水坑外旋噴樁加固坑內(nèi)旋噴樁加固樁體接高至地面標(biāo)高扶壁式擋墻北二基坑圍護結(jié)構(gòu)南端高低樁 3-3 橫剖面圖500500型鋼砼墊層間距4500鋼筋砼撐灌注樁樁端入巖型鋼混凝土圍檁800鋼管撐800鋼管撐南端兩側(cè)高圍護樁北端現(xiàn)有圍護西側(cè)

16、圍護結(jié)構(gòu)縱斷面圖基坑坑底地基加固處理設(shè)計與沉降計算 1、坑底土擾動情況坑底土為II-2區(qū)坑底擾動區(qū):-1層土體以上處發(fā)生了較嚴(yán)重的擾動,土體強度指標(biāo),土體指標(biāo)最小僅為原狀土的35%,擾動土總厚度達28m,因此永久結(jié)構(gòu)底板座落于20m厚嚴(yán)重擾動的欠固結(jié)土;基底持力層為6-1層,地基承載力特征值僅為40kPa,軟弱下臥層為6-2層,層厚為1012m、8-1層910m。因此須對下面欠固結(jié)土的壓縮固結(jié)過程分析、結(jié)構(gòu)完成后產(chǎn)生的永久固結(jié)沉降量進行計算;倘若不進行加固處理,總沉降量為2010mm,因此必須對土體進行加固處理。2、加固土體的處理措施、目標(biāo)和加固后沉降計算 坑底土加固處理采用復(fù)合地基,處理方法

17、采用直徑500的高壓旋噴樁;處理目標(biāo):根據(jù)地下二層軌行層垂直限界要求以及軌道綜合誤差調(diào)整可能,固結(jié)沉降應(yīng)控制在50100mm內(nèi);復(fù)合地基處理縱斷面圖長樁底線短樁底線坑底下復(fù)合地基處理平面圖一采用500615x615旋噴樁加固坑底至坑底下8m范圍。主要工程數(shù)量表圍護樁(根)重力式擋墻高壓旋噴樁(m3)坡頂止水帷幕旋噴樁(m3)坑內(nèi)加固水泥土旋噴樁(m3)鋼支撐,含換撐(m)冠梁壓頂板(m3)163根27468351220032(開挖前)+9696(地基處理)609,830.9 m800,985.5m1262新加坡Nicoll 大道地鐵基坑倒塌 事故發(fā)生地段地點:Nicoll 大道。日期:2004

18、年4月20日一.事故回放2004年4月20日新加坡時間3:30,新加坡地鐵循環(huán)線Nicoll 大道正在施工的基坑突然倒塌,造成四名工人死亡, 三人受傷;塌方吞下兩臺建筑起重機;使有六車道的Nicoll大道受到嚴(yán)重破壞,無法使用。事故現(xiàn)場留下了一個寬150m, 長100m, 深30m的塌陷區(qū),扭曲的鋼梁、破碎的混凝土板一片狼藉。事故造成地鐵循環(huán)路線的工期拖延,計劃2010年才可完成,車站轉(zhuǎn)移約100米以外,造成巨大經(jīng)濟損失。 二.工程簡介屬于新加坡地鐵循環(huán)線,合同824。此段地鐵線路采用明挖,用地下連續(xù)墻和內(nèi)支撐支護;該場地的地基土為新加坡海洋粘土,屬于軟粘土。其分布是西北較淺而東南深;基坑開挖

19、深度30-40m之間,對部分軟土進行了分層水泥噴漿加固。地下軟土層底面深度的等值線NNEEN-N土層斷面圖 (北距=31651.44m) E-E土層斷面圖 (東距=31689.06m) 2. 66kV 電纜下的缺口 在倒塌區(qū)有一66kV 電纜通過,為此,在開挖前,兩側(cè)連續(xù)墻都留有缺口,在開挖時,采用逆作方式,逐段開挖,逐段將缺口補齊形成連接板,分層噴漿也都留下了缺口。(a)開挖前的連續(xù)墻 (b)開挖第五層后 (c)開挖十層后分析結(jié)果 最大的側(cè)向土和墻位移發(fā)生在東半部開挖倒塌前。最大位移的位置大約在海洋粘土最深的地方,靠近開挖的東端-三維土體剖面變化對最大位移有很大的影響。南墻的最大位移大于北墻

20、,和地面位移傾斜計的測量結(jié)果一致;在倒塌前,南墻彎曲變形大大超過北墻。沿著南墻,連接器主要是拉力變形,每個連接器的變形很大,從到。在倒塌時南墻接點脫落;墻接點的抗拉性能弱,缺少橫撐系統(tǒng)來重分配支撐桿力,并抵抗南墻的側(cè)向拉力,所有這些都導(dǎo)致了墻的倒塌。局部區(qū)域曾經(jīng)噴漿,但這不能獨立加固。在任何情況下,參數(shù)研究顯示噴漿的作用在倒塌初始階段并沒有支撐桿和墻接點的作用大。結(jié)論意見 事故發(fā)生后,最后四人受到刑事指控。組織了調(diào)查委員會對事故的責(zé)任進行了調(diào)查,同時也責(zé)成有關(guān)大學(xué)和技術(shù)部門對事故的原因進行了分析。陸地交通局委托新加坡國立大學(xué)用三維分析研究倒塌事件的機理和過程。事故現(xiàn)場的軟黏土抗剪強度低,基坑開

21、挖較深,以及支護設(shè)計和基坑施工的缺陷是事故的主要原因。上海軌道交通4號線越江隧道的事故2003年7月1日(一)工程概況 浦東南路站南浦大橋站區(qū)間隧道工程是上海市重大工程項目軌道交通四號線工程的一個重要組成部分。浦東南路站到南浦大橋站區(qū)間隧道上行線長2001M,下行線長1987M,其中江中段440M。區(qū)間隧道頂最大埋深為,隧道中心線水平距離為,隧道最大坡度為3.2%。 盾構(gòu)從浦東向浦西推進,在穿越黃浦江后經(jīng)防汛墻、外馬路、文廟泵站、音像制品批發(fā)交易市場進入中山南路,在穿越多稼路后隧道上下行線逐漸由水平同向推進轉(zhuǎn)為垂直同向推進直至浦西南浦大橋站。 圖中用深顏色表示的就是本次事故的發(fā)生區(qū)域。 風(fēng)井

22、事故的發(fā)生點位于隧道的聯(lián)絡(luò)通道處(又稱旁通道),聯(lián)絡(luò)通道采用冰凍法進行施工(風(fēng)井采用逆作法施工,已完成) 。隧道風(fēng) 井旁通道垂 直 通 風(fēng) 道地下連續(xù)墻18.25m33.5m13.3m4.2mD5.5m積水坑(一)險情情況 凌晨,聯(lián)絡(luò)通道發(fā)生流沙涌水,導(dǎo)致隧道上下行線嚴(yán)重積水,進泥沙。同時以風(fēng)井為中心的地面開始出現(xiàn)裂縫、沉降。 6:00,音像樓發(fā)生明顯變形,墻面開裂,房屋開始傾斜。 7:30,地面裂縫明顯加劇,沉降加快。文廟泵站明顯沉降、傾斜,風(fēng)井也明顯沉陷。 9:00音像樓裙房發(fā)生二次突沉,并部分坍塌,大樓繼續(xù)傾斜,墻面開裂加劇。 15:00以風(fēng)井為中心的地面沉陷加快,并逐步形成沉陷漏斗。坍

23、塌范圍擴展到董家渡路、中山南路、外馬路、防汛墻。 20:00,防汛墻也開始出現(xiàn)裂縫,沉降進一步發(fā)展。7月1日隧道險情在進一步發(fā)展和擴大 臨江花苑門口地面塌陷文廟泵站突沉7月2日-3日,工 程 地 質(zhì)層號地層名稱層厚(M)層底標(biāo)高(MC)人工填土6.39-2.14灰色粘質(zhì)10.5-12.641為色粘土3.50-16.142灰色粉質(zhì)粘土4.50-20.64暗綠-草黃色粉質(zhì)粘土4.30-24.941草黃色砂質(zhì)粉土9.20-34.142草黃色粉砂 從地質(zhì)報告中可知道在30M深度以下,地層為第七層(1層、2層),該土層砂性重,透水性好,易液化。聯(lián)絡(luò)通道位于第七土層,同時該土層為上海第一承壓水層,承壓水最

24、高水位為地面以下,最高水頭為。事故原因(1)凍結(jié)法施工方案調(diào)整缺陷:降低對凍土平均溫度要求:10 C 8 C制冷量不足:未考慮夏季施工損失;凍結(jié)管數(shù)量減少(2422),長度縮短25m-16m)事故原因(2)在凍結(jié)條件不太充分情況下進行開挖:要求凍結(jié)時間50天,實際43天;6月24日回路溫差大于要求事故原因(3)施工單位對于險情征兆沒有采取有效措施:壓力水流出土溫上升水壓力達到承壓水壓力沒有緊急止水措施,沒向隧道公司和監(jiān)理公司匯報;事故原因(4)嚴(yán)重違章,擅自鑿洞;(5)監(jiān)理公司現(xiàn)場監(jiān)理人員失職:僅在6月25日、30日下井兩次:29、30日日記:“各項工作均正?!保?)隧道公司現(xiàn)場管理人員失職:

25、247月1日,質(zhì)量員一次也未到工作面,2830日記”一切正?!安鸪欠篮閾岆U 搶險技術(shù)措施風(fēng)井黃 浦 江浦東南路站南浦大橋站隧道進水軌道交通1、2號線軌 道 交 通 四 號 線事故最大損害分析示意圖第一、封堵隧道、向隧道內(nèi)灌水、盡快形成和保持隧道內(nèi)外水土壓力平衡專家組在險情發(fā)展過程中,對險情造成的最大損壞作了分析。(1) 設(shè)立區(qū)間水泥封堵墻 7月1日在距兩側(cè)車站約幾百米處各筑一道水泥封堵墻 水泥封堵墻位置示意圖浦東南路站南浦大橋站上行線長2001米下行線長1987米黃浦江風(fēng)井水泥封堵墻水泥封堵墻第一、封堵(2)設(shè)立車站端頭井鋼筋混凝土封堵墻 7月3日7月4日在兩側(cè)車站端頭井處設(shè)置第二道鋼筋砼

26、封堵墻,并架設(shè)支撐和予埋加水管。鋼筋砼封堵墻位置示意圖浦東南路站南浦大橋站上行線長2001米下行線長1987米黃浦江鋼筋砼封堵墻鋼筋砼封堵墻水泥封堵墻水泥封堵墻鋼筋混凝土封堵墻施工第二、減少地面附加荷載,防止對地面的沖擊震動 拆除地面及周邊部分建筑物專家組意見:目的:1、減少隧道上方的附加荷載2、防止由于樓房傾倒對隧道產(chǎn)生新的沖擊和再次擾動地層3、為搶險工作提供地面作業(yè)空間和搶出時間第三、防止黃浦江水和地表水進入事故區(qū)段 地面地面風(fēng)井垂直通道隧道水塌方塌方風(fēng)井進水對土體結(jié)構(gòu)破壞示意圖(1)加厚、加高、加固防汛圍堰 用注水、灌砂,把躉船下沉座灘,作為圍堰抗滑措施,在躉船外打鋼板樁穩(wěn)定堤腳,加高、

27、加厚圍堰主堤,增強主堤整體牢固。 (2)對風(fēng)井實施加蓋、封閉 風(fēng)井封孔兩道堤間回填砂外馬路第二道堤 加蓋、封閉風(fēng)井 緊急拆除碼頭平臺和房屋 及時加高圍堰 在外馬路上筑第二道堤 在兩道堤間回填砂土石 對主堤內(nèi)沉陷區(qū)進行回填 (3)采用旋噴樁,對滲水處緊急封堵 武警封堵防汛墻滲水處 對滲水處緊急封堵 在主堤內(nèi)側(cè)增設(shè)拉森鋼板樁 對主堤和內(nèi)側(cè)地面進行注漿 圍堰內(nèi)側(cè)打鋼板樁第四、 穩(wěn)定土體,減少土體擾動范圍,補充地層損失 穩(wěn)定土體,減少并控制土體擾動范圍,有利保護隧道和周邊建筑(區(qū)域外的構(gòu)筑物),其主要的措施就是盡快大量地向地下注漿,以補充地層損失及改善隧道結(jié)構(gòu)受力條件。 對事故區(qū)段各區(qū)域?qū)嵤┳{ 對董

28、家渡路、中山南路等道路進行注漿 對臨江花苑大廈、谷泰飯店等建筑進行注漿 對南浦大橋引橋,橋臺和臺后擋墻進行注漿 沿隧道軸線兩側(cè)進行深層注漿 為促使隧道周邊土體穩(wěn)定,沿隧道軸線兩側(cè)進行深層的聚胺酯注漿 分區(qū)段同步進行回填 風(fēng)井黃浦黃江1區(qū)3區(qū)4區(qū)5區(qū)2區(qū)臨江花園水產(chǎn)大樓中山南路區(qū)外馬路董家渡路中山南路區(qū)外馬路防汛墻區(qū)為臨江花苑西北角至中山南路音像市場區(qū)為泵房風(fēng)井以北至董家渡區(qū)為泵房風(fēng)井以南至臨江大廈區(qū)為音像市場和鴻宇樓 效果: 保住臨江大廈等周邊建筑 控制了土體擾動,使擾動區(qū)域減少到最小范圍 控制了塌陷區(qū)發(fā)展,縮小了塌陷范圍,減輕了塌陷程度第五、保障搶險安全,為搶險提供有利保障 險情發(fā)生后指揮部

29、立即組織上水、電力、煤氣、排水、通信、電纜、公安、交警、消防等各單位采取了割接、改遷、封閉、暴露架空、重新敷設(shè)、調(diào)整系統(tǒng)等措施,確保搶險正常、快速進行和搶險人員安全,為搶險提供了有利的保障。 事故的最后處理月開始處理;澆筑了65m深的地下連續(xù)墻;3個明挖基坑;降水34m;開挖深度39.8m;開挖面積:20236m.在損壞與完好隧道連接處采用反復(fù)凍結(jié)法圍護;2007年9月完成。地鐵工程其他事故北京地鐵十號線事故朝陽區(qū)熊貓環(huán)島地鐵十號線工地22標(biāo)基坑側(cè)壁滲水導(dǎo)致了倒塌,塌陷面積近500平方米,事故導(dǎo)致4家通信企業(yè)電纜折斷,事故現(xiàn)場有工作人員稱,是工人施工挖斷自來水管道導(dǎo)致漏水。滲水是由于自來水管道

30、老化,年久失修導(dǎo)致。多災(zāi)多難十號線呼光區(qū)間蘇黃區(qū)間塌方蘇州街車站出入口光華路區(qū)間地面塌陷熊貓環(huán)島勁松東北出入口涌水5號線 干楊樹站基坑倒塌4號線黃莊站路口地面塌陷號出入口號出入口A端風(fēng)亭號出入口結(jié)合水管永久遷改分期施做廣州一中廣州地鐵基坑涌水充滿水廣州地鐵基坑底隆起2008年1月18日晚吊出井施工開挖至基坑底部準(zhǔn)備進行基坑墊層封底時,基坑突然隆起 廣州地鐵3號線周邊房屋損壞深圳地鐵竹子林車輛段基坑坍塌深圳地鐵二期工程深圳地鐵一號線世界之窗白石州區(qū)間地面塌陷南京隧道南入口塌陷南京地鐵二號線“2.5”爆炸事故現(xiàn)場圖1995阪神地震地鐵破壞1995阪神地震:地鐵站車站與地鐵線路高雄捷運坍塌事故現(xiàn)場圖

31、 巴西圣保羅地鐵基坑事故現(xiàn)場圖德國科隆檔案館倒塌2009年3月 3日 大批珍貴的歷史文獻 、影像資料葬身廢墟!北京萬亨大廈基坑事故事故回放2002年4月23日晚,基本開挖到設(shè)計基底(),基坑西側(cè)開挖到16m左右,側(cè)壁土釘墻下部局部塌落;用挖土機局部回填,無效;24日清晨,西部住宅樓附近倒塌;很快引起土釘墻整體傾倒;二.工程簡介北京,二號(環(huán)線)線地鐵線東直門;22層框剪結(jié)構(gòu)商業(yè)辦公樓;萬m26層框架附屬用房及地下車庫,基礎(chǔ)埋深降水井護坡樁復(fù)合土釘墻三. 事故的分析深度與基坑側(cè)壁安全等級;管路漏水;二次施工;突出部分(陽角);“復(fù)合土釘墻”的設(shè)計;施工質(zhì)量。管路漏水地下水 的影響二次施工基坑陽角

32、陽角廣州京光廣場基坑事故事故回放基坑南面地下室開挖到10-13m時,擋土樁墻發(fā)生水平位移;空心樁破裂;鄰近建筑物開裂;地面裂縫;1995年6月3日凌晨一時,約40m范圍的護坡樁突然倒塌,工棚傾入坑內(nèi)。3人死亡,17人受傷。工程簡介廣州京廣廣場廣州天河區(qū),塔樓55層,兩棟26層的副樓,裙房;基坑長310m,寬,深15m。 直徑,懸臂式護坡樁,20-25m長;間隔式空心樁,直徑,14m長 。素填土、雜填土、粉質(zhì)粘土、風(fēng)化粉砂巖廣州京光廣場失穩(wěn)基坑內(nèi)地下結(jié)構(gòu)的浮起北京順義某工地事故回放2008年8月9日,奧運期間,北京順義地區(qū)突降暴雨,兩小時降雨60mm以上;順義區(qū)尚未竣工的某住宅小區(qū)內(nèi)迅速積水,東

33、部積水深達到80cm。位于小區(qū)東北的生活污水處理的生化池突然浮起,北部浮起,南部浮起。幾小時以后,積水逐漸排除和下滲。該池也逐漸下沉,5天以后基本穩(wěn)定,但北高南低,北部高于設(shè)計標(biāo)高,南部高;同時西部比東部高20cm。情況簡介生化池深度為6m,局部為,設(shè)計上覆土??偯娣e約600m2。基坑開挖深度約7m,局部超過8m?;硬捎门艠吨ёo,樁間土用噴射混凝土保護,在支護與池的外壁之間留有80cm寬的肥槽。由于奧運會要求6月份以后不準(zhǔn)動土,所以在水池外壁澆注完以后就匆匆用棄土回填肥槽,沒有夯壓,并且西部回填距地面1m左右,東部回填很少。浮起后的污水處理生化池地基土分層人工填土粉土粉細(xì)砂粉質(zhì)粘土卵石20m

34、內(nèi)未見地下水池底高程事故分析由于排樁和樁間土的噴射混凝土直達隔水層(粉質(zhì)黏土),排樁形成了側(cè)壁,隔水層形成了盆底。突降大雨時,地面水匯流到基坑內(nèi)時,基坑灌滿雨水,短時間滲出量極少,形成了一個封閉的局部水體,浮力大于生化池自重,使池整體浮起。浮起后,底下懸空,肥槽沒有壓實底填土呈淤泥狀充填到基底與地基之間。由于兩側(cè)肥槽填土不等,使基底以下充填土厚度不均,造成回落以后西高東低。同時由于池體南重北輕,回落后北高南低。粉質(zhì)粘土層礫石層生化池肥槽部分回填細(xì)砂層事故分析事故后的肥槽吸取的教訓(xùn)施工期應(yīng)當(dāng)注意地面的截水和排水,不應(yīng)讓地表水灌入地下基礎(chǔ)的肥槽;基坑肥槽及時用粘性土分層夯實回填,不應(yīng)隨便將浮土推進

35、肥槽了事,上浮以后造成淤泥灌入池底以下,很難掏出和加固;如果采用地下連續(xù)墻支護基坑,并將其作為生化池的側(cè)壁,采用逆作法施工,既不會形成肥槽和充分利用側(cè)壁和基底以下部分的摩阻力抗?。辉靸r和工期會節(jié)省。3. 水利工程事故溝后水庫大壩一.事故回放1993年6月27日晚8點多,位于青海省共和縣的溝后水庫建成了3年,蓄水首次接近滿庫,比水庫允許的最高水位(設(shè)計與校核洪水位3278m)只低不到1米。溝后村沈桂蓮姐妹倆到溝后水庫大壩上觀賞水庫景色,但在壩下游距壩頂高差20m處發(fā)現(xiàn)護坡塊石中有一股水流流出,像“自來水”一樣?;貋硖煜掠炅?,她們帶著疑惑回家了。晚上9點鐘左右,水庫管理人員杭果(工人,藏族)在屋里

36、聽到壩上發(fā)出悶雷般的巨響,他跑出值班室,在壩底下看到壩面在噴水,大壩中間的上部石塊在水流沖擊下翻滾著發(fā)出水石相激的聲響, 石塊撞擊時有火花閃爍,水霧彌漫,壩頂出現(xiàn)缺口。隨后聲響越來越大,水流越來越?jīng)坝?,庫水奔騰而下,事后估算這時最大流量達到了2050m3/s,流出總水量達到261萬方。到晚10點40分,即大約歷時小時,大壩已經(jīng)被沖走總土石方體積的一半,在壩的中段形成一個 頂寬138m,底寬61m,高60m的倒梯形缺口,建成僅3年的溝后水庫大壩在首次蓄水接近正常高水位時,完全潰決。 垮壩后的潰口與殘留壩體如圖1所示。水庫大壩潰口情況 事故發(fā)生以后溝后水庫發(fā)生了嚴(yán)重的垮壩事故,在下游13公里處的恰

37、卜恰鎮(zhèn)的居民還不知情,人們安居樂業(yè),已經(jīng)準(zhǔn)備安睡了。而水庫這里卻是報警無著: 不暢,摩托車無油,領(lǐng)導(dǎo)找不到。據(jù)杭果講,最后他“找了一輛摩托車到鎮(zhèn)上向領(lǐng)導(dǎo)報告”去了。洪水大約用了一個小時,在晚11點50分抵達恰卜恰鎮(zhèn),尚在睡夢中的288人死亡,44人下落不明。二. 工程介紹溝后水庫設(shè)計庫容330萬方,屬于小型水庫,但最大壩高71m,屬于高壩;下游13公里就是州府和縣城的恰卜恰鎮(zhèn),位置重要。水庫大壩采用的是近年來發(fā)展的一種新壩型混凝土面板壩,這種壩型的安全性一般是比較高的;該壩是國內(nèi)外同類壩型唯一失事的案例,國外一些專家很希望能到現(xiàn)場考察。 建設(shè)背景 黃河龍羊峽水電工程于20世紀(jì)80年代在青海省共

38、和縣修建,淹沒了該縣的萬畝農(nóng)田,動遷2000人。作為補償和交換條件,共和縣提出興建溝后水庫工程。國家計委同意,省計委批準(zhǔn)立項;于1985年 8月正式動工,1989年9月蓄水,1990年10月完工,1992年由青海省建設(shè)廳組織驗收,施工被評為“優(yōu)良”工程。工程簡況 水庫位于黃河支流恰卜恰河的上游,青海省共和縣內(nèi),青藏高原東北緣,海拔3200m。 恰卜恰河全長,年平均來水量1286萬m3。全河流域面積700km2,壩址控制領(lǐng)域面積198 km2。水庫樞紐工程包括大壩和輸水隧洞。大壩按50年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,500年一遇洪水校核。下游注入黃河龍羊峽水庫。工程簡況大壩采用混凝土面板壩,壩料在初步設(shè)計

39、時定為開采的爆破石料,開工后施工單位提出改用天然礫石料。大壩設(shè)計填料分為4區(qū),按照一般規(guī)律,是將細(xì)粒料(滲透系數(shù)?。┓旁谏嫌?;粗粒料放在下游。最大壩高71m,壩頂長265m,壩頂高程3281m,上下游壩坡分別為和,壩頂設(shè)有5m高L型的防浪墻。壩基為13m厚的沖積砂礫石覆蓋層,只將趾板處的覆蓋層挖除,并對該處基巖進行了固結(jié)灌漿河幃幕灌漿。材料力學(xué)指標(biāo)表1 壩料平均力學(xué)指標(biāo)干密度dg/m32.23孔隙比e/0.206壓縮模量EskPa140滲透系數(shù)kcm/s1.0910-44.3110-1粘聚力ckPa0內(nèi)摩擦角466.1大壩剖面與分區(qū)防浪墻及其底板接縫。 防浪墻底板與面板間設(shè)置一道橡膠止水防浪墻

40、壩頂L型防浪墻墻頂高程3282 m,墻底板的底部高程3277 m,底板上部平臺設(shè)計高程為3277 .35m(但由于壩體沉降,實際上在3277.00 m3277.25m之間),壩頂高程3281 m,水庫正常高水位3278 m,高出墻底。 水。見圖3。 328132823278三事故原因分析垮壩之后,由國家防汛辦和水利部組織了專家組于1993年9月613日對失事現(xiàn)場進行了考察和事故原因調(diào)查分析。專家們的不同意見抗滑穩(wěn)定說;滲透變形說;層面沖刷說。專家組對事故技術(shù)原因的報告混凝土面板漏水;壩體排水不暢,沒有設(shè)置下游排水,使浸潤線抬高,壩料強度與壩體穩(wěn)定性降低;在壩上部首先發(fā)生滑坡(殘留壩體也有移動底

41、痕跡,說明抗滑穩(wěn)定性不足),形成潰口;在水流沖刷作用下潰口迅速擴大,最后沖決大壩。面板漏水這包括面板接縫間,面板與防浪墻底板接縫間面板的裂縫和蜂窩等缺陷的滲漏。根據(jù)專家對壩體殘留段的檢查和對11個沖毀的面板殘片的檢查,面板施工質(zhì)量差,接縫漏洞多是漏水的主要原因。面板的裂縫和蜂窩等缺陷的滲漏混凝土有貫穿性的蜂窩; 銅片止水接觸帶面板混凝土蜂窩現(xiàn)象 面板接縫及其與底板接縫面板分縫間的止水與混凝土結(jié)合不好,有的已經(jīng)脫落(殘留壩段接縫初可以伸進手掌,底板下可以伸進手臂); 接縫橡膠止水帶缺失橡膠止水帶沒有嵌入防浪墻底板防浪墻的水平底板在施工后就開裂了,僅采用了抹砂漿表面處理,不能起防滲的作用。防浪墻上

42、游段破碎面板與防浪墻底板接縫間沖毀的混凝土殘片上橡膠止水干凈、完整、無擦痕止水沒有嵌進混凝土,由于底板沉降而脫開 面板漏水8月27日下午1點20分,當(dāng)時庫水位稍高于底板,水位高程約為,下游坡就有多處漏水,下游坡的臺階處能聽到噴氣聲和水跌落聲,坡腳處有瓶口粗的水流;下午4點有人發(fā)現(xiàn)防浪墻底板有多處開裂漏水;下午8點半,沈桂蓮姐妹在壩下游距壩頂高差20m處發(fā)現(xiàn)護坡塊石中有一股水流流出,像“自來水”一樣。壩體排水不暢 盡管壩體設(shè)計位4個分區(qū),但在潰口處的調(diào)查表明,施工中分區(qū)并不明顯,接近于均質(zhì)砂礫石壩;壩料的級配試驗表明,壩料小于5mm的顆粒平均為37.8%,小于的顆粒含量為4.1%。這種級配的砂礫

43、石滲透系數(shù)在10-2-10-3cm/s之間,透水性不夠好;壩體下游沒有設(shè)置排水體,使浸潤線抬高,抗滑安全系數(shù)下降。管理方面的問題技術(shù)管理;運行管理;汛期管理。技術(shù)管理:主審工程是省建設(shè)廳而不是水利部門下文批準(zhǔn)開工的,與行業(yè)管理慣例不符,程序不正常。工程主審和建設(shè)管理單位經(jīng)驗嚴(yán)重不足,又沒有邀請有經(jīng)驗的專家提供幫助。 表現(xiàn)在:i 主審單位在初審、復(fù)審兩次審查中,都沒有壩體未設(shè)排水體這一關(guān)鍵問題;ii 建設(shè)單位在事故期間,始終沒有發(fā)現(xiàn)面板間和面板與防浪墻底板間分縫止水存在的嚴(yán)重質(zhì)量問題;iii 施工驗收委員會共計13人,其中,省、市、縣領(lǐng)導(dǎo)占13人;設(shè)計、施工、指揮部各一人,可見都是與該工程有關(guān)的

44、人員,缺少必要的外界專家,驗收會對已經(jīng)存在的大壩較高部位的漏水沒有足夠的重視,自己評自己,自然將大壩施工質(zhì)量評為“優(yōu)良”??辈?、設(shè)計與施工前期技術(shù)工作混亂,這是一個不大的較簡單的工程,但先后參加勘察、設(shè)計單位有5家之多,沒有妥善銜接與配合。施工單位以1600萬的最低標(biāo)價中標(biāo),低于實際標(biāo)底底1900萬元。完全沒有水利工程施工的經(jīng)驗,不了解對水利工程講,防滲工程是性命攸關(guān)的。水庫管理管理委員會編制為15人,實有10名,人員素質(zhì)很差。其中技術(shù)人員2兩名,行政人員1名,7名工人,除了一個電工參加過短期培訓(xùn)外,其他都沒有關(guān)于水庫的基本知識。水庫下游左側(cè)設(shè)有“管理房”,原有兩名個人,其中一人在1992年退

45、休,后只有一人工人專管,每天觀測水位,觀察大壩。雖然制定了一些規(guī)章制度,實際上沒有認(rèn)真執(zhí)行。大壩設(shè)有壩面變形標(biāo)點,測試壩體沉降與位移;面板三向測針測試接縫變位;基巖水壓測壓管,觀測兩岸滲流情況;懸掛式量水堰,量測壩基逸出地表的滲漏水量。但是它們的選型和布置不合理,基本沒有起到安全監(jiān)測的作用。一些思考溝后水庫作為一個對地方的淹沒和動遷“補償”性的工程,興建在經(jīng)濟、技術(shù)和管理都十分落后的少數(shù)民族地區(qū);在修建根除中不少技術(shù)環(huán)節(jié)明顯有問題。引起事故的設(shè)計、施工的技術(shù)原因在我國水利水電業(yè)是完全清楚和可以解決的。落后的管理使根除隱患、化解險情、搶險救災(zāi)的最佳時機完全喪失,造成巨大災(zāi)害。這是國內(nèi)外最近大量興

46、建的面板壩這種新壩型失事的唯一案例,應(yīng)當(dāng)吸取教訓(xùn),總結(jié)經(jīng)驗,深化我們的認(rèn)識。 弟頓(Teton)壩的潰決一. 事故回放1976年6月5日位于美國西北部的愛達荷州(Idaho State)還處于晚春時節(jié)。3億多方春水被蓄進弟頓水庫。該水庫建在愛達荷州的弗里蒙特縣(Fremont County)境內(nèi),工程剛剛建成一年,一些工人和機械還沒有撤走。早上7點半時有人在高93m大壩的下游局部發(fā)現(xiàn)有渾水從滲漏,形成泥濘,但現(xiàn)場技術(shù)人員不認(rèn)為有什么危險;9點半在右壩肩附近的壩體下游面滲漏水流帶出壩體土料,呈現(xiàn)明顯的濕亮點,這時調(diào)來4臺推土機在右壩肩隨后當(dāng)?shù)孛襟w聞訊趕來,電臺、電視臺的記者在現(xiàn)場直播。10點30

47、分,調(diào)度員向弗里蒙特縣和麥迪遜縣(Madison County)警察局報警,發(fā)出警報,組織下游可能淹沒地區(qū)居民疏散。這時在右岸壩肩處還在拼死推土的兩臺推土機陷入塌陷的河岸,人們用繩索拴在兩名工人的腰上,將他們拖出推土機,沒有使他們成為第一批犧牲者。11點右岸壩面出現(xiàn)多處旋渦,隨后右岸大約1/3的壩體被沖潰,巨大的水墻撲面而來,沖向下游峽谷。一時泥沙俱下,沖毀一切障礙,撲向下游的土地與居民;洪水流經(jīng)Rexburg, Wilfort, Sugar, Salem 和Hibbard這些市鎮(zhèn),其中Wilfort,鎮(zhèn)完全被沖毀。到傍晚, 億多方庫水完全泄空。據(jù)統(tǒng)計,約萬人和60萬畝土地受災(zāi);32公里鐵路受

48、毀;總經(jīng)濟損失高達20億美元,聯(lián)邦政府支付了超過3億美元的索賠。有11人和13000頭牲畜死亡。聯(lián)邦墾務(wù)局建立75年來,遇到了他們所負(fù)責(zé)的最慘烈的工程事故,接到了5000起以上的索賠訴訟。6月6日福特總統(tǒng)宣布賓厄姆、巴納維亞、弗里蒙特、麥迪遜、杰斐遜縣為聯(lián)邦災(zāi)區(qū).Teton壩下游1976年6月5日上午10:30左右,下游壩面有水滲出并帶出泥土。11:00左右洞口不斷擴大并向壩頂靠近,泥水流量增加11:30洞口繼續(xù)向上擴大,泥水沖蝕了壩基,主洞的上方又出現(xiàn)一滲水洞。流出的泥水開始沖擊壩趾處的設(shè)施。11:50左右洞口擴大加速,泥水對壩基的沖蝕更加劇烈。11:57 壩坡坍塌,泥水狂瀉而下12:00過

49、后坍塌口加寬洪水掃過下游谷底,附近所有設(shè)施被徹底摧毀失事現(xiàn)場目前的狀況二.工程概況弟頓水庫建在愛達荷州的弗里蒙特縣境內(nèi),是一個設(shè)計庫容近4億多立方米的大型水庫。工程主要用于灌溉,服務(wù)于弗里蒙特麥迪遜灌區(qū),規(guī)劃灌溉農(nóng)田67萬畝,也有發(fā)電和供水的效益。樞紐工程包括分區(qū)填筑的土壩,最大壩高93m;3孔的溢洪道位于右壩肩;左岸有一條隧洞,電廠和抽水站位于左壩肩,電廠裝備了兩臺一萬千瓦的發(fā)電機組。土壩大壩實際上是一個厚心墻土壩。最大壩高93m,壩頂軸線全長950m,上游坡為,下游坡為,最大壩寬約520m。土壩于基巖間采用齒槽連接防滲,基巖中用灌漿幃幕防滲。建造背景愛達荷東部原來是美洲土著民族部落地居留地

50、,后來土著居民與白人移民經(jīng)常發(fā)生沖突。早在20世紀(jì)30年代美國墾務(wù)局和陸軍工程兵團就弟頓流域進行了勘察規(guī)劃,計劃在較低的弟頓盆地筑壩,稱為“弟頓盆地項目”;1969年,墾務(wù)局進行了初步設(shè)計,并在現(xiàn)場進行了灌漿試驗;但是當(dāng)?shù)氐丨h(huán)境保護組織發(fā)起抗議和訴訟,在197074年期間,環(huán)保組織的訴訟被法院多次駁回;1972年開始開挖壩基和電站,標(biāo)志著工程開工;1973年開始截流和導(dǎo)流,備土料,開挖壩肩和齒槽;1975年大壩開始填筑,11月基本完成;1976年安裝發(fā)電機組;1976年3月大壩以每天12英尺的速度蓄水。76年4月溢洪道弧形閘門安裝;到6月1日水庫已經(jīng)蓄水億方;6月5日垮壩。所以說弟頓壩是在首次

51、蓄水時就完全潰決了。三. 事故分析在聽證會上有人說是由于壩址選擇錯誤,基巖透水性強,幃幕灌漿未能發(fā)揮作用;有人認(rèn)為壩址地質(zhì)年代較年輕,強活動性,有很多裂縫和斷層,可能有地震活動。但是也有人反對這些說法:基巖滲透性強可能會損失一些水量,但不一定就會影響大壩的安全;另外在在大壩附近的地震觀測儀器沒有發(fā)現(xiàn)有地震活動。對于事故的調(diào)查和事故原因的分析主要由兩個專家組完成:內(nèi)務(wù)部審查組(Interior Review Group)和獨立委員會(Independent Panel)。內(nèi)務(wù)部審查組-Interior Review Group進行兩個階段的工作,第一次是在1977年,第二次在1980年。第二次完

52、成了最終報告。為了了解現(xiàn)場的真實情況,組織了左岸的勘察和現(xiàn)場開挖,發(fā)現(xiàn)了大量的設(shè)計施工問。灌漿幃幕只設(shè)單層的幃幕是嚴(yán)重的設(shè)計缺陷,不能達到有效防滲的目的;在壩體與基巖表面結(jié)合處巖石的裂隙沒有被灌漿處理;灌漿幃幕的蓋板處發(fā)現(xiàn)有滲漏發(fā)生。大壩土方施工 防滲心墻的土料屬于粉土類,有一定的分散性,抗沖蝕性差;土料有的局部壩料沒有壓實,反坡和坡度突變形成鋸齒狀的接縫;施工時采用一層干土蓋在一層濕土上,在現(xiàn)場不可能使它們有效混合,土料壓實不好。其結(jié)果可能會造成填筑壩體和心墻的不均勻沉降和開裂。截水齒槽齒槽處基巖松散,有明顯的裂縫但是漿沒有灌進去;齒槽內(nèi)填土質(zhì)量不好,與齒槽填土與基巖壁結(jié)合間的結(jié)合縫成為滲漏

53、的薄弱環(huán)節(jié)。其他沒有設(shè)置任何觀測設(shè)備,下游如果有孔隙水壓力監(jiān)測裝置,會及時發(fā)現(xiàn)險情。初次蓄水速度過快,沒有加以限制。壩體破壞機理兩種意見(1)蓋板下的滲漏引起接觸沖刷 ;(2)水力劈裂 接觸沖刷齒槽底面的灌漿幃幕蓋板下有縫,形成上下游連通的滲漏通道;齒槽底部的填土在高水力坡降作用下被擊穿和沖蝕;接觸沖刷形成“管涌”短路,最后水流穿透心墻,進一步?jīng)_刷,造成潰壩 水力劈裂由于該壩的截水齒槽深達20m,槽的側(cè)壁坡為6065,槽內(nèi)填土在百米高的壩體自重下會發(fā)生沉降,二兩側(cè)基巖壁不會沉降,在二者的結(jié)合處產(chǎn)生與豎向壓力成比例的摩阻力,即發(fā)生拱效應(yīng)。拱效應(yīng)使槽內(nèi)填土的豎向總應(yīng)力z減少,在水庫高水位蓄水時,槽

54、內(nèi)產(chǎn)生很高的孔隙水壓力u,根據(jù)有效應(yīng)力原理:有效豎向應(yīng)力z相應(yīng)減少,如果出現(xiàn)拉應(yīng)力,并且大于土的抗拉強度時,土體就會產(chǎn)生水平裂縫,水從裂縫滲流、沖蝕導(dǎo)致潰壩。壩體與齒槽中豎向應(yīng)力比減小水力劈裂在弟頓壩之前,專家觀測和分析了了美國的幾個發(fā)生了水力劈裂較小的土壩,但是都沒有發(fā)生嚴(yán)重的事故。弟頓壩垮壩的慘重事故進一步引起了人們對水力劈裂的重視。 Hyttejuvel 壩現(xiàn)場監(jiān)測蓄的水位與滲漏量關(guān)系曲線審查意見審查組認(rèn)為是加密防滲灌漿幃幕不足和缺陷,齒槽內(nèi)和齒槽與基巖間的結(jié)合薄弱導(dǎo)致齒槽中的滲漏、水力劈裂、管涌,滲漏的水流沖蝕齒槽和壩體防滲的I區(qū)、最后垮壩。 Teton壩失事原因分析事故的影響1978

55、年,墾務(wù)局成立了專門的大壩安全機構(gòu)。 弟頓壩的潰決使環(huán)保組織和人士的反筑壩呼聲進一步加強和得到民眾的支持;事后的調(diào)查表明,80的民眾反對重建弟頓壩。 柘溪水庫的一幕悲劇一事故回放1961年3月6日下午6點半左右,位于湖南省安化縣資水河谷的柘溪水庫工程尚未竣工,還有一些工人在壩面的溢洪道上和兩岸施工,但水庫已經(jīng)蓄水,水位在距正常高水位約20m的高程。經(jīng)歷了連續(xù)8天降雨后,湖面上波浪不驚,十分平靜。18時40分,隨著一聲悶響,庫水驟然掀起狂濤巨浪,水墻壁立,20m高的涌浪沖過尚未建完的壩頂,漫過壩面,席卷了壩頂上的臨時擋水建筑物和左右岸施工現(xiàn)場,將在大壩中段溢洪道和兩岸施工的工人沖向下游谷底,傷亡

56、88人的特別重大傷亡事故,其中64人淹溺死亡(一說死亡70人),24人受傷。上游庫區(qū)右岸,距壩址公里處的塘巖光地段發(fā)生了大滑坡,滑坡體體積約165萬立方米?;碌陌偃f方土石以高達25米/秒的速度滑入水深50余米的庫內(nèi),壩前水位迅速上升了4m,激起的涌浪造成庫水漫頂,使毫無提防的人們遭到滅頂之災(zāi)?;炷链髩位緵]有受損傷,因為本來水庫的溢洪道就是布置在壩的中段,壩面的過水是可以承受的;水庫內(nèi)大部分蓄水尚存,下游的工程設(shè)施損害不大,經(jīng)修整以后可以繼續(xù)按計劃施工。柘溪水庫的單支墩大頭壩斷面圖 二工程簡介柘溪水庫位于資水中游安化縣城東坪上游公里的大溶塘峽谷處,兩岸山峰對峙,河面100m左右,下距益陽市

57、 170公里??刂萍昝娣e22640平方公里,占全流域面積的80%。壩址多年平均流量621秒立米,年徑流量185億立米。水庫總庫容億立米,正常水位米,相應(yīng)庫容億立米,為不完全年調(diào)節(jié)水庫。水庫工程右岸布置引水式水電站,裝機44萬千瓦,年發(fā)電量億。引水道及電站廠房布置在右岸樞紐工程由攔河大壩、電站廠房及通航建筑物組成。大壩為混凝土單支墩大頭與寬縫重力壩,大壩全長330米,最大壩高104米,壩頂高程174米。溢流段布置在河床中央,前緣寬度146米,由8個寬16米的單支墩大頭壩和2跨寬9米寬縫重力壩組成,堰頂高程153米,安裝9扇12 9(寬高)米平板鋼質(zhì)閘門,采用梯形差動式鼻坎挑流消能;左岸非溢流段

58、由5個寬15米的寬縫重力壩段組成,右岸非溢流壩由6個寬15米的進水口壩段及15米寬的電梯井壩段組成;航運建筑物在大壩左岸,采用斜面升船干拖滑道,滑道全長750米,最大載貨量為50噸,年貨運量40萬噸。樞紐工程于1958年7月開工,1961年2月蓄水,1962年1月第一臺機組投產(chǎn)發(fā)電,63年竣工。大壩中段的溢洪道 溢洪道泄水三.事故原因分析柘溪水庫庫區(qū)的地址條件十分復(fù)雜,在庫區(qū)右岸的塘巖光地段是含粘土夾層的板巖,坡的節(jié)理傾向與岸坡坡向一致,向著庫區(qū);并且受到斷層節(jié)理的切割,是極其危險的。1961年3月,庫區(qū)已經(jīng)連續(xù)降雨8天,與此同時水庫初次蓄水到148m,淹沒了岸坡的下部。造成庫區(qū)的岸坡抗滑穩(wěn)定

59、性急劇下降, 事故原因由于降雨和浸水使板巖的含粘土夾層泥化,抗剪強度和抗滑力降低;降雨產(chǎn)生了巖坡的滲流,其滲透力增加了滑動力;在水庫蓄水前,很大程度靠坡下部堆積土體的自重維持穩(wěn)定,一旦僅在庫水位之下,它們的自重變?yōu)楦≈囟?,抗滑力急劇減小,引起滑坡。四一些思考巨型工程是人對自然的一種干預(yù)與擾動,不可能不會對自然產(chǎn)生影響。其中之一就是“次生災(zāi)害”,引發(fā)結(jié)構(gòu)活動而發(fā)生次發(fā)地震;蓄水引發(fā)的滑坡,以及其他各種環(huán)境生態(tài)災(zāi)害。當(dāng)時國際上還沒有這方面的報道,我國當(dāng)時出于政治上的考慮,沒有報道和召開全面的分析。在幾年以后國際上才有這方面的案例報道和研究。事故本身沒有取得應(yīng)有的教訓(xùn)和經(jīng)驗。在三峽蓄水后,庫區(qū)中也發(fā)生類似的滑坡,其機理已經(jīng)被人們認(rèn)識。水閘的事故1998年南海區(qū)丹灶鎮(zhèn)荷村水閘險情,經(jīng)濟損失億 1998年南海區(qū)丹灶鎮(zhèn)荷村水閘搶險 水閘底管涌淘空南海水閘失事原因弄假成真的現(xiàn)場地質(zhì)災(zāi)害試驗日本神奈川的降雨滑坡試驗試驗介紹日本是一個多山和多雨的國家,降雨會使山丘上部的風(fēng)化土層飽

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