地铁盾构施工安全风险案例_交通运输_工程科技_专业资料.ppt
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盾构隧道工程事故案例分析和风险控制
（6）中间风井施工效果
中间风井分为五个 隔舱，四个隔舱填水增 加自重，抵抗沉井阻力。 气压舱内有遥控挖 机，挖土后，通过气压 维持开挖面稳定，同时 进行上部结构施工。在 浇注底板时仍维持 0.25MPa 的气压，直至 底板养护结束。
挡墙
水仓
出土 遥控挖臂挖土， 气压维持土体稳定。
盾构进洞加固方案确定
1.3、青岛地铁路面施工发生塌陷
2011 .7.17早晨，青岛京口路和重庆中路交口处，地面出 现了大面积的塌陷。事发后，周边各种机械设备在紧张作 业，施工人员也在快速向塌陷坑内填水泥沙石。周边路段 已经被围挡或警戒线封闭，警车、消防车在现场待命。地 铁指挥部、地铁公司领导在现场指挥抢险。
1.4、天津地铁2号线隧道淹水事故
事故原因分析：盾构加固区不密实，未能 有效止水，导致开仓后高水压引起泥砂冲 人土仓，把作业工人埋葬。
1.2、杭州地铁4号线施工致富春路塌陷
2014年04月24日下午1点，富春路与市民街交叉口路面发 生塌陷。原因为盾构施工造成水土流失。面积30平方米。 在盾构隧道掘进前会对土层进行冰冻。塌陷是因为盾构进 洞时产生的热量将冰冻的土层部分融化，水土流失导致。
中间 风井
（2）风井地质情况
①1杂填土 ①3冲填土
②3灰色粘 质粉土
该风井进出 洞全断面均在砂 质粉土内，⑦层 灰绿色砂质粉土 中的承压水与⑤2 层中的微承压水 有水力联系。
④灰色淤 泥质粘土
⑤2灰色砂 质粉土
⑤3灰色 粉质粘土
（3）盾构施工情况
工程采用两台盾构机同向推进施工，先后进 入中间风井，再出洞向浦江耀华站推进。
施工中遇到上软下硬和孤石 侵入隧道等地质突变，导致 刀盘面板被磨穿；滚刀严重 的弦磨和损坏；所有切刀刮 刀损坏。
城市地铁盾构施工事故(事件)案例
左线隧道抢险现场
2、五经路地道 出现险情后，从 2011 年 5 月 6 日 9 点左右开始对五经路地道加强监测，
-8-
同时测定右线盾构机的具体位置。上午 10:30 左右，因五经路地道根据监 测结果沉降变化较大，经协调，立即封闭五经路地道，组织钻机、注浆机、 水泥、水玻璃等应急物资到场，在右线盾构机的正前方及两侧、左线隧道 两侧实施注浆，直至 2011 年 5 月 18 日五经路地道沉降及左右线隧道漏水 变形稳定后停止注浆加固，于 2011 年 5 月 19 日恢复通车，之后监测继续 进行，无明显变化情况。
右线隧道现 场配合抢险
右线隧道配合 抢险
进入左线 隧道进行 注浆抢险
1. 统 筹 指 挥
现场抢险作
业、应急物资
右 线 现 场 进 调运
2. 安 排 监 测
行抢险指挥，
加强聚氨酯 人员进行五
经路地道及
注入和水泥
铁路三角地
压填
沉降监测
3. 向 指 挥 部
汇报现场情
况
（二）应急处置
2011 年 5 月 6 日上午启动应急抢险系统后，应急抢险作业主要分为三
五经路地道
盾构下穿铁路群与五经路地下通道
-2-
100 4500 100
乘务员大楼
穿越铁路地段现场照
站后电话局和邮电大楼平面位置示意图
-3-
（二）水文地质情况 建－天区间左右线隧道穿越范围内主要有⑥2 粉土、⑦2 粉土层、⑥1 ⑦1 粉质粘土、下部⑦4 粉砂层，下部粉砂层厚度约 10m 左右。隧道在五经 路地道附近局部进入⑦2 粉土层、⑦4 粉砂层，下部粉砂层厚度约 10m 左右。
事故发生时，两台盾构机平面位置如下图所示。
已完成 左线隧道
2、五经路地道 出现险情后，从 2011 年 5 月 6 日 9 点左右开始对五经路地道加强监测，
-8-
同时测定右线盾构机的具体位置。上午 10:30 左右，因五经路地道根据监 测结果沉降变化较大，经协调，立即封闭五经路地道，组织钻机、注浆机、 水泥、水玻璃等应急物资到场，在右线盾构机的正前方及两侧、左线隧道 两侧实施注浆，直至 2011 年 5 月 18 日五经路地道沉降及左右线隧道漏水 变形稳定后停止注浆加固，于 2011 年 5 月 19 日恢复通车，之后监测继续 进行，无明显变化情况。
右线隧道现 场配合抢险
右线隧道配合 抢险
进入左线 隧道进行 注浆抢险
1. 统 筹 指 挥
现场抢险作
业、应急物资
右 线 现 场 进 调运
2. 安 排 监 测
行抢险指挥，
加强聚氨酯 人员进行五
经路地道及
注入和水泥
铁路三角地
压填
沉降监测
3. 向 指 挥 部
汇报现场情
况
（二）应急处置
2011 年 5 月 6 日上午启动应急抢险系统后，应急抢险作业主要分为三
五经路地道
盾构下穿铁路群与五经路地下通道
-2-
100 4500 100
乘务员大楼
穿越铁路地段现场照
站后电话局和邮电大楼平面位置示意图
-3-
（二）水文地质情况 建－天区间左右线隧道穿越范围内主要有⑥2 粉土、⑦2 粉土层、⑥1 ⑦1 粉质粘土、下部⑦4 粉砂层，下部粉砂层厚度约 10m 左右。隧道在五经 路地道附近局部进入⑦2 粉土层、⑦4 粉砂层，下部粉砂层厚度约 10m 左右。
事故发生时，两台盾构机平面位置如下图所示。
已完成 左线隧道
盾构隧道建设风险分析与控制(典型案例)
（4）盾构上、下穿建筑物风险
运营地铁隧道、越江公路隧道及立交桥、高速铁路、房屋等重要构 筑物的变形要求极其严格。在盾构的穿越施工过程中稍有不慎，易对高 灵敏度软土产生相对较大的扰动，从而引起较大的地层损失率，导致被 穿越的重要建造物产生过大不均匀的变形，严重威胁人民生命财产，对 社会产生较严重的后果。
检查洞门加固效果。 在洞门处安装止水橡胶帘布和扇形压板；
密封装置安装前应对帘布橡胶的整体性、硬度、老化程度等进行检查，对圆环 板的成圆螺栓孔位等进行检查。盾构机进入预留洞门前在外围刀盘和帘布橡胶板 外侧涂润滑油以免盾构机刀盘挂破帘布橡胶板影响密封效果。盾构推进中注意观 察、防止刀盘周边损伤橡胶带；洞圈扇形钢板要及时调整，提高密封圈的密封性 ；备好注浆堵漏及承压水井点的施工条件，以应洞口涌水时急用。 应合理选择围护结构的破除时机，确保破除过程中端头处土体的稳定； 对盾构机始发姿态进行人工复测,确保盾构机始发姿态满足施工要求。 盾构始发前，从刀盘开口向盾构土仓内填塞土坯（基本充填满土仓），可使盾 构机在切入掌子面时就可建立一定的土压，防止始发时掌子面发生大面积坍塌。
4、吊件起升过程中，操作必须平稳，速度均匀，避免吊索受冲击力。 5、根据盾构各个部件的重量、尺寸、场地条件和吊装设备性能，制定完善 的吊装方案。 6、吊装过程中应派专人看守，尤其重点巡视吊装设备承重处地面情况。
（3）盾构始发与到达、过站及平移风险
盾构始 发与到 达是盾 构施工 中风险 较大的 环节之 一，极 易发生 安全质 量事故 。
层、高粘性土层、矿山法隧道盾构空推段等等）
（6）盾构机下穿江河水体风险 （7）盾构掘进遇障碍物施工风险 （8）盾构开仓作业风险
（1）地质与盾构选型风险
盾构机的选型应依据地质条件 ；地质条件及开挖面稳定性能 ；隧道埋深、地下水位；隧道 设计断面、路线、线性、坡度 ；环境条件、沿线场地；管片 衬砌类型；工期造价等。所以 如果盾构机选型失误，对地质 条件不适应，是盾构施工最大 的风险。
地铁盾构施工安全风险案例PPT
2020/11/19
地铁盾构施工安全风险案例
4
2、电器事故
电器事故在盾构施工中尤其要注意，由于盾构施工是 多个大型用电机械同时运作，施工过程中由于盾构掘进中功 率大，能耗高，容易出现电力安全事故。
例如现场盾构的高压电缆，安装接头保护不当易造成火 灾导致盾构掘进停止。
2020/11/19
地铁盾构施工安全风险案例
地铁盾构施工安全风险案例
2020/11/19
地铁盾构施工安全风险案例
1
我国地铁施工已有多年的历史，随着国内地铁项目的增 多，面临复杂的地质和外部环境情况，加之经验不足、管理 不到位，在建设中存在着一些不容忽视的问题和不安全隐患， 对潜在的风险缺乏必要的分析和论证，随之而来的是事故的 增多，在全国部分城市出现了不同程度的地铁施工安全事故， 造成了重大的经济和人员损失。
地铁盾构施工安全风险案例
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案例（管线）： 广州地铁1号线中山四路段区间隧道
由于铸铁供水管漏水，沥青路面下土体部分流失形成空洞， 盾构通过时，小的底层变化造成水管断裂，大量的水土流失 导致地面塌陷。
：制定正确的掘进方案，根据实际情况，及 时的调整掘进参数和施工工艺。
透过许多事故发现，机械事故发生多与不规范的违章操 作有直接关系，所以严格操作规范，特种设备要严格培训， 持证上岗，是避免事故的必要条件。
2020/11/19
地铁盾构施工安全风险案例
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二、施工技术事故
主要指由于施工工艺不当导致的技术事故，这类事故多 为恶性事故往往造成人员伤亡或大量的经济损失。
2020/11/19
地铁盾构施工安全风险案例
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：重视施工中电缆线和用电、动明火施工的 安全保护措施，严格执行电力高压进洞的安装与洞内用电用 火的施工规范，放水材料要按照规范做到安放妥当。做到安 全第一，万无一失。
地铁盾构施工的安全与风险管理
地铁盾构施工的安全与风险管理【摘要】近年来，随着地铁建设的迅速发展，为了缓解交通压力，在地铁隧道建设过程中，为了尽量减少对地面交通的干扰、保护现有建筑和构筑物及地下管线等正常使用，充分利用地下空间，保证隧道工程的安全和质量，采用盾构法来修建隧道成为一种最佳选择。
盾构法施工在工程上的应用也越来越广泛。
本文简要分析了地铁风险管理和常见事故的规避措施。
【关键词】地铁盾构安全风险前言目前，盾构法以安全、快速、经济、机械化程度高及劳动强度低等优点，成为轨道交通的主要施工方法。
但随着盾构施工在国内的广泛应用，有关盾构施工由于各种原因引起的事故的报道也日益增多，因此，在盾构施工过程中的施工安全与风险管理变得尤为重要。
一、风险管理1、风险管理的定义风险管理，指通过对风险的认识、估计、衡量和控制，以最少的成本将风险导致的各种不利后果降低到最低限度的科学管理方法。
因此，我们可以把地铁盾构法施工的风险管理进行如下描述，即在风险识别、风险评价的基础上，运用各种管理、技术的手段和方法，对影响地铁盾构法施工的风险进行有效的监督和控制，以实现地铁施工投资、工期、质量和安全的总目标。
2、风险管理的内容对风险管理研究的理论系统化，可以得出适用于本文的风险管理流程图，如图1所示：图1 风险管理流程图根据流程图，风险管理的内容主要包括：(1)风险辨识风险辩识就是从系统的观点出发，横观工程项目所涉及的各个方面，纵观项目的发展过程，将引起风险的复杂事物分解成比较简单的、容易被认识的基本单元。
从错综复杂的关系中找出因素间的本质联系，在众多的影响中抓住主要因素，并且分析它们引起变化的严重程度。
在这个阶段主要任务是确定何种风险事件可能影响项目，识别这些风险的来源、确定风险的发生条件、描述风险特征并评价风险影响的过程。
风险辨识需要确定三个相互关联的因素：风险来源、风险事件和风险征兆。
(2)风险估计风险估计是指应用相关理论和方法对风险发生的概率进行计算，并估算风险在特定条件下，可能遭受损失的程度。
盾构施工风险分析及控制措施PPT31页
电气维修未关闭电源、无专人看护、 误启动造成人员伤害
不当的盾构清洁，造成电气损坏和人 员触电
使用不恰当的灭火器进行电气灭火， 造成电气损坏和人员触电
修保养人员必须具备专业技术
设备检修或保养须断电停机
专人看护
液压检修还 必须泄压
控制
26
7.盾构机掘进中风险及控制
风险 9
泥水盾构
风 险
泥水循 环系统
操作原则
选型安全风险把控 运输进场风险及控制 盾构机现场组装风险及控制 盾构机调试风险及控制 盾构机始发风险及控制 盾构机掘进中风险及控制 盾构机接收风险及控制
1
–选型安全风险把控
盾构机是依据项目的地质、水文、沿途管线、地面建筑物、项目计划施工进度 等条件设计制造的，在此过程中有以下风险。
风险 1
风险控制
风 险 控 制
①遵戴②小及 登守并行动同 高安挂动作伴 作全好小幅的 业规安心度安 必定全，，全 须佩带减顾
电动工具、气动工 具、机械等伤害
动火焊接安全管 理
暴雨洪水淹没盾 构
风 险 控 制
①先行作进 可 电空操人行 作 动载作员专 业 工实 必业 具验 须培 等再 训 应进 方
② 操
风 险 控 制
系
统
泥故
水 管 路 易 磨
水 锤 现 象
障 或 操 作 错
损误
发
泥 水 管 路 接 头 泄 露
风险控制
生
ห้องสมุดไป่ตู้
先旁通再循环 循环转旁通 旁通转为停止
旁通正 常后才 能停机
定期进行壁厚检测并记录 及时进行加厚或更换
对于泥水软管、泥水管接头等附 近电气进行隔离防护
27
7.盾构机掘进中风险及控制
不当的盾构清洁，造成电气损坏和人 员触电
使用不恰当的灭火器进行电气灭火， 造成电气损坏和人员触电
修保养人员必须具备专业技术
设备检修或保养须断电停机
专人看护
液压检修还 必须泄压
控制
26
7.盾构机掘进中风险及控制
风险 9
泥水盾构
风 险
泥水循 环系统
操作原则
选型安全风险把控 运输进场风险及控制 盾构机现场组装风险及控制 盾构机调试风险及控制 盾构机始发风险及控制 盾构机掘进中风险及控制 盾构机接收风险及控制
1
–选型安全风险把控
盾构机是依据项目的地质、水文、沿途管线、地面建筑物、项目计划施工进度 等条件设计制造的，在此过程中有以下风险。
风险 1
风险控制
风 险 控 制
①遵戴②小及 登守并行动同 高安挂动作伴 作全好小幅的 业规安心度安 必定全，，全 须佩带减顾
电动工具、气动工 具、机械等伤害
动火焊接安全管 理
暴雨洪水淹没盾 构
风 险 控 制
①先行作进 可 电空操人行 作 动载作员专 业 工实 必业 具验 须培 等再 训 应进 方
② 操
风 险 控 制
系
统
泥故
水 管 路 易 磨
水 锤 现 象
障 或 操 作 错
损误
发
泥 水 管 路 接 头 泄 露
风险控制
生
ห้องสมุดไป่ตู้
先旁通再循环 循环转旁通 旁通转为停止
旁通正 常后才 能停机
定期进行壁厚检测并记录 及时进行加厚或更换
对于泥水软管、泥水管接头等附 近电气进行隔离防护
27
7.盾构机掘进中风险及控制
盾构法施工典型事故案例
￠105 0污水
管
塌陷位置
盾构
人行 天桥
风 道
￠220 0雨水
管
约15m
盾构
案例3：14号线东~将区间将台站始发端洞门土体塌方
6.22 接收端现场施工情况
6.22 始发端塌方情况
6.23 接收端现场施工情况
6.23 始发端施工情况
案例3：14号线东~将区间将台站始发端洞门土体塌方
6.24下午 风道内情况
原因分析：1、盾构掘进过程中土压控制偏低，导致出土量偏大，引起 地层损失；2、区域地质条件复杂，表层有厚度约5~7m杂填土及圆砾填 土，较为松散，且地层中存在空洞，盾构推进时对其产生扰动，诱发其 失稳。 处置情况：塌方已经危及行车安全，司机果断拦停机车（DF110415、 DF110161）并马上通知了现场指挥部调度、丰台工务段调度和线桥车间， 于13点05分办理了封线。丰台工务段及施工单位及时赶到塌方地点组织 抢修处理。抢修后，北京机务段出库线14点开通线路，限速5km/h；北 京机务段入库14点13分开通，限速5km/h。过车观察后，机车出库线、 入库线14点37分恢复正常速度。
6.24晚 风道内情况
6.25凌晨 风道内情况
案例3：14号线东~将区间将台站始发端洞门土体塌方
6.24下午地面沉陷
6.24晚 地面塌陷
原因分析：到达端未安装橡胶帘布和扇形压板，始发端头土体加固效果
较差。
处置情况：盾构刀盘顶入始发端洞门，盾尾脱出到达端洞门约0.9m。地
面塌陷道路回填完毕，25日上午路面已恢复交通。
案例3：上海轨道交通4号线越江隧道坍塌事故
案例3：上海轨道交通4号线越江隧道坍塌事故
事故原因 （1）在冻结条件不太充分情况下进行开挖： 要求冻结时间50天，实际43天；6月24日回路温差大于要求 （2）施工单位对于险情征兆没有采取有效措施： 压力水流出；土温上升；水压力达到承压水压力没有紧急止水措施，没向隧道公司 和监理公司汇报