盾构施工风险及典型事故案例

杭州市质监总站盾构施工互学互看交流会典型盾构施工事故案例分析邹宝平浙江科技学院隧道与地下空间技术开发研究院浙江省高水平创新团队：隧道与地下工程二O二一年五月十八日汇报提纲一、盾构机被掩埋（复杂地质、人为因素）二、盾构区间管道爆炸（天然气、自来水）三、盾构出洞的地面沉降四、讨论一、复杂地质引起的盾构掩埋事故情况简介2007年11月20日南京地铁二号线中和村站～元通站盾构区间元通站，S-284盾构机掘进右线南端头接收井洞门时，洞内发生漏水漏砂事件，造成地面大面积塌陷，盾构机被埋于塌陷土体中。

复杂地质引起的盾构掩埋事故经过上午8：50，盾构机刀盘顶上元通站接收井口地连墙外侧，在洞门处人工开始破除钢筋，在盾构机里，操作人员转动刀盘，方便割除钢筋，下部保护层破碎。

此阶段在洞门处，洞口有局部渗水，无明流水。

9：00左右，刀盘下部2米的位置突然出现4个较大的漏水漏砂点，并且迅速发展、扩大，涌水涌砂量约为 410 m3/h。

在洞门破除钢筋人员迅速撤离。

9：13，在盾构机内听到洞内砰的响声，盾构操作人员停机检查，到盾构机前方查看未发现异常，PLC控制系统及SLS-T导向系统均未出现报警信息。

9：30，盾尾急剧沉降，5～6分钟之内盾尾后基准点由+ 22变为-27，沉降49mm，铰接压力急剧增大。

9：38，盾构机操作人员看到盾尾处和连接桥处局部管片角部及螺栓部位产生明显裂缝，管片角部脱落，洞内作业人员迅速调集方木及木楔，对车架与管片紧邻部位进行加固，控制管片进一步变形，此时继续听到明显响声，响声逐渐变大，伴随管片连接螺栓的断裂声音，管片环向拉开最大10cm左右的缝，长1.5m左右，随之盾构机盾体到1﹟车架之间管片到处掉渣，水沙从缺口处喷涌，经过大约50分钟的紧张抢险，仍然无法控制局势。

10：40，盾构机内的人员只好撤退到5﹟车架位置安全的地方。

由于在盾尾处管片下沉和破碎，洞内出现大量涌水涌砂，涌水涌砂量约为500m3/h，在很短的时间内盾构机车架轨道被埋，走道板下淤积满沙子，此时项目部指挥中心通知洞内人员撤离。

近年来盾构工程典型事故案例分析1城市轨道交通坍塌及沉降事故1.1.佛山市轨道交通2号线一期工程透水坍塌（1）事故概况2018年2月7日，由某单位施工的佛山市轨道交通2号线一期工程盾构区间右线工地突发透水，引发隧道及路面坍塌，造成11人死亡、1人失踪、8人受伤，直接经济损失约5323.8万元。

图1-1地面塌陷区航拍照片（2）原因分析事故主要原因是盾尾密封承压性能下降遭遇特殊地质环境等因素叠加，引发隧道透水坍塌。

①事故发生段存在深厚富水粉砂层且临近强透水的中粗砂层，地下水具有承压性，盾构机穿越该地段时发生透水涌砂涌泥坍塌的风险高。

a.事故段隧道底部埋深约30.5米，地层由上至下分别为人工填土、淤泥质粉土、淤泥质土、淤泥质粉土、粉砂、中砂、圆砾以及强风化泥质砂岩。

大部分土体松散、承载力低、自稳性差、易塌陷，其中粉砂层属于液化土，隧道位于淤泥质土和砂层，总体上工程地质条件很差。

b.隧道穿越的砂层分布连续、范围广、埋深大、透水性强、水量丰富，且上部淤泥质土形成了相对隔水层，下部砂层地下水具有承压性，水文地质条件差。

c.事发时盾构机刚好位于粉砂和中砂交界部位，盾构机中下部为粉砂层，中砂及其下的圆砾层透水性强于粉砂层并且水量丰富和具有承压性，一旦粉砂层发生透水，极易产生管涌而造成粉砂流失。

在上述工程地质条件和水文地质条件均很差的地层中，盾构施工过程具备引发透水涌砂坍塌的外部条件，盾构施工风险高。

②盾尾密封装置在使用过程密封性能下降，盾尾密封被外部水土压力击穿，产生透水涌砂通道。

事故发生前，右线盾构机已累计掘进约 1.36 公里，盾尾刷存在磨损，盾尾密封止水性能下降。

在事故发生前已发生过多次盾尾漏浆，存在盾尾密封失效的隐患。

管片拼装期间盾尾间隙处于下大上小的不利状态，盾尾底部易发生漏浆漏水。

盾构机正在进行管片拼装作业，管片拼装机起吊905环第 2 块管片时，盾尾外荷载加大，同时土仓压力突然上升约40kPa, 对盾尾密封性不利。

国内TBM、盾构隧道工程事故案例分析在盾体支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工。

盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化,掘进速度较快，施工劳动强度较低。

但在施工过程中人机交错的特征十分明显，特别是在衬砌、运输、拼装、机械安装等环节工艺复杂，较易出现起重伤害、电瓶车伤人、机械伤害、高处坠落等多种事故，且在饱和含水的松软地层中施工，地表沉陷风险极大。

一、盾构进出洞阶段发生的安全事故盾构进出洞都存在相当大的危险性。

整个施工作业环境处于一个整体的动态之中，蕴藏着土体坍塌、起重伤害、高处坠落、物体打击等多种事故发生的可能。

南京地铁盾构进洞事故1、工程概况南京某区问隧道为单圆盾构施工,采用I 台土压平衡式盾构从区间右线始发，到站后吊出转运至始发站,从该站左线二次始发，到站后吊出、解体，完成区间盾构施工。

该区间属长江低漫滩地貌，地势较为平坦，场地地层呈二元结构，上部主要以淤泥质粉质粘土为主，下部以粉土和粉细砂为主,赋存于粘性土中的地下水类型为空隙潜水，赋存于砂性土中的地下水具一定的承压性，深部承压含水层中的地下水与长江及外秦淮河有一定的水力联系.到达端盾构穿越地层主要为中密、局部稍密粉土，上部局部为流塑状淤泥质粉质粘土,端头井6m采用高压旋喷桩配合三轴搅拌桩加固土体。

2、事故经过在盾构进洞即将到站时，盾构刀盘顶上地连墙外侧，人工开始破除钢筋，操作人员转动刀盘，方便割除钢筋，下部保护层破碎,刀盘下部突然出现较大的漏水漏砂点,并且迅速发展、扩大,瞬时涌水涌砂量约为260m3/h，十分钟后盾尾急剧沉降,隧道内同部管片角部及螺栓部位产生裂缝，洞内作业人员迅速调集方木及木楔，对车架与管片紧邻部位进行加固，控制管片进一步变形。

仅不到一小时，到达段地表产生陷坑，随之继续沉陷.所幸无人员伤亡，抢险小组决定采取封堵洞门方案。

地铁盾构施工的安全事故案例第一节：引言地铁作为一种快速、便捷的城市交通工具，正成为越来越多人的选择。

然而，地铁的建设过程中，盾构施工是一个关键环节。

由于复杂的施工场地和高度的技术要求，地铁盾构施工也存在一定的安全风险。

在过去的几年中，我们见证了一些严重的地铁盾构施工安全事故案例，这些事故引发了公众对地铁安全性的担忧。

第二节：2013年深圳地铁施工事故2013年，深圳地铁施工现场发生一起严重的事故。

在隧道施工过程中，由于地层不稳定，盾构掘进机出现下沉，导致施工工人被困，8人死亡。

这起事故揭示了地铁盾构施工中地质条件复杂性的重要性，也呼吁对地质勘察和预测的加强。

第三节：2015年广州地铁施工事故2015年，广州地铁施工现场发生一起盾构机故障事故。

盾构机在下穿珠江时发生故障，引发水突，巨大水压导致涌水进入隧道，施工现场迅速被淹。

17名工人被困，其中6人不幸遇难。

这起事故提示了盾构机设备的关键性，施工方需要确保设备的稳定性和安全性。

第四节：2017年北京地铁施工事故2017年，北京地铁施工现场发生一起坍塌事故。

地铁施工过程中，由于盾构机不慎撞击地下管道，导致地面塌陷，埋压了一辆公交车和多名过路行人，造成5人死亡。

这个事故揭示了地下管线保护的重要性，施工方需加强对地下管道的调查和保护。

第五节：2019年南京地铁施工事故2019年，南京地铁施工过程中发生一起事故。

盾构机在施工过程中切割工作面时，不慎切穿了线缆，导致火灾，12名工人被困，2人不幸遇难。

这起事故提醒人们关注盾构施工中的安全措施，确保设备操作的准确性和谨慎性。

第六节：地铁盾构施工安全问题的原因分析地铁盾构施工安全事故的发生有多个原因。

首先，施工方可能忽视了地质勘察的重要性，未能准确评估地质条件，从而导致设备故障或泥石流等地质灾害。

其次，施工方对设备的维护保养不够及时有效，导致设备故障和操作失误。

再次，盾构施工过程中需要与其他地下管道协调，若未能充分调查和保护地下管线，可能导致严重事故的发生。