广州地铁11号线地陷事故第21天,事故真相推测

提问 发帖 回复

来源:岩土沿途Geotech  作者: Maxim Li 版权归原作者所有,侵权请联系删除 12月1日上午9:28,广州市一主干道出现地面塌陷,途经该区城的1辆清污车和1辆电动单车掉落其中,共有3人被困。 此后,广州地铁和广州市政府开启了漫长的救援工作。 广州地陷事故发生过去的第21天,但截止目前地陷被困者仍未找到,搜寻工作仍在继续。

来源:岩土沿途Geotech 

作者: Maxim Li

版权归原作者所有,侵权请联系删除


12月1日上午9:28,广州市一主干道出现地面塌陷,途经该区城的1辆清污车和1辆电动单车掉落其中,共有3人被困。 此后,广州地铁和广州市政府开启了漫长的救援工作。 广州地陷事故发生过去的第21天,但截止目前地陷被困者仍未找到,搜寻工作仍在继续。


以下来源微信公众号:岩土沿途Geotech(作者:Maxim Li)本文作者对事故发生原因进行了专业的推测,供大家参考:


121日早上,繁忙的广州大道正迎来又一个看起来再正常不过的早晨。因为是周末,令人懊恼的早高峰要在下一个明天才会出现,已经连续努力工作多日的人们,刚好可以趁着此机会出行游玩。


然而,突然发生的路面塌陷摧毁了这种美好的设想。


因为塌陷,路面出现了一个直径约5m的大洞,路过的市民刚好看到了这一过程。


在随后不到12小时内,塌陷洞口不断发展,并最终扩大至约初始面积的2倍。

640 (1).webp (27).jpg
640 (1).webp (28).jpg

塌陷洞口逐步扩大


目前,应急救援仍然在紧张地进行当中。


在大家关心救援情况的同时,相信在心底仍有一个问题以待解答:


地陷发生的原因是什么?


为了解开这个疑惑,本文尝试着对收集而来多方面的资料进行整理分析,推测出最有可能的事故真相。


注:本文资料均从网上收集整理而成。


1

“飞站”沙河

从现场拍摄的视频和照片来看,地面塌陷发生在广州大道北与禺东西路交界处。

640 (1).webp (29).jpg

事故发生地点,红框内为地陷范围


这从地图实时路况中也可以侧面证实,因为发生了地陷,区域出现大面积的交通封闭。

大面积的交通封闭


值得注意的是,地陷区域不远处为地铁6号线的隧道穿越。

距离地陷区域不远处的地铁6号线


实际上,这片区域存在着一个特殊的6号线站点:沙河站。

6号线沙河站


这是一个“飞站”。早在十余年前,沙河站点的位置就已经进入了规划。但因为车站所在区域是服装批发市场核心地带,拆迁问题显得十分棘手。


由于地面的拆迁问题一直悬而未决,沙河站仅建好了地下暗挖的月台层,地面站厅一直无法施工。六号线开通至今,一度“无限期飞站”,从沙河顶开往的列车直接过站,直到天平架才停下。

当年的新闻报道


建好的沙河站月台层,左右线轨距约为25m


右侧即为多年前建好的沙河站月台,一直在等待启用


地陷让这个尘封的地铁站又再次被人记起。


2

十一号线的PBA工法

除地铁6号线外,已经在建的11号线也有沙河这个站点。也就是说,沙河站完工后将会是6号线、11号线的换乘站。

11号线的线路规划图


6号线的命运不同,20194月沙河站终于解决了困扰多年的拆迁问题,迎来了车站建设的曙光。

沙河站今年4月完成征地工作


201910月,十一号线沙河站明挖站厅第一幅地连墙顺利浇筑完成。

沙河站第一幅地连墙顺利完成


由于已经扫除了地面的障碍条件,沙河站可以名正言顺地展开建设。其中站厅层(粗红线范围)采用明挖方案,与已建成的6号线沙河站月台层连接;11号线月台层(黄虚线范围)则仍然采用暗挖方案建设。

沙河地铁站的平面布置方案


11号线沙河站的月台层设置在了先烈东路和禺东西路的正下方。为了最大程度减小施工对交通的影响,以及地层的变形,月台层的开挖将采用工序较复杂的洞桩法(Pile Beam ArchPBA工法)进行施工。

洞桩法典型断面


1

在道路附近场地施工方形工作竖井

在沙河站项目中,以广州大道为分界线,共设置了一东一西2座工作竖井,分别为1号竖井及2号竖井。

工作竖井


2

施工横通道

横通道的作用是开辟月台层的工作空间,工程机械及工程师可以通过横通道到达月台层位置,进行挖掘。


刚开始施工不久的横通道

施工完成的横通道,横通道两侧均已开始了月台层空间的挖掘


3

小导洞挖掘

横通道完成后,即可以开始站宽约25m的月台层两侧小导洞挖掘。从收集的资料图片来看,沙河站使用的应该是比较先进的4导洞PBA工法,仅需在空间的上部施工4个先行小导洞。


横通道两侧分别为PBA工法的4个先行导洞

导洞的衬砌施工


4

在导洞内施工中桩及边桩

导洞内桩成孔施工


5

在导洞内施工桩顶纵梁

桩顶纵梁


6

中跨、边跨扣拱的施工

在完成这一步之后,相当于给地下空间搭了一个棚子。接下来,就是在棚子下面分层挖掘,原理类似于盖挖法。

施工完成后的中跨扣拱


7

分层开挖洞内土体,并施工地下主体结构

主体结构完成后

装修完成后

在了解整个月台层的施工工序后,我们可以发现地陷区域正好位于1号竖井横通道的末端。

塌陷区域位于横通道末端


3

事故原因研究分析

为了了解地陷与11号线施工之间的关系,我们需要知道现时施工的进度。特别是1号竖井横通道的施工情况。


20187月,地陷发生前约1年,有市民拍摄到了1号竖井工地的现场施工照片。


20187月的1号竖井施工场地


从现场情况及工程设备来判断,当时应该仍在进行竖井的施工,横通道尚未开始掘进。工地内的工程简介也一定程度上印证了这点。根据年度计划,到2018年年底,1号横通道仅需完成掘进15m

沙河站工程简介


如果参照2号横通道的施工时间,那目前1号横通道存在两种可能性:

如果地陷确实是工程施工所引起,从地陷区域与横通道的空间位置来看,似乎情况1的可能性更加大。我们现在对应平面图来进行简单的分析。


假设暗挖主隧道的掌子面发生了塌方引起地陷,那么地陷更可能是发生在1号横通道的西侧,而不是南侧。

主隧道掌子面坍塌诱导的地陷模式


假设是暗挖主隧道的拱顶发生了塌方,那么地陷则更可能是发生在塌方面的正上方。

主隧道拱顶坍塌诱导的地陷模式


如果是横通道的拱顶发生了塌方,同理,地陷更可能是发生在比实际情况更偏上一点的位置。

横通道拱顶坍塌诱导的地陷模式


综合施工计划及地陷模式来看,更倾向于是1号横通道的掌子面发生了坍塌


如果翻看地铁6号线的建设资料,可以发现1号横通道所在地确实是一个地层高风险位置。


10年前6号线建设时,区间盾构的始发井正位于如今1号竖井的场地。

6号线沙河区间的盾构始发井


盾构机从始发井出发,穿过沙河站后,沿着先烈东路,直至沙河顶站(原水荫路站)吊出。

盾构始发井与隧道的关系


在盾构始发井位置处,即今天的1号竖井处,6号线的隧道埋深约26m,坐落在高强度的微风化岩层之上。

地铁6号线沙河站区间沿途的地质情况


规划的11号线被设置在下方穿越6号线,埋深更大,达到了约37m。按道理而言,随着地层深度的增加,11号线将遭遇比6号线更优良的岩层条件,造成的塌方风险应该更小。


然而,它们在穿越广州大道高架桥之前,首先要穿过一条广东省的骨干性断裂带:瘦狗岭断裂带

6号线盾构在广州大道北遭遇断裂带


瘦狗岭断裂带是控制广州地区地质构造框架的一条骨干性断裂带,分布在广州市的中北部,横穿广州市中部,西起白云山南麓的马鞍山,经瘦狗岭、吉山东至横沙新村被文冲断裂带右旋错移至庙头村,主要走向和广园快速路基本重合。

广东省三大骨干性断裂带


瘦狗岭断裂带的裂隙发育,岩性变化大,岩石强度差别大,稳定性差,易坍塌。虽然11号线所在的岩层可能优于6号线,但穿越断裂带时,暗挖法的风险要高于盾构法。


从6号线盾构穿越的地质情况来看,断裂带的倾角大于80°,几乎接近于直立,在隧道通过后,断裂带的压力几乎可以全部施加在隧道衬砌之上。


不仅于此,在断裂带上伏的不是粘性土,而是具有一定厚度的富水砂层。这暗示着断裂带也可能是富水状态。如果隧道在穿越断裂带时,发生了涌水破坏,上伏的砂层也会在压力下塌落,从而造成地面大面积的塌方。

断裂带上伏富水砂层


4

初步推测

1. 地陷可能由11号线暗挖法施工引起。


2. 从地陷位置与施工情况来看,有可能是1号横通道的掌子面塌方所导致。


3. 地陷所在位置的断裂带倾角大,且与上伏富水砂层有可能连通。如果是此区域发生塌方或涌水,将不可避免导致地面出现大面积塌陷。


    申明:内容来自用户上传,著作权归原作者所有,如涉及侵权问题,请点击此处联系,我们将及时处理!

  • 收藏0

  • 打赏0

分享至:

评论 文明留言,专业沟通

请先 登录,再评论!

  • 老有所为
    老有所为 2019年12月24日 17:17:26 2楼

    认真总结血的教训!谢谢分享。

    回复 举报 点赞
  • nageshijie
    nageshijie 2019年12月25日 07:35:25 3楼

    认真总结血的教训!谢谢分享

    回复 举报 点赞
  • yuwaikuanglong
    yuwaikuanglong 2019年12月25日 08:29:14 4楼

    分析的有理有据,十分详实,厉害啦

    回复 举报 点赞
  • cc97939793
    cc97939793 2019年12月25日 08:35:27 5楼

    地下施工情况很复杂,总有意想不到的事情发生

    回复 举报 点赞
  • 丐帮九袋长老
    丐帮九袋长老 2019年12月25日 09:34:18 6楼

    地下工程是这样,事故的发生因素实在太多了,所以要小心小心再小心,施工方一定要切记

    回复 举报 点赞
  • 自由在在的鱼
    自由在在的鱼 2019年12月25日 09:54:46 7楼

    事故责任不好推测,要认真调查。。。

    回复 举报 点赞
  • cgh5123
    cgh5123 2019年12月25日 10:46:12 8楼

    楼主看起来好专业啊!

    回复 举报 点赞
  • yudx001001
    yudx001001 2019年12月25日 14:29:03 9楼

    资料很充实

    回复 举报 点赞
  • 建筑小生
    建筑小生 2019年12月25日 15:06:36 10楼

    这个分析的头头是道,但是事先的数据没有吗?

    回复 举报 点赞
  • zsh011698
    zsh011698 2019年12月25日 16:41:04 11楼

    分析的很详细,但是还是没有拒绝出现安全事故。

    回复 举报 点赞
相关推荐
加载更多资料
TA的关注
相关标签
上传
上传
请选择删除原因