再议杭州地铁事故
没有封风情大道是一个失误。
基坑设计中土的强度指标
地基土的正常固结与超固结
z z
z
z 两点的强度是否相等?
三轴固结不排水实验的分析
被动侧
主动侧 ②
对应土样深度z的应力
p
试验点
三轴不固结 土 不排水 层
cu
u
kPa
无测限抗 十字板试
压强度
验
快剪
qc(kPa) cu(kPa) cq q
固结快剪 固结不排水
如果q0为临近建筑物产生的荷载,这要看该建筑物建成的
年代,如果它是几十年前建成的,那么在这个荷载下,坑
边土体已经被q0所固结,可用固结不排水强度指标计算土
压力;
但有的开发商为了尽快卖房收钱,先建房,后挖坑,那么
q0所产生的土压力要用不排水指标u=0计算土压力,亦
即产生的都是超静孔隙水压力,
对于施工期坑边堆载、交通荷载、机械荷载等也应同样处 理。
“监测单位(安徽中铁四局设计研究院以浙江 大合建设工程检测有限公司名义,实为挂靠) 施工监测失效,施工单位没有采取有效补救措 施”。
严重超挖
基坑全长分为6个作业段(每段20米左右), 事故前第一段已作完底板结构,第二段作完垫层,第三段 辅砂石,第四段清底,两台挖机正在第五段和第六段段开 挖最后一层土方。 事故前基坑已见底而未作结构的区段至少3段(即6070米 长)以上。
没有按设计分段施工
几乎同时开挖到设计深度(5,6段剩下最后一层土)
破坏段的位置
内支撑的连接点
取消了坑底加固,代之以降水固结
北
事故发生前
自10月9号至事发前,临近北二基坑西侧风 情大道位于污水管附近上方的车道路面结 构层开裂严重、路面下沉明显;曾多次采 取架钢筋、浇灌混凝土、对路面的裂缝进 行了勾缝等措施来补救。
Teton坝(美11:5国7 .1976)
弟顿坝的调查研究
事故分析-水力劈裂
Teton坝事故原因分析
杭州地铁事故回放
2008年11月15日下午3时,杭州地铁一号 线湘湖站北二基坑西侧。
风情大道沉陷7m,宽40m,很快浸水,车辆 淹浸。
车上人员逃离(包括一辆公交汽车), 21个施工人员死亡。
ccq cq ccu
cu
④ 2
11.0
0.2
25.34(47.9 28.4
8.1 6.1 15.8 11.9 17.1 9.7
⑥1 9.0 0.4 24.06(51.9 34.1
7.1 8.3 13.8 13.6 17.8 13.2
稳定中的自重计算
对于饱和软粘土: 圆弧滑动面稳定分析中,抗滑力矩用饱和
无侧限抗压强度 qu/灵敏度St
坑内土无侧限抗压 强度qu/灵敏度St
④-2
47.9/6.6
37.5/4.8
④-3
58.2/3.8
38.4/2.4
⑥-1
51.9/9.1
⑥-2
60.5/11.5
⑧-1
76.0/8.0
40.3/6.4 47.5/8.0 61.2/6.8
事故后勘察的灵敏度
45.0/7.5 54.2/8.0 28.5/3.7
大面积超载引起的土(水)压力
对于饱和软黏土
=0
Ka=1.0 产生的超静孔隙水
压力u=q0。
q0 u=q0
上海闵行区莲花河畔景苑
(3)高灵敏度土的强度
强度折减或者使用参与强度指标; 确保不要扰动。
高灵敏性土
地层 层序
外围土无侧限抗压 强度
qu/灵敏度St
坑外12-12'~1616'剖面线扰动区
新加坡Nicoll 大道地铁基坑事故
设计的问题
是否正确使用了规范? 规范本身是否正确? 规范的选择是否合适? (1)欠固结土 (2)高灵敏度土 (3)超载引起的土压力计算 (4)稳定分析中土的重度
1. 强度指标?
(1)工程的欠固结土
使用固结不排水强度指标,偏于危险-
在有效自重应力´z下并没有固结;
“基坑规程”:对欠固结土,宜采用有 效自重压力下预固结的三轴不固结不排
水抗剪强度指标cuu、 uu;
(1)如何定义有效自重压力? (2)如何确定欠固结度? (3)试验规程。
欠固结土的固结不排水强度
q 正常固结土
欠固结土 p
(2)均布附加荷载q0的土压力
p ak ak K a,i 2 c i K a,i
除基坑外地面开裂现象外,基坑内侧地下 连续墙也曾出现过较大的裂缝;
工程事故与设计
根 据 国 际 隧 道 工 程保险集团对施工 现场发生安全事故 的原因的调查结果 表明: 地 下 工 程 发 生 事 故原因是多方面的 ,由施工方完全承 担这些风险显得不 够合理。
2008年杭州湘湖地铁事故
2004年新加坡Nicoll 大 道地铁基坑事故
杭州地铁1号线湘湖站北二基坑事故
西侧
2008年11月15日下午3时20分。
事故的原因
2010年2月10日由浙江省安全生产监督管理局和 浙江省监察局联合发布了《关于杭州地铁湘湖 路站“11.15”坍塌重大事故调查处理结果的通 报》指出:
“直接原因是施工单位(中铁四局集团第六工 程有限公司)违规施工、冒险作业、基坑严重 超挖;支撑系统存在严重缺陷且钢管支撑架设 不及时;垫层未及时浇筑”。
高灵敏性土
杭州地铁-灵敏性土
东侧地墙移动
地面下沉 西侧坑外土体进入
坑内土体受挤压向上抬起 立柱移动、倾斜
西侧坑外土体进入 桩断裂
西侧地墙移动、坑外土体进入
支撑体 系失效 土体整 体滑移
预估滑移面
坑内扰动后土体静探锥尖阻力最小值仅 为原状土的35%,
风情大道
高灵敏度土层,西侧为风情大道,白天 车水马龙,晚上运土运料,这种扰动已 在一个多月前就有了预兆:路面开裂、 变形。事故的突发性表明土的结构破坏 ,强度骤降。
再议杭州地铁事故
清华大学 李广信
太沙基(K.Terzaghi):
A well documented case history should be given as much weight as ten ingenious theories.
“一个记录完善的工程实录应当受到与十 个具创新性的理论一样程度的重视。”
0
a k a c k , j
k,j q0
k,j
d
与自重应力一样,用固结 不排水强度指标计算q0对 土压力与稳定性的影响。
超载q0与固结不排水强度指标
在该规范中,对于由附加荷载在黏性土中引起的土压力一 律按朗肯土压力理论,采用固结不排水强度指标计算,对饱 和的黏性土,这样计算有时是不安全的。