隧道安全事故案例

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1、蘭新鐵路第二雙線小平羌隧道“4·20”重大事故由中國中鐵二局集團(tuán)有限公司承建的新建蘭新鐵路第二雙線西寧至張掖段站前工程LXS-8標(biāo)，設(shè)計里程為DK345+155～DK407+122，線路長61.363正線公里，位于甘肅省中牧山丹馬場和張掖市民樂縣境內(nèi)，海拔高度3500米～2700米。小平羌隧道地處祁連山中高山區(qū)，位于甘肅省張掖市山丹縣西南方向祁連山小平羌溝至大平羌溝之間，平均海拔高度為3100～3800米。洞身地表起伏較大，地表自然坡度30～40度；隧道起訖里程為DK345+329～DK349+312，隧道長度3983m。小平羌隧道距民樂縣城約120公里，距張掖市約187公里。事故發(fā)生的經(jīng)過

2、：2011年4月19日23時30分，鋼筋班組安裝完成DK349+035處最后一環(huán)工22a型鋼拱架，經(jīng)領(lǐng)工員王偉檢查無異常后，噴漿班組13人操作3臺噴漿機(jī)噴漿。4月20日4時05分，帶班員陳嚇文出去組織后續(xù)施工材料，當(dāng)走到距離作業(yè)面約40米處時突然聽見身后一聲巨響，回頭看見隧道噴漿作業(yè)面上方圍巖發(fā)生了坍塌，導(dǎo)致初期支護(hù)的工22型鋼拱架及噴漿作業(yè)臺架被砸跨，12名作業(yè)人員全部被埋入坍塌體中，事故發(fā)生后，中鐵二局蘭新線甘青項目部三工區(qū)立即組織搶險救援，于4時40分發(fā)現(xiàn)一名遇難者遺體，后因連續(xù)發(fā)生坍方，搶險工作被迫停止。經(jīng)勘察事故現(xiàn)場，坍塌范圍里程為DK349+035～DK349+050，距離地表深

3、度約100～110m。坍塌巖石塊體約400方（最大塊徑約1米左右），塌腔高8～10米。直接經(jīng)濟(jì)損失約908萬元。事故原因分析：小平羌隧道位于祁連山區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造帶（縱向長約1000km,橫向?qū)?00～300km）石炭系灰?guī)r夾頁巖、泥灰?guī)r，泥盆系砂巖等軟硬相間的地層中，由于多期構(gòu)造運(yùn)動擠壓作用強(qiáng)烈，洞身發(fā)育多個向斜、背斜相間組成的復(fù)式褶皺。地表覆蓋風(fēng)化殘積土層較厚，基巖露頭較少。開挖揭示DK349+050～+035洞段總體位于背斜構(gòu)造北翼，巖層傾角較陡，節(jié)理發(fā)育，巖體破碎；巖層的層間結(jié)合力較差，加之小平羌隧道洞頂?shù)乇韮鐾炼汉箝_始融化，冰雪融水下滲軟化軟弱結(jié)構(gòu)面，致使圍巖抗剪強(qiáng)度降低，是該起事故

4、發(fā)生的潛在客觀因素。2011年3月29日，設(shè)計、施工、監(jiān)理四方針對這種復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了會商，對DK349+060～DK349+040段進(jìn)行了設(shè)計變更，將原設(shè)計Ⅲa-2型襯砌支護(hù)提升至Ⅲb-2型支護(hù)，但由于作業(yè)班組未按變更后的Ⅲb-2型襯砌支護(hù)進(jìn)行施工，仍按原設(shè)計Ⅲa-2型襯砌支護(hù)施工，2011年4月4日4:00時左右，DK349+035掌子面爆破引起巖體擾動，20分鐘后DK349+055～DK349+035段（20米長）左側(cè)頂部塌方，塌方高度0～4m，所幸沒有造成人員傷亡。4月4日的初次塌方經(jīng)業(yè)主、設(shè)計、施工、監(jiān)理四方會商認(rèn)為是施工單位“現(xiàn)場隧道作業(yè)班組未按2011年3月29日現(xiàn)場會勘

5、后確定的變更給定的工程措施施工（仍按原設(shè)計Ⅲa-2型襯砌支護(hù)參數(shù)進(jìn)行開挖及支護(hù)），DK349+060～DK349+040段拱部初期支護(hù)180度范圍未設(shè)置鋼筋網(wǎng)及格柵鋼架，噴混凝土厚度不夠，系統(tǒng)錨桿未完全按設(shè)計施做，加之現(xiàn)場施工、監(jiān)控量測不到位是導(dǎo)致塌方的主要原因”（4月4日四方認(rèn)可的會商紀(jì)要原文）。4月4日塌方后，業(yè)主、設(shè)計、施工、監(jiān)理四方又針對此次塌方再次提出了處理方案，采用全斷面鋼拱架，掛鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)噴混凝土加厚至28cm,襯砌結(jié)構(gòu)采用Ⅳb-2型，預(yù)留注漿管對塌方的空腔進(jìn)行壓注水泥砂漿回填處理，支護(hù)級別實(shí)際提升到了Ⅳ級。4月4日的塌方已經(jīng)是可能再次發(fā)生塌方事故的前兆，此時，隧道上部圍巖受力

6、發(fā)生了很大變化，巖體已經(jīng)處在一個極不穩(wěn)定的臨界狀態(tài)。設(shè)計、施工、監(jiān)理知道圍巖結(jié)構(gòu)不好，極不穩(wěn)定，但沒有引起足夠的重視，在方案制定時對施工過程中作業(yè)人員的安全保障措施不詳細(xì)，也未嚴(yán)格按照規(guī)定程序辦理相關(guān)審批手續(xù)，施工單位按照四方口頭商定的處理方案進(jìn)行處理，對已塌方段施工處理不及時，加之監(jiān)理單位的監(jiān)理監(jiān)督檢查不到位，截止4月19日，尚未處置完畢，引起巖體失穩(wěn)，導(dǎo)致DK349+050~DK349+035段（15米長）發(fā)生二次塌方，造成重大人員傷亡。（一）直接原因1、小平羌隧道巖層傾角較陡，節(jié)理發(fā)育，巖體破碎,巖層的層間結(jié)合力較差，加之小平羌隧道洞頂?shù)乇韮鐾炼汉箝_始融化，冰雪融水下滲軟化軟弱結(jié)構(gòu)面

7、，致使圍巖抗剪強(qiáng)度降低，是該起事故發(fā)生的潛在客觀因素。2、施工單位在4月4日塌方后，依四方商定的會議紀(jì)要作為技術(shù)交底內(nèi)容，未單獨(dú)編制塌方處理方案且未向監(jiān)理報驗(yàn)，已塌方段施工處理緩慢，在4月5日至19日僅完成初期支護(hù)，未及時對上部空腔進(jìn)行壓注水泥砂漿回填處理，沒有形成有效抵抗塌方?jīng)_擊荷載的結(jié)構(gòu)體系。3、由于4月4日塌方處理施工進(jìn)度緩慢，拱頂空腔圍巖臨空暴露過久，引起圍巖松動、風(fēng)化，導(dǎo)致上部圍巖抗剪強(qiáng)度進(jìn)一步降低