巖土工程的事故分析(李廣信)

1、巖土工程的事故分析,清華大學(xué) 巖土工程研究所李廣信,目錄,前言基坑事故水利工程事故滑坡災(zāi)害與事故結(jié)語,1. 前言,,“天意從來高難問”－巖土材料的復(fù)雜性、影響因素多樣性造成對(duì)客觀世界的不可確知性和一定程度的盲目性，巖土工程具有更多的不確定性； “天行有常，不為堯存，不為桀亡。應(yīng)之以治則吉，應(yīng)之以亂則兇?！保ㄜ髯?天論）；事故的發(fā)生歸根結(jié)蒂是違反了客觀規(guī)律，巖土工程的事故是違反了巖土和巖土力學(xué)基本的原理。,古代帝堯“用

2、鯀治水，九年而水不息。功用不成。”據(jù)說是由于采用了以“堵”為主的戰(zhàn)略，結(jié)果“治水無狀”而被“殛于羽山而死”大禹吸取了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，采用“導(dǎo)”的戰(zhàn)略，結(jié)果“開九州，通九道，陂九澤，度九山。”完成了治水任務(wù)，功成于天下。人們都是在失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，增長才干，成為專家。太沙基講過：“一個(gè)記錄完善的工程實(shí)錄等價(jià)于十個(gè)有創(chuàng)造性的理論?！保ˋ well documented case history should be given as much w

3、eight as ten ingenious theories.） 屈原在《惜頌》中指出“九折臂而成醫(yī)兮，吾至今而知其信然。”,對(duì)待工程事故的正確態(tài)度,目前“有關(guān)部門”對(duì)事故采取封堵的做法 ；嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)，封鎖輿論，銷毀物證；評(píng)審專家-嚴(yán)禁擴(kuò)散；阿Q的精神。,當(dāng)事者或相關(guān)者將造成近300人死亡的襄汾縣尾礦壩事故說成是泥石流；將掩埋了20多人的杭州地鐵基坑事故說成是“突發(fā)性自然事故”。 “天何言哉？四時(shí)行焉，萬物生焉” （論語?

4、陽貨）。 “蒼天何辜？代人受過?！濒斞赶壬f過：第一個(gè)吃螃蟹的人是很值得佩服的，因?yàn)樗惨欢ǔ赃^蜘蛛，覺得不好吃，于是人們也就不再吃蜘蛛了。這里的關(guān)鍵在于他肯將結(jié)果告訴大家。,工程事故是可預(yù)防與可避免的,人的不安全行為,,,物的不安全狀態(tài),,,不可抗力因素,海因里希調(diào)查了75000件工傷事故的結(jié)果,占88%,占10%,占2%,對(duì)2001-2007國內(nèi)地鐵建設(shè)事故的不完全統(tǒng)計(jì),事故一般是可以避免的：事故有預(yù)兆，可以反映在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中，事

5、故萌芽到險(xiǎn)情發(fā)生一般有2-3天的時(shí)間。,,,,,,,事故萌芽,緩慢發(fā)展期,快速發(fā)展期,事故險(xiǎn)情,,,,,,關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),1. 基坑事故,杭州地鐵1號(hào)線湘湖站北二基坑事故,事故回放,2008年11月15日下午3時(shí)20分左右，基坑西側(cè)，風(fēng)情大道街口的交通號(hào)正值紅燈，南行的十4輛車停在路面待行。司機(jī)們覺得人車整體下沉，前門的紅綠燈突然不見，緊接著車內(nèi)進(jìn)水，車內(nèi)人員緊急逃離，被淹的K327公交車上的乘客也全部脫險(xiǎn)。 風(fēng)情大道沉陷7m,寬40m

6、,長近百米，很快漫水；百余名坑中現(xiàn)場(chǎng)施工人員紛紛逃離，５名蛙人進(jìn)行潛水作業(yè)。抽干積水之后，派出了搜救犬幫助確定失蹤者方位。未能有所發(fā)現(xiàn)。救援人員采取每隔50厘米分區(qū)挖溝的方式下探。最后17個(gè)施工人員死亡，4人失蹤。,事故現(xiàn)場(chǎng),,西側(cè),基坑內(nèi)散亂的鋼管支撐,坑內(nèi)的淤泥,南端破碎的鋼筋混凝土連續(xù)墻(內(nèi)),南端破碎的鋼筋混凝土連續(xù)墻(外),工程概況簡介,湘湖站為杭州地鐵1號(hào)線的起點(diǎn)站，位于蕭山湘湖杭州樂園西側(cè)，風(fēng)情大道東側(cè)。車站東側(cè)為奧

7、蘭多小鎮(zhèn)、東南方向?yàn)楹贾輼穲@，西側(cè)為在建蘇黎世小區(qū)，建筑物主要為小高層。車站總長932m，寬21m。根據(jù)結(jié)構(gòu)分段施工，本站主體基坑依照從北向南分段封堵施工順序，分為北一、北二、南一、南二等多期，,,地質(zhì)斷面圖,①,②2,④2,⑥1,⑧2,強(qiáng)/中風(fēng)化砂巖,工程情況,車站主體為地下兩層三跨鋼筋混凝土矩形框架結(jié)構(gòu)。北二基坑長度為106m，寬度20.5m。車站主體結(jié)構(gòu)頂板覆土1.8m，底板埋深16m， 地面標(biāo)高一般在6.0m左右。主

8、體開挖深度約15.7m?16.2m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用800mm厚地下連續(xù)墻，連續(xù)墻入土深度約17.28m，豎向設(shè)置4道ф609鋼管支撐，支撐中部設(shè)置中間立柱。,橫斷面圖,④2,⑥1,事故發(fā)生前,自10月9號(hào)至事發(fā)前，臨近北二基坑西側(cè)風(fēng)情大道位于污水管附近上方的車道路面結(jié)構(gòu)層開裂嚴(yán)重、路面下沉明顯；曾多次采取架鋼筋、澆灌混凝土、對(duì)路面的裂縫進(jìn)行了勾縫等措施來補(bǔ)救。除基坑外地面開裂現(xiàn)象外，基坑內(nèi)側(cè)地下連續(xù)墻也曾出現(xiàn)過較大的裂縫；基坑全長

9、分為6個(gè)作業(yè)段（每段25米左右），事故前第一段已作完底板結(jié)構(gòu)，第二段作完墊層，第三段輔砂石，第四段清底，兩臺(tái)挖機(jī)正在第五段和第六段段開挖最后一層土方。事故前基坑已見底而未作結(jié)構(gòu)的區(qū)段至少3段（即60?70米長）以上。,,,,鉆探的地下連續(xù)墻位置,,西,,,,,,,原墻位,破壞后的墻頂位置,下部斷裂段的頂部,,破壞后的平面圖,基坑內(nèi)部（南-北）,西側(cè)的連續(xù)墻,土層指標(biāo),表1,,土體穩(wěn)定分析,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

10、,,,,,,,,,,,,,,,,,,坑底承載力,支護(hù)墻抗彎+沿墻底滑動(dòng),整體滑動(dòng),,,,,,,,,,,,,,兩層軟土的各種強(qiáng)度指標(biāo),幾點(diǎn)疑問,強(qiáng)度指標(biāo)試驗(yàn)的合理性；應(yīng)當(dāng)采用什么強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行穩(wěn)定分析？應(yīng)當(dāng)采用什么重度計(jì)算抗滑力矩？,為什么在西側(cè)坍塌？,西側(cè)風(fēng)情大道首先坍塌，兩墻間距從21m,達(dá)到最小3.4m，將坑底淤泥質(zhì)土擠起來，使基坑的實(shí)際深度大大減少，所以盡管所有支撐鋼管全部失效，東側(cè)連續(xù)墻也發(fā)生較大位移，但尚基本保持直立。

11、西側(cè)是大道，交通方便，幾乎所有的施工機(jī)械、車輛、泥漿池、建筑材料全部在西側(cè)。超載的工程運(yùn)土車輛來回反復(fù)碾壓，路面交通繁忙。土體已發(fā)生較大的位移，地面開裂，反復(fù)的路面荷載必然會(huì)進(jìn)一步破壞地基原狀土的結(jié)構(gòu)性，由于這兩層軟黏土的靈敏度較高，這種擾動(dòng)使土的強(qiáng)度進(jìn)一步降低，等紅燈的十幾輛車重量可能成為了引發(fā)垮塌的“最后一根稻草”。,良好的場(chǎng)地條件釀成事故,該基坑工程的工地條件“太好”了：東西兩側(cè)距離建筑物都在幾十米到百米以上，西側(cè)是風(fēng)情大道，

12、大道西側(cè)是一個(gè)小學(xué)校的操場(chǎng)。自10月9號(hào)至事發(fā)前的一個(gè)多月，臨近北二基坑西側(cè)風(fēng)情大道位于污水管附近上方的車道路面結(jié)構(gòu)層開裂嚴(yán)重、路面下沉明顯，基坑內(nèi)側(cè)地下連續(xù)墻也曾出現(xiàn)過較大的裂縫。這些預(yù)兆沒有引起充分的重視。常?？梢砸姷竭@樣的場(chǎng)面：由于地面或者墻面發(fā)現(xiàn)有微小的裂縫，居民就會(huì)在工地集聚起來，阻止車輛進(jìn)出，大爺大媽們坐在挖土機(jī)、起重機(jī)下，不準(zhǔn)動(dòng)土－群眾監(jiān)督的有效性。,搜尋與恢復(fù)施工設(shè)計(jì)方案,塌陷的路面,資料重勘,1、施工單位（中鐵）：

13、北二基坑周邊現(xiàn)狀圖；2、垮塌的北二基坑既有圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀圖（中鐵現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定）；3、杭州地鐵1號(hào)線湘湖站北二段基坑巖土工程勘察報(bào)告（中間資料），浙江華東建設(shè)工程有限公司2008年12月4日；4、杭州地鐵1號(hào)線湘湖站北二段基坑恢復(fù)方案巖土工程勘察專題報(bào)告（浙江華東建設(shè)工程有限公司，2008年12月31號(hào)）5、2009年1月2日專家評(píng)審意見書；,北二基坑現(xiàn)狀總平面圖,,1、新圍護(hù)樁施工，圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)加固（格構(gòu)式旋噴樁結(jié)構(gòu)），新老

14、圍護(hù)間土體加固。,2、坑外卸土，架設(shè)支架、安裝鋼支撐，現(xiàn)澆冠梁與壓頂板。,坑外旋噴樁加固,坑內(nèi)旋噴樁加固,鉆孔灌注樁樁直徑1200@1400,雙拼800鋼支撐間距4500,800厚壓頂板,旋噴樁止水,坑外旋噴樁加固,坑內(nèi)旋噴樁加固,樁體接高至地面標(biāo)高,扶壁式擋墻,北二基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)南端高低樁 3-3 橫剖面圖,500×500型鋼砼墊層間距4500,,鋼筋砼撐,,灌注樁樁端入巖,型鋼混凝土圍檁,,φ800鋼管撐,,φ800鋼管

15、撐,,南端兩側(cè)高圍護(hù)樁,,北端現(xiàn)有圍護(hù),,西側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)縱斷面圖,,基坑坑底地基加固處理設(shè)計(jì)與沉降計(jì)算,,,,,,,1、坑底土擾動(dòng)情況坑底土為II-2區(qū)坑底擾動(dòng)區(qū)：⑧-1層土體以上處發(fā)生了較嚴(yán)重的擾動(dòng)，土體強(qiáng)度指標(biāo)，土體指標(biāo)最小僅為原狀土的35%，擾動(dòng)土總厚度達(dá)28m，因此永久結(jié)構(gòu)底板座落于20m厚嚴(yán)重?cái)_動(dòng)的欠固結(jié)土；基底持力層為6-1層，地基承載力特征值僅為40kPa，軟弱下臥層為6-2層，層厚為10?12m、8-1層9?10

16、m。因此須對(duì)下面欠固結(jié)土的壓縮固結(jié)過程分析、結(jié)構(gòu)完成后產(chǎn)生的永久固結(jié)沉降量進(jìn)行計(jì)算；倘若不進(jìn)行加固處理，總沉降量為2010mm，因此必須對(duì)土體進(jìn)行加固處理。2、加固土體的處理措施、目標(biāo)和加固后沉降計(jì)算 坑底土加固處理采用復(fù)合地基，處理方法采用直徑500的高壓旋噴樁；處理目標(biāo)：根據(jù)地下二層軌行層垂直限界要求以及軌道綜合誤差調(diào)整可能，固結(jié)沉降應(yīng)控制在50?100mm內(nèi)；,復(fù)合地基處理縱斷面圖,長樁底線,短樁底線,坑底下復(fù)合地基

17、處理平面圖一,采用500@615x615旋噴樁加固坑底至坑底下8m范圍。,主要工程數(shù)量表,復(fù)修-排樁支護(hù),新加坡Nicoll 大道地鐵基坑倒塌,,事故發(fā)生地段,地點(diǎn)：Nicoll 大道。日期：2004年4月20日,一.事故回放,2004年4月20日新加坡時(shí)間3:30，新加坡地鐵循環(huán)線Nicoll 大道正在施工的基坑突然倒塌，造成四名工人死亡， 三人受傷；塌方吞下兩臺(tái)建筑起重機(jī)；使有六車道的Nicoll大道受到嚴(yán)重破壞，無法使用。事

18、故現(xiàn)場(chǎng)留下了一個(gè)寬150m， 長100m， 深30m的塌陷區(qū)，扭曲的鋼梁、破碎的混凝土板一片狼藉。事故造成地鐵循環(huán)路線的工期拖延，計(jì)劃2010年才可完成，車站轉(zhuǎn)移約100米以外，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。,二.工程簡介,屬于新加坡地鐵循環(huán)線，合同824。此段地鐵線路采用明挖，用地下連續(xù)墻和內(nèi)支撐支護(hù);該場(chǎng)地的地基土為新加坡海洋粘土，屬于軟粘土。其分布是西北較淺而東南深;基坑開挖深度30-40m之間，對(duì)部分軟土進(jìn)行了分層水泥噴漿加固。,地

19、下軟土層底面深度的等值線,,,N,N,E,E,N-N土層斷面圖 (北距=31651.44m),E-E土層斷面圖 (東距=31689.06m),,2. 66kV 電纜下的缺口,在倒塌區(qū)有一66kV 電纜通過，為此，在開挖前，兩側(cè)連續(xù)墻都留有缺口，在開挖時(shí)，采用逆作方式，逐段開挖，逐段將缺口補(bǔ)齊形成連接板，分層噴漿也都留下了缺口。,,(a)開挖前的連續(xù)墻 (b)開挖第五層后 (c)開挖十層后,分析結(jié)果,最大的側(cè)向土和墻位移發(fā)生在東半

20、部開挖倒塌前。最大位移的位置大約在海洋粘土最深的地方，靠近開挖的東端-三維土體剖面變化對(duì)最大位移有很大的影響。南墻的最大位移大于北墻，和地面位移傾斜計(jì)的測(cè)量結(jié)果一致;在倒塌前，南墻彎曲變形大大超過北墻。沿著南墻，連接器主要是拉力變形，每個(gè)連接器的變形很大，從1.5mm到2.5mm。在倒塌時(shí)南墻接點(diǎn)脫落；墻接點(diǎn)的抗拉性能弱，缺少橫撐系統(tǒng)來重分配支撐桿力，并抵抗南墻的側(cè)向拉力，所有這些都導(dǎo)致了墻的倒塌。局部區(qū)域曾經(jīng)噴漿，但這不能獨(dú)立加

21、固。在任何情況下，參數(shù)研究顯示噴漿的作用在倒塌初始階段并沒有支撐桿和墻接點(diǎn)的作用大。,結(jié)論意見,事故發(fā)生后，最后四人受到刑事指控。組織了調(diào)查委員會(huì)對(duì)事故的責(zé)任進(jìn)行了調(diào)查，同時(shí)也責(zé)成有關(guān)大學(xué)和技術(shù)部門對(duì)事故的原因進(jìn)行了分析。陸地交通局委托新加坡國立大學(xué)用三維分析研究倒塌事件的機(jī)理和過程。事故現(xiàn)場(chǎng)的軟黏土抗剪強(qiáng)度低，基坑開挖較深，以及支護(hù)設(shè)計(jì)和基坑施工的缺陷是事故的主要原因。,上海軌道交通4號(hào)線越江隧道的事故,2003年7月1日,(一

22、)工程概況,浦東南路站～南浦大橋站區(qū)間隧道工程是上海市重大工程項(xiàng)目――軌道交通四號(hào)線工程的一個(gè)重要組成部分。浦東南路站到南浦大橋站區(qū)間隧道上行線長2001M，下行線長1987M，其中江中段440M。區(qū)間隧道頂最大埋深為37.7M，隧道中心線水平距離為10.984M，隧道最大坡度為3.2%。,,盾構(gòu)從浦東向浦西推進(jìn)，在穿越黃浦江后經(jīng)防汛墻、外馬路、文廟泵站、音像制品批發(fā)交易市場(chǎng)進(jìn)入中山南路，在穿越多稼路后隧道上下行線逐漸由水平同向推進(jìn)轉(zhuǎn)為

23、垂直同向推進(jìn)直至浦西南浦大橋站。 圖中用深顏色表示的就是本次事故的發(fā)生區(qū)域。,,風(fēng)井,事故的發(fā)生點(diǎn)位于隧道的聯(lián)絡(luò)通道處(又稱旁通道)，聯(lián)絡(luò)通道采用冰凍法進(jìn)行施工（風(fēng)井采用逆作法施工，已完成） 。,(一)險(xiǎn)情情況,凌晨，聯(lián)絡(luò)通道發(fā)生流沙涌水，導(dǎo)致隧道上下行線嚴(yán)重積水，進(jìn)泥沙。同時(shí)以風(fēng)井為中心的地面開始出現(xiàn)裂縫、沉降。,6：00，音像樓發(fā)生明顯變形，墻面開裂，房屋開始傾斜。,7：30，地面裂縫明顯加劇，沉降加快。文廟泵站明顯沉降、傾

24、斜，風(fēng)井也明顯沉陷。,9：00音像樓裙房發(fā)生二次突沉，并部分坍塌，大樓繼續(xù)傾斜，墻面開裂加劇。,15：00以風(fēng)井為中心的地面沉陷加快，并逐步形成沉陷漏斗。坍塌范圍擴(kuò)展到董家渡路、中山南路、外馬路、防汛墻。,20:00，防汛墻也開始出現(xiàn)裂縫，沉降進(jìn)一步發(fā)展。,7月1日,隧道險(xiǎn)情在進(jìn)一步發(fā)展和擴(kuò)大,臨江花苑門口地面塌陷,文廟泵站突沉,7月2日-3日，,工 程 地 質(zhì),從地質(zhì)報(bào)告中可知道在30M深度以下，地層為第七層(⑦1層、⑦2層)，該土層

25、砂性重，透水性好，易液化。聯(lián)絡(luò)通道位于第七土層，同時(shí)該土層為上海第一承壓水層，承壓水最高水位為地面以下7.58M，最高水頭為21.7M。,,事故原因,（1）《凍結(jié)法施工方案調(diào)整》缺陷：降低對(duì)凍土平均溫度要求：－10 ?C —－8 ?C制冷量不足：未考慮夏季施工損失；凍結(jié)管數(shù)量減少（24－22），長度縮短25m-16m),事故原因,（2）在凍結(jié)條件不太充分情況下進(jìn)行開挖：要求凍結(jié)時(shí)間50天，實(shí)際43天；6月24日回路溫差大于要求

26、,事故原因,（3）施工單位對(duì)于險(xiǎn)情征兆沒有采取有效措施：壓力水流出土溫上升水壓力達(dá)到承壓水壓力沒有緊急止水措施，沒向隧道公司和監(jiān)理公司匯報(bào)；,事故原因,（4）嚴(yán)重違章，擅自鑿洞；（5）監(jiān)理公司現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員失職：僅在6月25日、30日下井兩次：29、30日日記：“各項(xiàng)工作均正常”（6）隧道公司現(xiàn)場(chǎng)管理人員失職：24－7月1日，質(zhì)量員一次也未到工作面，28－30日記”一切正?！?拆除危樓,防洪搶險(xiǎn),搶險(xiǎn)技術(shù)措施,,,,,黃

27、浦 江,,浦東南路站,南浦大橋站,,,,,,,,,,,,,,,隧道進(jìn)水,,軌道交通1、2號(hào)線,軌 道 交 通 四 號(hào) 線,事故最大損害分析示意圖,第一、封堵隧道、向隧道內(nèi)灌水、盡快形成和保持隧道內(nèi)外水土壓力平衡,專家組在險(xiǎn)情發(fā)展過程中，對(duì)險(xiǎn)情造成的最大損壞作了分析。,（1） 設(shè)立區(qū)間水泥封堵墻,,,7月1日在距兩側(cè)車站約幾百米處各筑一道水泥封堵墻,風(fēng)井,水泥封堵墻,水泥封堵墻,第一、封堵,（2）設(shè)立車站端頭井鋼筋混凝土封

28、堵墻,,,7月3日～7月4日在兩側(cè)車站端頭井處設(shè)置第二道鋼筋砼封堵墻，并架設(shè)支撐和予埋加水管。,鋼筋砼封堵墻,鋼筋砼封堵墻,,,水泥封堵墻,水泥封堵墻,鋼筋混凝土封堵墻施工,第二、減少地面附加荷載，防止對(duì)地面的沖擊震動(dòng),,,,,,,,拆除地面及周邊部分建筑物,,,,專家組意見：,目的：,1、減少隧道上方的附加荷載,2、防止由于樓房傾倒對(duì)隧道產(chǎn)生新的沖擊和再次擾動(dòng)地層,3、為搶險(xiǎn)工作提供地面作業(yè)空間和搶出時(shí)間,第三、防止黃浦江水和地表水進(jìn)

29、入事故區(qū)段,,,,地面,地面,,風(fēng)井,垂直通道,隧道,水,,,,風(fēng)井進(jìn)水對(duì)土體結(jié)構(gòu)破壞示意圖,（1）加厚、加高、加固防汛圍堰,用注水、灌砂，把躉船下沉座灘，作為圍堰抗滑措施，在躉船外打鋼板樁穩(wěn)定堤腳，加高、加厚圍堰主堤，增強(qiáng)主堤整體牢固。,（2）對(duì)風(fēng)井實(shí)施加蓋、封閉,風(fēng)井封孔,兩道堤間回填砂,外馬路第二道堤,加蓋、封閉風(fēng)井 緊急拆除碼頭平臺(tái)和房屋 及時(shí)加高圍堰 在外馬路上筑第二道堤 在兩道堤間回填砂土石 對(duì)主堤內(nèi)沉陷

30、區(qū)進(jìn)行回填,（3）采用旋噴樁，對(duì)滲水處緊急封堵,武警封堵防汛墻滲水處,對(duì)滲水處緊急封堵 在主堤內(nèi)側(cè)增設(shè)拉森鋼板樁 對(duì)主堤和內(nèi)側(cè)地面進(jìn)行注漿,圍堰內(nèi)側(cè)打鋼板樁,第四、 穩(wěn)定土體，減少土體擾動(dòng)范圍，補(bǔ)充地層損失,穩(wěn)定土體，減少并控制土體擾動(dòng)范圍，有利保護(hù)隧道和周邊建筑（區(qū)域外的構(gòu)筑物），其主要的措施就是盡快大量地向地下注漿，以補(bǔ)充地層損失及改善隧道結(jié)構(gòu)受力條件。,對(duì)事故區(qū)段各區(qū)域?qū)嵤┳{,對(duì)董家渡路、中山南路等道路進(jìn)行注漿 對(duì)臨江花

31、苑大廈、谷泰飯店等建筑進(jìn)行注漿 對(duì)南浦大橋引橋，橋臺(tái)和臺(tái)后擋墻進(jìn)行注漿,沿隧道軸線兩側(cè)進(jìn)行深層注漿,,,,,,,,,,,,,,為促使隧道周邊土體穩(wěn)定，沿隧道軸線兩側(cè)進(jìn)行深層的聚胺酯注漿,分區(qū)段同步進(jìn)行回填,Ⅰ區(qū)外馬路防汛墻Ⅱ區(qū)為臨江花苑西北角至中山南路音像市場(chǎng)Ⅲ區(qū)為泵房風(fēng)井以北至董家渡Ⅳ區(qū)為泵房風(fēng)井以南至臨江大廈Ⅴ區(qū)為音像市場(chǎng)和鴻宇樓,效果： 保住臨江大廈等周邊建筑 控制了土體擾動(dòng)，使擾動(dòng)區(qū)域減少到最小范圍 控制了塌陷

32、區(qū)發(fā)展，縮小了塌陷范圍，減輕了塌陷程度,第五、保障搶險(xiǎn)安全，為搶險(xiǎn)提供有利保障,險(xiǎn)情發(fā)生后指揮部立即組織上水、電力、煤氣、排水、通信、電纜、公安、交警、消防等各單位采取了割接、改遷、封閉、暴露架空、重新敷設(shè)、調(diào)整系統(tǒng)等措施，確保搶險(xiǎn)正常、快速進(jìn)行和搶險(xiǎn)人員安全，為搶險(xiǎn)提供了有利的保障。,事故的最后處理,2004.8月開始處理；澆筑了65m深的地下連續(xù)墻；3個(gè)明挖基坑；降水34m；開挖深度39.8m;開挖面積：20×23

33、6m.在損壞與完好隧道連接處采用反復(fù)凍結(jié)法圍護(hù)；2007年9月完成。,地鐵工程其他事故,北京地鐵十號(hào)線事故,朝陽區(qū)熊貓環(huán)島地鐵十號(hào)線工地22標(biāo)基坑側(cè)壁滲水導(dǎo)致了倒塌，塌陷面積近500平方米，事故導(dǎo)致4家通信企業(yè)電纜折斷，事故現(xiàn)場(chǎng)有工作人員稱，是工人施工挖斷自來水管道導(dǎo)致漏水。滲水是由于自來水管道老化，年久失修導(dǎo)致。,多災(zāi)多難十號(hào)線,呼－光區(qū)間,蘇黃區(qū)間塌方,蘇州街車站出入口,光華路區(qū)間地面塌陷,,熊貓環(huán)島,勁松東北出入口涌水,5

34、號(hào)線 干楊樹站基坑倒塌,4號(hào)線黃莊站路口地面塌陷,Ⅱ號(hào)出入口,Ⅰ號(hào)出入口,A端風(fēng)亭,Ⅲ號(hào)出入口,,,,結(jié)合水管永久遷改分期施做,,廣州一中,廣州地鐵基坑涌水,充滿水,廣州地鐵基坑底隆起,2008年1月18日晚吊出井施工開挖至基坑底部準(zhǔn)備進(jìn)行基坑墊層封底時(shí)，基坑突然隆起,,廣州地鐵3號(hào)線周邊房屋損壞,深圳地鐵竹子林車輛段基坑坍塌,深圳地鐵二期工程,深圳地鐵一號(hào)線世界之窗－白石州區(qū)間地面塌陷,南京隧道南入口塌陷,南京地鐵二號(hào)線“2.5”爆炸

35、事故現(xiàn)場(chǎng)圖,1995阪神地震地鐵破壞,1995阪神地震：地鐵站,車站與地鐵線路,高雄捷運(yùn)坍塌事故現(xiàn)場(chǎng)圖,巴西圣保羅地鐵基坑事故現(xiàn)場(chǎng)圖,德國科隆檔案館倒塌,2009年3月 3日 大批珍貴的歷史文獻(xiàn) 、影像資料葬身廢墟！,,北京萬亨大廈基坑事故,事故回放,2002年4月23日晚，基本開挖到設(shè)計(jì)基底（17.8m），基坑西側(cè)開挖到16m左右，側(cè)壁土釘墻下部局部塌落；用挖土機(jī)局部回填，無效；24日清晨，西部住宅樓附近倒塌；很快引起土釘墻整

36、體傾倒；,二.工程簡介,北京，二號(hào)（環(huán)線）線地鐵線東直門；22層框剪結(jié)構(gòu)商業(yè)辦公樓；5.3萬m26層框架附屬用房及地下車庫，基礎(chǔ)埋深17.72m,降水井,護(hù)坡樁,,,復(fù)合土釘墻,,,,,,,,,三. 事故的分析,深度與基坑側(cè)壁安全等級(jí)；管路漏水；二次施工；突出部分（陽角）；“復(fù)合土釘墻”的設(shè)計(jì)；施工質(zhì)量。,,,管路漏水,地下水 的影響,二次施工,,,,,基坑陽角,,陽角,廣州京光廣場(chǎng)基坑事故,事故回放,基坑南面地下室開挖

37、到10-13m時(shí)，擋土樁墻發(fā)生0.5~1.0m水平位移；空心樁破裂；鄰近建筑物開裂；地面裂縫；1995年6月3日凌晨一時(shí),約40m范圍的護(hù)坡樁突然倒塌，工棚傾入坑內(nèi)。3人死亡,17人受傷。,工程簡介,廣州京廣廣場(chǎng)廣州天河區(qū)，塔樓55層，兩棟26層的副樓，裙房；基坑長310m，寬45.5m，深15m。 直徑D=1.4m，懸臂式護(hù)坡樁，20-25m長；間隔式空心樁，直徑1.0m，14m長 。素填土、雜填土、粉質(zhì)粘土、風(fēng)化粉砂巖,

38、廣州京光廣場(chǎng)失穩(wěn),,基坑內(nèi)地下結(jié)構(gòu)的浮起,北京順義某工地,事故回放,2008年8月9日，奧運(yùn)期間，北京順義地區(qū)突降暴雨，兩小時(shí)降雨60mm以上；順義區(qū)尚未竣工的某住宅小區(qū)內(nèi)迅速積水，東部積水深達(dá)到80cm。位于小區(qū)東北的生活污水處理的生化池突然浮起，北部浮起2.3m，南部浮起1.6m。幾小時(shí)以后，積水逐漸排除和下滲。該池也逐漸下沉，5天以后基本穩(wěn)定，但北高南低，北部高于設(shè)計(jì)標(biāo)高1.3m，南部高0.7m；同時(shí)西部比東部高20cm。,情

39、況簡介,生化池深度為6m，局部為7.2m，設(shè)計(jì)上覆土1.3m。總面積約600m2?；娱_挖深度約7m，局部超過8m?；硬捎门艠吨ёo(hù)，樁間土用噴射混凝土保護(hù)，在支護(hù)與池的外壁之間留有80cm寬的肥槽。由于奧運(yùn)會(huì)要求6月份以后不準(zhǔn)動(dòng)土，所以在水池外壁澆注完以后就匆匆用棄土回填肥槽，沒有夯壓，并且西部回填距地面1m左右，東部回填很少。,浮起后的污水處理生化池,地基土分層,①人工填土,②粉土,③粉細(xì)砂,④粉質(zhì)粘土,⑤卵石,20m內(nèi)未見地下

40、水,,池底高程,,,,,④,事故分析,由于排樁和樁間土的噴射混凝土直達(dá)隔水層④（粉質(zhì)黏土），排樁形成了側(cè)壁，隔水層④形成了盆底。突降大雨時(shí)，地面水匯流到基坑內(nèi)時(shí)，基坑灌滿雨水，短時(shí)間滲出量極少，形成了一個(gè)封閉的局部水體，浮力大于生化池自重，使池整體浮起。浮起后，底下懸空，肥槽沒有壓實(shí)底填土呈淤泥狀充填到基底與地基之間。由于兩側(cè)肥槽填土不等，使基底以下充填土厚度不均，造成回落以后西高東低。同時(shí)由于池體南重北輕，回落后北高南低。,,,,

41、,,,,,,,,,,,粉質(zhì)粘土層,礫石層,,,生化池,肥槽部分回填,,細(xì)砂層,,事故分析,④,事故后的肥槽,吸取的教訓(xùn),施工期應(yīng)當(dāng)注意地面的截水和排水，不應(yīng)讓地表水灌入地下基礎(chǔ)的肥槽；基坑肥槽及時(shí)用粘性土分層夯實(shí)回填，不應(yīng)隨便將浮土推進(jìn)肥槽了事，上浮以后造成淤泥灌入池底以下，很難掏出和加固；如果采用地下連續(xù)墻支護(hù)基坑，并將其作為生化池的側(cè)壁，采用逆作法施工，既不會(huì)形成肥槽和充分利用側(cè)壁和基底以下部分的摩阻力抗浮；造價(jià)和工期會(huì)節(jié)省。,

42、3. 水利工程事故,溝后水庫大壩,一.事故回放,1993年6月27日晚8點(diǎn)多，位于青海省共和縣的溝后水庫建成了3年，蓄水首次接近滿庫，比水庫允許的最高水位（設(shè)計(jì)與校核洪水位3278m）只低不到1米。溝后村沈桂蓮姐妹倆到溝后水庫大壩上觀賞水庫景色，但在壩下游距壩頂高差20m處發(fā)現(xiàn)護(hù)坡塊石中有一股水流流出，像“自來水”一樣?；貋硖煜掠炅?，她們帶著疑惑回家了。,晚上9點(diǎn)鐘左右，水庫管理人員杭果（工人，藏族）在屋里聽到壩上發(fā)出悶雷般的巨響，他

43、跑出值班室，在壩底下看到壩面在噴水，大壩中間的上部石塊在水流沖擊下翻滾著發(fā)出水石相激的聲響， 石塊撞擊時(shí)有火花閃爍，水霧彌漫，壩頂出現(xiàn)缺口。隨后聲響越來越大，水流越來越?jīng)坝?，庫水奔騰而下，事后估算這時(shí)最大流量達(dá)到了2050m3/s，流出總水量達(dá)到261萬方。到晚10點(diǎn)40分，即大約歷時(shí)1.5小時(shí)，大壩已經(jīng)被沖走總土石方體積的一半，在壩的中段形成一個(gè) 頂寬138m，底寬61m，高60m的倒梯形缺口，建成僅3年的溝后水庫大壩在首

44、次蓄水接近正常高水位時(shí)，完全潰決。 垮壩后的潰口與殘留壩體如圖1所示。,水庫大壩潰口情況,事故發(fā)生以后,溝后水庫發(fā)生了嚴(yán)重的垮壩事故，在下游13公里處的恰卜恰鎮(zhèn)的居民還不知情，人們安居樂業(yè)，已經(jīng)準(zhǔn)備安睡了。而水庫這里卻是報(bào)警無著：電話不暢，摩托車無油，領(lǐng)導(dǎo)找不到。據(jù)杭果講，最后他“找了一輛摩托車到鎮(zhèn)上向領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告”去了。洪水大約用了一個(gè)小時(shí)，在晚11點(diǎn)50分抵達(dá)恰卜恰鎮(zhèn)，尚在睡夢(mèng)中的288人死亡，44人下落不明。,二. 工程介紹,溝后

45、水庫設(shè)計(jì)庫容330萬方，屬于小型水庫，但最大壩高71m，屬于高壩；下游13公里就是州府和縣城的恰卜恰鎮(zhèn)，位置重要。水庫大壩采用的是近年來發(fā)展的一種新壩型－混凝土面板壩，這種壩型的安全性一般是比較高的；該壩是國內(nèi)外同類壩型唯一失事的案例，國外一些專家很希望能到現(xiàn)場(chǎng)考察。,建設(shè)背景,黃河龍羊峽水電工程于20世紀(jì)80年代在青海省共和縣修建，淹沒了該縣的2.5萬畝農(nóng)田，動(dòng)遷2000人。作為補(bǔ)償和交換條件，共和縣提出興建溝后水庫工程。國家

46、計(jì)委同意，省計(jì)委批準(zhǔn)立項(xiàng)；于1985年 8月正式動(dòng)工，1989年9月蓄水，1990年10月完工，1992年由青海省建設(shè)廳組織驗(yàn)收，施工被評(píng)為“優(yōu)良”工程。,工程簡況,水庫位于黃河支流恰卜恰河的上游，青海省共和縣內(nèi)，青藏高原東北緣，海拔3200m。 恰卜恰河全長36.4km，年平均來水量1286萬m3。全河流域面積700km2，壩址控制領(lǐng)域面積198 km2。水庫樞紐工程包括大壩和輸水隧洞。大壩按50年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，500年一

47、遇洪水校核。下游注入黃河龍羊峽水庫。,工程簡況,大壩采用混凝土面板壩，壩料在初步設(shè)計(jì)時(shí)定為開采的爆破石料，開工后施工單位提出改用天然礫石料。大壩設(shè)計(jì)填料分為4區(qū)，按照一般規(guī)律，是將細(xì)粒料（滲透系數(shù)小）放在上游；粗粒料放在下游。最大壩高71m，壩頂長265m，壩頂高程3281m，上下游壩坡分別為1:1.6和1:1.5，壩頂設(shè)有5m高L型的防浪墻。壩基為13m厚的沖積砂礫石覆蓋層，只將趾板處的覆蓋層挖除，并對(duì)該處基巖進(jìn)行了固結(jié)灌漿河幃

48、幕灌漿。,材料力學(xué)指標(biāo),表1 壩料平均力學(xué)指標(biāo),,大壩剖面與分區(qū),防浪墻及其底板接縫,。,,防浪墻底板與面板間設(shè)置一道橡膠止水,防浪墻,壩頂L型防浪墻墻頂高程3282 m，墻底板的底部高程3277 m，底板上部平臺(tái)設(shè)計(jì)高程為3277 .35m（但由于壩體沉降，實(shí)際上在3277.00 m－3277..25m之間），壩頂高程3281 m，水庫正常高水位3278 m，高出墻底1.0m。 水。見圖3。,,,,,,3281,3282,3278,,

49、,三．事故原因分析,垮壩之后，由國家防汛辦和水利部組織了專家組于1993年9月6－13日對(duì)失事現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了考察和事故原因調(diào)查分析。,專家們的不同意見,①抗滑穩(wěn)定說；②滲透變形說；③層面沖刷說。,專家組對(duì)事故技術(shù)原因的報(bào)告,混凝土面板漏水;壩體排水不暢，沒有設(shè)置下游排水，使浸潤線抬高，壩料強(qiáng)度與壩體穩(wěn)定性降低;在壩上部首先發(fā)生滑坡（殘留壩體也有移動(dòng)底痕跡，說明抗滑穩(wěn)定性不足），形成潰口;在水流沖刷作用下潰口迅速擴(kuò)大，最后沖決大壩

50、。,面板漏水,這包括面板接縫間，面板與防浪墻底板接縫間面板的裂縫和蜂窩等缺陷的滲漏。根據(jù)專家對(duì)壩體殘留段的檢查和對(duì)11個(gè)沖毀的面板殘片的檢查，面板施工質(zhì)量差，接縫漏洞多是漏水的主要原因。,面板的裂縫和蜂窩等缺陷的滲漏,混凝土有貫穿性的蜂窩；,銅片止水接觸帶面板混凝土蜂窩現(xiàn)象,面板接縫及其與底板接縫,面板分縫間的止水與混凝土結(jié)合不好，有的已經(jīng)脫落（殘留壩段接縫初可以伸進(jìn)手掌，底板下可以伸進(jìn)手臂）；,接縫,橡膠止水帶缺失,橡膠止水帶

51、沒有嵌入,防浪墻底板,防浪墻的水平底板在施工后就開裂了，僅采用了抹砂漿表面處理，不能起防滲的作用。,防浪墻上游段破碎,面板與防浪墻底板接縫間,沖毀的混凝土殘片上橡膠止水干凈、完整、無擦痕,止水沒有嵌進(jìn)混凝土，由于底板沉降而脫開,面板漏水,8月27日下午1點(diǎn)20分，當(dāng)時(shí)庫水位稍高于底板，水位高程約為3277.20m，下游坡就有多處漏水，下游坡的臺(tái)階處能聽到噴氣聲和水跌落聲，坡腳處有瓶口粗的水流；下午4點(diǎn)有人發(fā)現(xiàn)防浪墻底板有多處開裂漏

52、水；下午8點(diǎn)半，沈桂蓮姐妹在壩下游距壩頂高差20m處發(fā)現(xiàn)護(hù)坡塊石中有一股水流流出，像“自來水”一樣。,壩體排水不暢,盡管壩體設(shè)計(jì)位4個(gè)分區(qū)，但在潰口處的調(diào)查表明，施工中分區(qū)并不明顯，接近于均質(zhì)砂礫石壩；壩料的級(jí)配試驗(yàn)表明，壩料小于5mm的顆粒平均為37.8%，小于0.1mm的顆粒含量為4.1%。這種級(jí)配的砂礫石滲透系數(shù)在10-2-10-3cm/s之間，透水性不夠好；壩體下游沒有設(shè)置排水體，使浸潤線抬高，抗滑安全系數(shù)下降。,管理方面

53、的問題,技術(shù)管理；運(yùn)行管理；汛期管理。,技術(shù)管理：主審,工程是省建設(shè)廳而不是水利部門下文批準(zhǔn)開工的，與行業(yè)管理慣例不符，程序不正常。工程主審和建設(shè)管理單位經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重不足，又沒有邀請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的專家提供幫助。 表現(xiàn)在：i 主審單位在初審、復(fù)審兩次審查中，都沒有壩體未設(shè)排水體這一關(guān)鍵問題；ii 建設(shè)單位在事故期間，始終沒有發(fā)現(xiàn)面板間和面板與防浪墻底板間分縫止水存在的嚴(yán)重質(zhì)量問題；iii 施工驗(yàn)收委員會(huì)共計(jì)13人，其中，省、市、縣領(lǐng)導(dǎo)占

54、13人；設(shè)計(jì)、施工、指揮部各一人，可見都是與該工程有關(guān)的人員，缺少必要的外界專家，驗(yàn)收會(huì)對(duì)已經(jīng)存在的大壩較高部位的漏水沒有足夠的重視，自己評(píng)自己，自然將大壩施工質(zhì)量評(píng)為“優(yōu)良”。,勘察、設(shè)計(jì)與施工,前期技術(shù)工作混亂，這是一個(gè)不大的較簡單的工程，但先后參加勘察、設(shè)計(jì)單位有5家之多，沒有妥善銜接與配合。施工單位以1600萬的最低標(biāo)價(jià)中標(biāo)，低于實(shí)際標(biāo)底底1900萬元。完全沒有水利工程施工的經(jīng)驗(yàn)，不了解對(duì)水利工程講，防滲工程是性命攸關(guān)的。,

55、水庫管理,管理委員會(huì)編制為15人，實(shí)有10名，人員素質(zhì)很差。其中技術(shù)人員2兩名，行政人員1名，7名工人，除了一個(gè)電工參加過短期培訓(xùn)外，其他都沒有關(guān)于水庫的基本知識(shí)。水庫下游左側(cè)設(shè)有“管理房”，原有兩名個(gè)人，其中一人在1992年退休，后只有一人工人專管，每天觀測(cè)水位，觀察大壩。雖然制定了一些規(guī)章制度，實(shí)際上沒有認(rèn)真執(zhí)行。大壩設(shè)有壩面變形標(biāo)點(diǎn)，測(cè)試壩體沉降與位移；面板三向測(cè)針測(cè)試接縫變位；基巖水壓測(cè)壓管，觀測(cè)兩岸滲流情況；懸掛式量水堰，

56、量測(cè)壩基逸出地表的滲漏水量。但是它們的選型和布置不合理，基本沒有起到安全監(jiān)測(cè)的作用。,一些思考,溝后水庫作為一個(gè)對(duì)地方的淹沒和動(dòng)遷“補(bǔ)償”性的工程，興建在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和管理都十分落后的少數(shù)民族地區(qū)；在修建根除中不少技術(shù)環(huán)節(jié)明顯有問題。引起事故的設(shè)計(jì)、施工的技術(shù)原因在我國水利水電業(yè)是完全清楚和可以解決的。落后的管理使根除隱患、化解險(xiǎn)情、搶險(xiǎn)救災(zāi)的最佳時(shí)機(jī)完全喪失，造成巨大災(zāi)害。這是國內(nèi)外最近大量興建的面板壩這種新壩型失事的唯一案例，應(yīng)當(dāng)

57、吸取教訓(xùn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，深化我們的認(rèn)識(shí)。,弟頓(Teton)壩的潰決,一. 事故回放,1976年6月5日位于美國西北部的愛達(dá)荷州（Idaho State）還處于晚春時(shí)節(jié)。3億多方春水被蓄進(jìn)弟頓水庫。該水庫建在愛達(dá)荷州的弗里蒙特縣（Fremont County）境內(nèi)，工程剛剛建成一年，一些工人和機(jī)械還沒有撤走。,早上7點(diǎn)半時(shí)有人在高93m大壩的下游局部發(fā)現(xiàn)有渾水從滲漏，形成泥濘，但現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員不認(rèn)為有什么危險(xiǎn)；9點(diǎn)半在右壩肩附近的壩體下游

58、面滲漏水流帶出壩體土料，呈現(xiàn)明顯的濕亮點(diǎn)，這時(shí)調(diào)來4臺(tái)推土機(jī)在右壩肩隨后當(dāng)?shù)孛襟w聞?dòng)嵹s來，電臺(tái)、電視臺(tái)的記者在現(xiàn)場(chǎng)直播。10點(diǎn)30分，調(diào)度員向弗里蒙特縣和麥迪遜縣（Madison County）警察局報(bào)警，發(fā)出警報(bào)，組織下游可能淹沒地區(qū)居民疏散。這時(shí)在右岸壩肩處還在拼死推土的兩臺(tái)推土機(jī)陷入塌陷的河岸，人們用繩索拴在兩名工人的腰上，將他們拖出推土機(jī)，沒有使他們成為第一批犧牲者。,11點(diǎn)右岸壩面出現(xiàn)多處旋渦，隨后右岸大約1/3的壩體

59、被沖潰，巨大的水墻撲面而來，沖向下游峽谷。一時(shí)泥沙俱下，沖毀一切障礙，撲向下游的土地與居民;洪水流經(jīng)Rexburg, Wilfort, Sugar, Salem 和Hibbard這些市鎮(zhèn)，其中Wilfort,鎮(zhèn)完全被沖毀。到傍晚， 3.7億多方庫水完全泄空。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約2.5萬人和60萬畝土地受災(zāi)；32公里鐵路受毀；總經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)20億美元，聯(lián)邦政府支付了超過3億美元的索賠。有11人和13000頭牲畜死亡。聯(lián)邦墾務(wù)局建立75年來，遇

60、到了他們所負(fù)責(zé)的最慘烈的工程事故，接到了5000起以上的索賠訴訟。6月6日福特總統(tǒng)宣布賓厄姆、巴納維亞、弗里蒙特、麥迪遜、杰斐遜縣為聯(lián)邦災(zāi)區(qū).,Teton壩下游,1976年6月5日上午10:30左右，下游壩面有水滲出并帶出泥土。,,,11：00左右洞口不斷擴(kuò)大并向壩頂靠近，泥水流量增加,11:30洞口繼續(xù)向上擴(kuò)大，泥水沖蝕了壩基，主洞的上方又出現(xiàn)一滲水洞。流出的泥水開始沖擊壩趾處的設(shè)施。,,,11：50左右洞口擴(kuò)大加速，泥水對(duì)壩

61、基的沖蝕更加劇烈。,,11:57 壩坡坍塌，泥水狂瀉而下,,12：00過后坍塌口加寬,,洪水掃過下游谷底，附近所有設(shè)施被徹底摧毀,失事現(xiàn)場(chǎng)目前的狀況,二.工程概況,弟頓水庫建在愛達(dá)荷州的弗里蒙特縣境內(nèi)，是一個(gè)設(shè)計(jì)庫容近4億多立方米的大型水庫。工程主要用于灌溉，服務(wù)于弗里蒙特－麥迪遜灌區(qū)，規(guī)劃灌溉農(nóng)田6－7萬畝，也有發(fā)電和供水的效益。樞紐工程包括分區(qū)填筑的土壩，最大壩高93m；3孔的溢洪道位于右壩肩；左岸有一條隧洞，電廠和抽水站位于

62、左壩肩，電廠裝備了兩臺(tái)一萬千瓦的發(fā)電機(jī)組。,土壩,大壩實(shí)際上是一個(gè)厚心墻土壩。最大壩高93m，壩頂軸線全長950m，上游坡為1:2.5，下游坡為1:2.0，最大壩寬約520m。土壩于基巖間采用齒槽連接防滲，基巖中用灌漿幃幕防滲。,建造背景,愛達(dá)荷東部原來是美洲土著民族部落地居留地，后來土著居民與白人移民經(jīng)常發(fā)生沖突。早在20世紀(jì)30年代美國墾務(wù)局和陸軍工程兵團(tuán)就弟頓流域進(jìn)行了勘察規(guī)劃，計(jì)劃在較低的弟頓盆地筑壩，稱為“弟頓盆地項(xiàng)目”

63、；1969年，墾務(wù)局進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了灌漿試驗(yàn)；但是當(dāng)?shù)氐丨h(huán)境保護(hù)組織發(fā)起抗議和訴訟，在1970－74年期間，環(huán)保組織的訴訟被法院多次駁回；1972年開始開挖壩基和電站，標(biāo)志著工程開工；1973年開始截流和導(dǎo)流，備土料，開挖壩肩和齒槽；1975年大壩開始填筑，11月基本完成；1976年安裝發(fā)電機(jī)組；1976年3月大壩以每天1－2英尺的速度蓄水。76年4月溢洪道弧形閘門安裝；到6月1日水庫已經(jīng)蓄水2.9億方；6月5日垮壩

64、。所以說弟頓壩是在首次蓄水時(shí)就完全潰決了。,三. 事故分析,在聽證會(huì)上有人說是由于壩址選擇錯(cuò)誤，基巖透水性強(qiáng)，幃幕灌漿未能發(fā)揮作用；有人認(rèn)為壩址地質(zhì)年代較年輕，強(qiáng)活動(dòng)性，有很多裂縫和斷層，可能有地震活動(dòng)。但是也有人反對(duì)這些說法：基巖滲透性強(qiáng)可能會(huì)損失一些水量，但不一定就會(huì)影響大壩的安全；另外在在大壩附近的地震觀測(cè)儀器沒有發(fā)現(xiàn)有地震活動(dòng)。對(duì)于事故的調(diào)查和事故原因的分析主要由兩個(gè)專家組完成：內(nèi)務(wù)部審查組（Interior Review

65、 Group）和獨(dú)立委員會(huì)（Independent Panel）。,內(nèi)務(wù)部審查組-Interior Review Group,進(jìn)行兩個(gè)階段的工作，第一次是在1977年，第二次在1980年。第二次完成了最終報(bào)告。為了了解現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況，組織了左岸的勘察和現(xiàn)場(chǎng)開挖，發(fā)現(xiàn)了大量的設(shè)計(jì)施工問。,灌漿幃幕,只設(shè)單層的幃幕是嚴(yán)重的設(shè)計(jì)缺陷，不能達(dá)到有效防滲的目的；在壩體與基巖表面結(jié)合處巖石的裂隙沒有被灌漿處理；灌漿幃幕的蓋板處發(fā)現(xiàn)有滲漏發(fā)

66、生。,大壩土方施工,防滲心墻的土料屬于粉土類，有一定的分散性，抗沖蝕性差；土料有的局部壩料沒有壓實(shí)，反坡和坡度突變形成鋸齒狀的接縫；施工時(shí)采用一層干土蓋在一層濕土上，在現(xiàn)場(chǎng)不可能使它們有效混合，土料壓實(shí)不好。其結(jié)果可能會(huì)造成填筑壩體和心墻的不均勻沉降和開裂。,截水齒槽,齒槽處基巖松散，有明顯的裂縫但是漿沒有灌進(jìn)去；齒槽內(nèi)填土質(zhì)量不好，與齒槽填土與基巖壁結(jié)合間的結(jié)合縫成為滲漏的薄弱環(huán)節(jié)。,其他,沒有設(shè)置任何觀測(cè)設(shè)備，下游如果有孔隙

67、水壓力監(jiān)測(cè)裝置，會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情。初次蓄水速度過快，沒有加以限制。,壩體破壞機(jī)理兩種意見,（1）蓋板下的滲漏引起接觸沖刷 ；（2）水力劈裂,接觸沖刷,齒槽底面的灌漿幃幕蓋板下有縫，形成上下游連通的滲漏通道；齒槽底部的填土在高水力坡降作用下被擊穿和沖蝕；接觸沖刷形成“管涌”短路，最后水流穿透心墻，進(jìn)一步?jīng)_刷，造成潰壩,水力劈裂,由于該壩的截水齒槽深達(dá)20m，槽的側(cè)壁坡為60?－65?，槽內(nèi)填土在百米高的壩體自重下會(huì)發(fā)生沉降，二兩側(cè)基

68、巖壁不會(huì)沉降，在二者的結(jié)合處產(chǎn)生與豎向壓力成比例的摩阻力，即發(fā)生拱效應(yīng)。拱效應(yīng)使槽內(nèi)填土的豎向總應(yīng)力?z減少，在水庫高水位蓄水時(shí)，槽內(nèi)產(chǎn)生很高的孔隙水壓力u，根據(jù)有效應(yīng)力原理：有效豎向應(yīng)力??z相應(yīng)減少，如果出現(xiàn)拉應(yīng)力，并且大于土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，土體就會(huì)產(chǎn)生水平裂縫，水從裂縫滲流、沖蝕導(dǎo)致潰壩。,壩體與齒槽中豎向應(yīng)力比減小,,,水力劈裂,在弟頓壩之前，專家觀測(cè)和分析了了美國的幾個(gè)發(fā)生了水力劈裂較小的土壩，但是都沒有發(fā)生嚴(yán)重的事故。弟