一、事故情況簡(jiǎn)述 

2011年 5月6日凌晨7時(shí)30分許，天津地鐵2號(hào)線建國(guó)道—天津站區(qū)間，左線掘進(jìn)289.2m +0.2m、右線掘進(jìn)247.2m+0.6m時(shí)，右線盾構(gòu)機(jī)因螺旋機(jī)被水泥土固結(jié)塊卡死無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，在開(kāi)啟觀察孔進(jìn)行處理時(shí)，發(fā)生螺旋機(jī)觀察孔突沙涌水事件。由于該地段的地質(zhì)異常復(fù)雜，突泥及涌水較大，導(dǎo)致地面塌陷，且左線掘進(jìn)快于右線35環(huán)，左線線路高程高于右線，致使左右線隧道均發(fā)生局部管片變形破損開(kāi)裂，最終左右線隧道均封堵回填，兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)埋于地下，建天區(qū)間左右線重新改線施工，構(gòu)成責(zé)任事故（無(wú)人員傷亡）。 事故發(fā)生時(shí)，兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)平面位置如下圖所示。

二、工程概況及水文地質(zhì)情況 

（一）工程概況 天津地鐵2號(hào)線是天津市快速軌道交通中的東西骨干線。工程西起西青區(qū)曹莊站，東至東麗區(qū)李明莊站，線路總長(zhǎng)為22.564km。天津地鐵2號(hào)線第17合同段，合同工期為2007.9.20至2011.6.20，工程標(biāo)價(jià)：264152638 元。工程包括兩站兩區(qū)間：東南角站、建國(guó)道站、東南角站－建國(guó)道站區(qū)間、建國(guó)道站－天津站車站區(qū)間（以下簡(jiǎn)稱建－天區(qū)間）。建國(guó)道站車站主體位于建國(guó)道與民族路交叉路口附近，呈西南―東北向橫跨建國(guó)道。車站標(biāo)準(zhǔn)段選用12m站臺(tái)雙柱三層三跨矩形框架結(jié)構(gòu)型式，本車站計(jì)算站臺(tái)中心位置頂部覆土約為2.5m。基坑標(biāo)準(zhǔn)段開(kāi)挖深度23m，盾構(gòu)井處開(kāi)挖深度24.6m。建國(guó)道站分設(shè)3個(gè)出入口和2個(gè)風(fēng)亭。 

建國(guó)道站兩端區(qū)間均為盾構(gòu)法施工，建－天區(qū)間線路長(zhǎng)度為584米，最大縱坡為20‰，盾構(gòu)隧道凈間距最小為0.98m，最小曲線半徑為3000m，區(qū)間隧道覆土厚度約為16米。最小覆土厚度約為5m。區(qū)間隧道外徑6.2m，內(nèi)徑5.5m，環(huán)寬1.2m，管片拼裝襯砌為單洞圓形隧道，采用錯(cuò)縫拼裝。 建－天區(qū)間隧道沿線經(jīng)過(guò)地面建筑物較多，主要有天津鐵路分局乘務(wù)員大樓（6層）、天津鐵路分局材料科，機(jī)務(wù)段招待所等；京山鐵路三線等鐵路，現(xiàn)正在施工的五經(jīng)路地道，地道地面至盾構(gòu)隧道頂面距離為4m；京津城際鐵路、天津站－天津西站地下直徑線。

（二）水文地質(zhì)情況 

建－天區(qū)間左右線隧道穿越范圍內(nèi)主要有⑥2粉土、⑦2粉土層、⑥1⑦1粉質(zhì)粘土、下部⑦4粉砂層，下部粉砂層厚度約10m左右。隧道在五經(jīng)路地道附近局部進(jìn)入⑦2粉土層、⑦4粉砂層，下部粉砂層厚度約10m左右。

三、事件經(jīng)過(guò)及應(yīng)急處置 

（一）事件經(jīng)過(guò) 2011年5月5日19時(shí)至5月6日8時(shí)，右線盾構(gòu)掘進(jìn)施工由盾構(gòu)隊(duì)長(zhǎng)兼盾構(gòu)司機(jī)帶領(lǐng)機(jī)修人員進(jìn)行夜班施工。當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)至206環(huán)位置時(shí)，機(jī)修人員發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)的螺旋輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，進(jìn)行了全面檢查，在正反轉(zhuǎn)過(guò)程中，聽(tīng)到螺旋輸送機(jī)前下方觀察孔附近有異常的磨擦聲。 凌晨4時(shí)左右，螺旋輸送機(jī)被徹底卡住?，F(xiàn)場(chǎng)值班人員根據(jù)查閱施工圖及地質(zhì)勘察報(bào)告而初步判斷：刀盤已進(jìn)入五經(jīng)路地道下部旋噴樁加固區(qū)域，螺旋輸送機(jī)中有異物卡住了螺旋輸送桿，導(dǎo)致渣土被堵?？紤]到盾構(gòu)機(jī)處在五經(jīng)路地道下部不宜停機(jī)過(guò)久、故決定拆開(kāi)螺旋輸送機(jī)前下方觀察孔（尺寸約為350mm×500mm）蓋板取出異物及時(shí)恢復(fù)掘進(jìn)的處理方案。為了進(jìn)一步確保安全，在拆開(kāi)觀察孔前注入聚氨酯防水封閉掌子面處理，并配備綿紗、綿被、方木及型鋼等應(yīng)急物品。在注入了10桶聚氨酯防水封閉掌子面后，通過(guò)檢查加泥孔閥門，發(fā)現(xiàn)土倉(cāng)里無(wú)水安全后拆除觀察口蓋板。 

早晨8時(shí)許,蓋板拆除完畢。在拆卸觀察口蓋板過(guò)程中，觀察孔四周無(wú)異樣，只有少許渣土掉出。通過(guò)觀察，發(fā)現(xiàn)螺旋輸送桿葉片之間夾著一個(gè)水泥土混合物固結(jié)塊并取出，該碎塊外觀尺寸：長(zhǎng)約20余cm、直徑約10余cm。同時(shí)發(fā)現(xiàn)螺旋機(jī)下部葉片之間還夾有異物存在,即處理第二塊異物，在處理過(guò)程中忽然從觀察孔發(fā)生突泥涌水現(xiàn)象，洞內(nèi)人員立即在觀察孔堵塞棉紗、棉被，并用方木及型鋼進(jìn)行支撐、封堵觀察口蓋板。由于水土壓力大，未能得到有效封堵，其間仍有泥沙流出。 

項(xiàng)目經(jīng)理接到通知后，馬上到現(xiàn)場(chǎng)查看情況。當(dāng)項(xiàng)目經(jīng)理到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)入掌子面后，發(fā)現(xiàn)漏水相當(dāng)嚴(yán)重，現(xiàn)場(chǎng)流出大量泥沙，當(dāng)時(shí)條件下已無(wú)法安裝觀察孔蓋板，便緊急在現(xiàn)場(chǎng)安排啟動(dòng)項(xiàng)目應(yīng)急預(yù)案，并交代現(xiàn)場(chǎng)人員注意安全后向上級(jí)公司進(jìn)行了匯報(bào)，同時(shí)也向業(yè)主、監(jiān)理單位進(jìn)行了匯報(bào)。 

參與事故處置的相關(guān)人員工作內(nèi)容如下表： 

（二）應(yīng)急處置 

2011年5月6日上午啟動(dòng)應(yīng)急搶險(xiǎn)系統(tǒng)后，應(yīng)急搶險(xiǎn)作業(yè)主要分為三個(gè)搶險(xiǎn)作業(yè)面實(shí)施應(yīng)急搶險(xiǎn)，分別為建國(guó)道站左右線盾構(gòu)隧道內(nèi)、五經(jīng)路地道和鐵路三角地。 

1、建國(guó)道站左右線盾構(gòu)隧道 右線搶險(xiǎn)實(shí)施情況：應(yīng)急搶險(xiǎn)系統(tǒng)啟動(dòng)后，增加作業(yè)人員和應(yīng)急物資加大力度對(duì)出水口采用注聚氨酯、填水泥袋等措施進(jìn)行封堵，同時(shí)增加水泵對(duì)右線隧道內(nèi)積水進(jìn)行抽排,以便搶險(xiǎn)作業(yè)。堵漏及填壓工作一直持續(xù)進(jìn)行到晚上23點(diǎn)左右，漏水仍未堵住，隨即由天津地鐵集團(tuán)、天津城投集團(tuán)、天津市建交委及各專家組成的搶險(xiǎn)指揮小組下令澆筑混凝土壩體封堵右線隧道并注水回灌。最終于2011年5月8日凌晨2點(diǎn)左右完成混凝土壩體澆筑工作，于2011年5月9日凌晨0點(diǎn)左右開(kāi)始注水之后通過(guò)加強(qiáng)觀測(cè)，壩體穩(wěn)定性及壩體滲漏水情況均穩(wěn)定。

左線搶險(xiǎn)實(shí)施情況：應(yīng)急搶險(xiǎn)系統(tǒng)啟動(dòng)后，從9:30開(kāi)始安排專人對(duì)左線隧道變形加強(qiáng)觀測(cè)，同時(shí)停止左線掘進(jìn)施工，開(kāi)始從左線向右線注漿。至2011年5月7日凌晨0點(diǎn)左右，因隧道變形較大，指揮部下令左線作業(yè)人員全部撤離，并對(duì)左線隧道澆筑混凝土壩體封堵后注水回灌。最終于2011年5月9日上午8點(diǎn)左右完成混凝土澆筑工作，隨后進(jìn)行注排水和隧道內(nèi)水壓監(jiān)測(cè)。 

2、五經(jīng)路地道 

出現(xiàn)險(xiǎn)情后，從2011年5月6日9點(diǎn)左右開(kāi)始對(duì)五經(jīng)路地道加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，同時(shí)測(cè)定右線盾構(gòu)機(jī)的具體位置。上午10:30左右，因五經(jīng)路地道根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果沉降變化較大，經(jīng)協(xié)調(diào)，立即封閉五經(jīng)路地道，組織鉆機(jī)、注漿機(jī)、水泥、水玻璃等應(yīng)急物資到場(chǎng)，在右線盾構(gòu)機(jī)的正前方及兩側(cè)、左線隧道兩側(cè)實(shí)施注漿，直至2011年5月18日五經(jīng)路地道沉降及左右線隧道漏水變形穩(wěn)定后停止注漿加固，于2011年5月19日恢復(fù)通車，之后監(jiān)測(cè)繼續(xù)進(jìn)行，無(wú)明顯變化情況。

3、鐵路三角地 

出現(xiàn)險(xiǎn)情后， 2011年5月6日9點(diǎn)左右開(kāi)始對(duì)三角地進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)從地面精確測(cè)定標(biāo)出右線盾構(gòu)機(jī)的具體位置及線路走向。2011年5月7日凌晨因鐵路三角區(qū)根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示沉降變化較大，立即組織鉆機(jī)、注漿機(jī)、水泥、水玻璃等應(yīng)急物資到場(chǎng)，于下午13:00左右開(kāi)始對(duì)左右線隧道兩側(cè)實(shí)施注漿，至2011年5月14日鐵路三角地沉降及左右線隧道漏水變形穩(wěn)定后停止注漿加固。 

從2011年5月11日開(kāi)始，天津市建委組織專家組進(jìn)行建天區(qū)間改造方案的討論。通過(guò)歷時(shí)三個(gè)月的方案討論和比選，2011年8月30日天津軌道交通指揮部決定對(duì)既有建國(guó)道站進(jìn)行改造，對(duì)建天區(qū)間進(jìn)行改線處理，最終導(dǎo)致兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)被埋。目前改造工程已順利完工，在2013年8月28日天津地鐵二號(hào)線已經(jīng)順利通車。 

四、原因分析 

（一）直接原因 

1、盾構(gòu)隊(duì)長(zhǎng)違規(guī)操作。由于地質(zhì)條件復(fù)雜，造成螺旋機(jī)被水泥土混合物固結(jié)塊卡住，無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，盾構(gòu)隊(duì)長(zhǎng)魯某在嚴(yán)重違背《盾構(gòu)機(jī)操作說(shuō)明書》中的相關(guān)規(guī)定和不了解打開(kāi)觀察孔蓋板將出現(xiàn)涌水隱患的情況下，擅自安排現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員打開(kāi)螺旋機(jī)觀察孔，導(dǎo)致發(fā)生地下水噴涌。 

2、現(xiàn)場(chǎng)搶救措施不到位。觀察孔蓋板打開(kāi)后，長(zhǎng)達(dá)80余分鐘的時(shí)間內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)未采取有效的控制措施，致使土倉(cāng)內(nèi)的水和泥沙流失過(guò)多，造成土倉(cāng)壓力失衡發(fā)生噴涌事故。 

3、地質(zhì)原因。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)部位地層地質(zhì)條件復(fù)雜，處于微承壓水層，并局部地段夾有粉砂薄層，其富水性、滲透性相應(yīng)增大，存在較大隱患；同時(shí)，盾構(gòu)機(jī)處于五經(jīng)路地道旋噴樁加固地層，旋噴加固強(qiáng)度較高且加固不均勻，致使盾構(gòu)掘進(jìn)施工困難，易出現(xiàn)設(shè)備故障，進(jìn)一步加大施工安全隱患，最終引發(fā)事故。

（二）間接原因 

1、對(duì)建立的盾構(gòu)機(jī)管理制度、作業(yè)流程和崗位責(zé)任制度未得到嚴(yán)格的落實(shí)，尤其是特殊地層及異常情況下的管理及處置對(duì)策落實(shí)不到位。 

2、盾構(gòu)機(jī)司機(jī)對(duì)地質(zhì)情況不了解，對(duì)特殊地層作業(yè)存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患認(rèn)識(shí)不足，盲目掘進(jìn)，擅自作業(yè)，且未認(rèn)真執(zhí)行掌子面地層情況交接班制度。 

3、日常管理交底落實(shí)不到位，上下溝通匯報(bào)脫節(jié)，應(yīng)急準(zhǔn)備工作不足。 

4、施工組織不合理，左線隧道線路高程高于右線隧道，卻安排左線隧道先進(jìn)行施工，致使右線隧道發(fā)生險(xiǎn)情后，直接影響到左線隧道的安全，導(dǎo)致?lián)p失的擴(kuò)大。 

五、事故防范措施 

此次事故暴露出現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員安全意識(shí)淡薄，自我防范意識(shí)差，現(xiàn)場(chǎng)安全管理存在諸多問(wèn)題和漏洞。為深刻吸取“5.6”天津地鐵2號(hào)線突泥涌水事故教訓(xùn)，防止類似事故再次發(fā)生，措施如下： 

（一）強(qiáng)化安全質(zhì)量責(zé)任制的執(zhí)行力度，認(rèn)真落實(shí)安全生產(chǎn)“黨政同責(zé)、一崗雙責(zé)、崗崗有責(zé)”，使安全質(zhì)量責(zé)任能切實(shí)做到“縱向到底（底涉每個(gè)作業(yè)層）、橫向到邊（邊至各層的職能部門）”，只有狠抓項(xiàng)目部的安全質(zhì)量責(zé)任制的落實(shí)，方能有效預(yù)防和遏制盾構(gòu)事故的發(fā)生。 

（二）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，嚴(yán)格執(zhí)行盾構(gòu)施工操作規(guī)程及有關(guān)技術(shù)規(guī)定，項(xiàng)目部現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員在開(kāi)啟螺旋機(jī)觀察孔等關(guān)鍵程序時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定；盾構(gòu)機(jī)作業(yè)過(guò)程中，嚴(yán)格執(zhí)行項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)值班制。

（三）加強(qiáng)項(xiàng)目安全教育與技術(shù)培訓(xùn)，在各項(xiàng)工序開(kāi)始前，項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)對(duì)所有作業(yè)人員進(jìn)行施工技術(shù)交底和安全技術(shù)交底，組織所有員工認(rèn)真學(xué)習(xí)交底內(nèi)容，并落實(shí)到每一名員工，使每個(gè)作業(yè)人員均清楚自己所負(fù)責(zé)的崗位及操作方法。 

（四）盾構(gòu)施工作業(yè)前，項(xiàng)目部應(yīng)按要求編制好盾構(gòu)施工應(yīng)急預(yù)案，報(bào)建設(shè)、監(jiān)理等單位進(jìn)行審核、批準(zhǔn)，并按要求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)及現(xiàn)場(chǎng)演練，確保一旦發(fā)生險(xiǎn)情，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員能處置得當(dāng)，切實(shí)提升現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力。 

（五）項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人應(yīng)組織項(xiàng)目部管理人員進(jìn)行定期、不定期安全大檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患，按照定整改責(zé)任人、定整改措施、定整改期限、定資金、定復(fù)查驗(yàn)證責(zé)任人的“五定”原則，狠抓隱患治理工作，把事故消滅在萌芽階段。 （六）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及建設(shè)單位的規(guī)章制度，在盾構(gòu)機(jī)穿越進(jìn)入特殊地段（如：覆土厚度不大于盾構(gòu)直徑的淺覆土層地段、地下障礙物地段、建筑物地段、構(gòu)筑物地段、粉土層地段、粉砂層地段等）時(shí)，必須采取相應(yīng)的控制掘進(jìn)參數(shù)，控制盾構(gòu)姿態(tài)，補(bǔ)充地質(zhì)勘探，盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中應(yīng)勻速、連續(xù)、均衡等施工措施，確保施工安全。

（七）對(duì)項(xiàng)目部盾構(gòu)設(shè)施應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管力度，明確規(guī)范設(shè)備維修保養(yǎng)力度，確保盾構(gòu)機(jī)作業(yè)順暢。 （八）建立具體的、具有針對(duì)性的盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)故障管理制度和盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中分區(qū)段風(fēng)險(xiǎn)源辨識(shí)、評(píng)價(jià)、對(duì)策管理制度，切實(shí)通過(guò)培訓(xùn)、教育、考核落實(shí)到每個(gè)作業(yè)人員，確保在出現(xiàn)相應(yīng)問(wèn)題時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員通過(guò)停機(jī)、保壓等措施確保盾構(gòu)機(jī)安全、穩(wěn)定時(shí)，及時(shí)向相關(guān)負(fù)責(zé)人匯報(bào)，通過(guò)討論、論證確定具體措施后，方可進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)施。