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2004年4月20号下午3点30分,新加坡地铁环线C824标段发生了严重的基坑倒塌事故,史称“The Collapse of Nicoll Highway”。此次事故影响深远,损失巨大,作为一名岩土工程师,很有必要了解此次事件,因为如事故调查报告中所述:The Nicoll Highway collapse could have been prevented. 8A0a/
7Lj }se3y y=Eb->a){ # ,H!<X;SS 关于此次事件的发生原因,网上已有十分多的中英文资料可供大家参考,我在此也不再赘述。在这篇文章里,我更希望大家可以充分了解基坑倒塌当天究竟发生了什么,以便可以看看基坑快要倒塌之前,会出现哪些征兆,应该如何避免和挽救。 oHfr
glGX 注:本文的内容和图片均来源于事故调查报告“Report on the incident at the MRT circle line worksite that led to the collapse of the Nicoll Highway on 20 April 2004” JV,h1/a(" `)$G}7cRUH D<70rBf2 在开始前,我们先来看看基坑倒塌前后的对比: 9y[U\[H BW)@.!C ]fDb|s48 基坑倒塌前 SP<(24zdd Y{~`g(~9_A 基坑倒塌后 B3yTN6- 下面为基坑平面图,很典型的地连墙+钢对撑地铁基坑围护结构。大家请记住M2和M3区域,这是事故发生区段,以后还要多次提及。 ,5U[#6^ 基坑平面布置图 pcIS}+L 基坑的纵剖面图。坑深约34m,有10层钢支撑。坑底以上基本上为海相沉积淤泥软土。 { Mf-?_% ?}KD<R Mp
js AP`1hz4].- 基坑剖面图 oumbJ7X=L 8 :00(倒塌前7h 30min) ;wJe%Nw? KoriConstruction和Hiap Shing Construction两家分包商的工人陆续开始在M2和M3区域工作。这两个区域大部分都已挖到第10层支撑位置(约30m深),工人们正在准备安装第10层支撑的工作。 r?~_^ ;I@\}!%H Y9-F\t=~ 两家分包商的工人所在位置 W9}
,f 8 :45(倒塌前6h 45min) $[Ut])4
~ Kori公司的工人正在S340位置处安装第10层支撑时,突然听到“当”的响声,大约在S338北的位置处传来。声音并不是很响,大约每10分钟响一次,响了4、5次。工人虽然察觉到了声音的异常,但当时并没有很在意,还是继续在工作。 EhKG"Lb+ VL5VYv=: (此时很可能S338北处腰梁到达了承载极限,撑不下去,开始发生屈曲。我之前负责的一个基坑设计,钢管内支撑,当预加力太大时,也是发出了类似的响声,还好及时卸掉了……P.S.若是胆小如我听到了有类似的响声,说不定已经立即跑上去了地面……) EXbZ9 o* P
B-x_D $KT)Kz8tF S338北处发出了异常的声音 8*Fn02 p 9 :15(倒塌前6h 15min)
|Ch,C 项目总承建商NLCJV的高级工程师Andy Wong和Kori公司的现场主管Ramadoss来到了现场巡视。他们下到了坑底,在刚才发出响声的S338北位置进行检查。 com4@NK 当Andy Wong正在检查时,他又听到了2次“当”的响声。此时,他注意到了S338北处第9层支撑的C型钢加劲肋向内发生了轻微的屈曲变形。同时,型钢腰梁的翼缘也发生了约5cm的屈曲变形。 t>a D;|Y 在发现这个问题后,他立即着手检查第9层支撑S338各个部件的焊接部位。 0)zJG | OVxg9 (从现场反应来看,工程师可能认为是焊接部位未处理好,才导致了个别位置屈曲发生,此时还不一定认识到整个问题的严重性) 2rC& }%c>Hh MGK?FJn_? 第9层支撑(S338北)的C型钢和型钢腰梁均发生了变形 a;Pn.@NVq 9 :25(倒塌前6h 5min) E`xpZ>$mPx }(DH_0 Andy Wong在检查S337支撑时,又听到了“当”的响声。循声望去,他发现S335南处的第9层支撑腰梁处也发生了屈服。型钢的翼缘同样发生了凹陷。 \N-3JO Vy 86cnEj= S335南处同样发出了异常的声音 $y.0h( @+~>utr Xf"<
>M 第9层支撑(S335南)的型钢腰梁发生了变形,托架下跌 G{,DoCM5WL 9 :30(倒塌前6h) o7Z8O,; 与Andy Wong一同下坑巡视的Ramadoss也发现了S336北位置处的腰梁发生了屈曲。他也注意到了S335南位置处的腰梁托架出现了下跌现场。 l{]KA4 随后不久,S336北及S337北位置处的腰梁,也被其他人发现出现了不同程度的变形。 6WIs*$T2* l1`r%9gr (随着S335和S338位置处出现问题,这两根支撑已不足以承担原来的土压力。此时土压力发生重分布,那么其中主要部分很大可能就是要夹在S335和S338之间的支撑额外承担。这个可能就是随后S336和S337也发生屈服的原因。) ,B_tAg4~ =_j<x$,b- S336北、S337北处被发现出现了屈曲 !Ea9
fe 10 :00(倒塌前5h 30min) 1M_Vhs^ Andy Wong根据现场看到的情况,打了电话给总包的工程部经理Liew进行汇报。“S335和S338的腰梁已经坏了”,他认识到了事态的严重性,并向Liew询问轴力计的读数是否正常。 (~bx % Liew随后表示,轴力计读数保持在3000kN左右,并没有出现异常。 FG!hb?_1 Andy Wong此时并没有想好该怎么办。Liew告诉他,迟点会抵达现场,去发生屈曲的位置再检查一遍。随后,Liew也打了电话向项目经理汇报这件事。 IG\Cj7{K^ 与此同时,Andy Wong也打电话给监测人员,去询问M3区域的测斜数据,想看看水平位移是否发生了异常变化。询问后得知,最近一次的数据是在3天前测的。在紧急沟通过后,监测方表示会立刻安排人员到现场进行测量。 qQ3pe:n? 由于担心支撑会垮掉,Andy Wong给相关人员打电话过后,立即上来了地面。在离开坑底之前,他通知3名Hiap Shing公司的挖机工人不要在M3区域继续挖掘了,也通知Ramadoss赶紧离开坑底。 &w`DF,k| 但Ramadoss此时并没有立刻离开坑底。他先是通知了Kori的工人停下工作,立即离开后,他再详细地检查了第9层的支撑。随后,他也打了电话给总包的副总经理汇报这事。 ,uNJz -B8 bYpeI(zK ;/pI@Ck 10 :30(倒塌前5h) a9 q:e Andy Wong上来地面之后,立即也向交通运输局(LTA)的工程师汇报了此事。在与各方沟通后,由于认识到了问题的严重性,总包随后立即组成了一个6人的联合巡视组,准备再次下坑,到事发位置进行检查。 5`:d$rv 在Andy Wong的带领下,一行人抵达坑底,来到了S335南处腰梁位置。 X@:Y. / 此时,Andy Wong发现事态变得更加严重了…… Bxw(pACf 01&E.A <]DUJuF-M
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