2024年5月24日19时15分许,林西县金源矿业开发有限公司水头萤石矿塌陷区注浆加固工程施工现场发生一起地面坍塌事故,塌方直径约30米,坍塌高度达到20米,塌方量约9500m3左右,成4人死亡,直接经济损失1094余万元。
一、灾害机理分析
1、委托不具备地质灾害治理工程设计
编制塌陷区注浆加固工程设计按照设计要求,注浆材料中的水泥浆与水玻璃的比例应在1:0.3-1:1 之间;经测算水泥浆与水玻璃的实际比例约为 1:0.019, 与设计严重不符;水玻璃使用量远低于设计要求,造成注浆材料无法快速凝固,带动回填体向周边采空区滑动,致使混凝土板地基破坏。
2、无施工资质的公司施工,破坏了混凝土板的结构极限承载弯矩和完整性,致使混凝土板垮塌
混凝土板自重及其他均布荷载约为30kN/m2,结构中部有集中荷载约 2t,实际承受最大弯矩约为 3375kN·m。塌陷坑治理工程现场验收估算得极限承载弯矩为 95000kN·m,大于估算实际承受最大弯矩。施工时受密集钻孔注浆施工影响,配筋钢筋受到严重破坏,结构极限承载弯矩和完整性大幅下降,致使其无法承受人员和钻机的重量而发生整体失稳破坏。
3、地表变形监测管理不到位,未及时对混凝土板垮塌风险进行预警
在事故发生前对混凝土板的裂缝长度和裂缝宽度变化进行了定期监测(如图7 和图 8 所示),裂缝长度和裂缝宽度在 4 月份开始钻孔注浆后扩展逐渐加快,并随事故临近变20 化速率越来越快。公司安全风险意识不足,未制定相应的风险预警制度,在混凝土板裂缝长度和裂缝宽度扩展越来越快的情况下,冒险蛮干,未发出预警,组织人员立即撤离。
二、中交路桥地灾监测解决方案
1、地面塌陷危险区调查及机理分析
利用InSAR、无人机等技术,结合现场工程勘察,查清地面塌陷隐患区;通过对人类活动、塌陷区覆盖层、气象水文等特征分析,分析地面塌陷的机理及主控因素,为监测方案部署提供科学依据。
2、监测设备方案
在灾害机理分析的基础上,结合塌陷区的工程地质情况,选用以北斗高精度定位技术为核心,结合裂缝计、多点位移计、固定测斜仪等监测设备,搭建塌陷区地质灾害监测物联网平台。
3、基安云监测平台方案
以物联网监测平台为基础,结合5G、大数据、人工智能等多种新兴技术融合的基安云监测平台,通过边缘计算、多模多领高精度定位算法、预警阈值设置及实时报警分析等新技术,构建“空天地”多源立体监测体系,提高地面塌陷区地质灾害监测预警能力,实现实时、高效、准确、智能化监测预警,保证人民生命财产安全。
中交路桥科技依托勘察、检测(含特检)、设计等传统行业能力,可提供“检、诊、修、应”的全生命周期综合一体化服务,推动城市安全风险管理技术创新、模式创新、应用创新,提升城市安全运行风险隐患发现、防范、化解、管控的智能化水平,为推动城市安全发展提供坚实保障。在迈向智慧城市的新时代征程中,中交路桥科技有限公司将始终坚守安全底线,不断完善和优化城市安全运行综合服务平台,为城市的平稳运行贡献科技力量。