12月1日上午9：28，广州市一主干道出现地面塌陷，途经该区城的1辆清污车和1辆电动单车掉落其中，共有3人被困。 此后，广州地铁和广州市政府开启了漫长的救援工作。 而今天，已是广州地陷事故发生过去的第21天，但截止目前地陷被困者仍未找到，搜寻工作仍在继续。
▲12月18日 广州地铁工作人员回应事故救援情况
以下来源微信公众号：岩土沿途Geotech（作者：Maxim Li），获授权转载。本文作者对事故发生原因进行了专业的推测，供大家参考：
12月1日早上，繁忙的广州大道正迎来又一个看起来再正常不过的早晨。因为是周末，令人懊恼的早高峰要在下一个明天才会出现，已经连续努力工作多日的人们，刚好可以趁着此机会出行游玩。
然而，突然发生的路面塌陷摧毁了这种美好的设想。
因为塌陷，路面出现了一个直径约5m的大洞，路过的市民刚好拍到了这一过程。
市民拍到的路面塌陷情况
在随后不到12小时内，塌陷洞口不断发展，并最终扩大至约初始面积的2倍。
塌陷洞口逐步扩大
目前，应急救援仍然在紧张地进行当中。
在大家关心救援情况的同时，相信在心底仍有一个问题以待解答：
地陷发生的原因是什么？
为了解开这个疑惑，本文尝试着对收集而来多方面的资料进行整理分析，推测出最有可能的事故真相。
注：本文资料均从网上收集整理而成。
01
“飞站”沙河
从现场拍摄的视频和照片来看，地面塌陷发生在广州大道北与禺东西路交界处。
事故发生地点，红框内为地陷范围
这从地图实时路况中也可以侧面证实，因为发生了地陷，区域出现大面积的交通封闭。
大面积的交通封闭
值得注意的是，地陷区域不远处为地铁6号线的隧道穿越。
距离地陷区域不远处的地铁6号线
实际上，这片区域存在着一个特殊的6号线站点：沙河站。
6号线沙河站
这是一个“飞站”。早在十余年前，沙河站点的位置就已经进入了规划。但因为车站所在区域是服装批发市场核心地带，拆迁问题显得十分棘手。
由于地面的拆迁问题一直悬而未决，沙河站仅建好了地下暗挖的月台层，地面站厅一直无法施工。六号线开通至今，一度“无限期飞站”，从沙河顶开往的列车直接过站，直到天平架才停下。
当年的新闻报道
建好的沙河站月台层，左右线轨距约为25m
右侧即为多年前建好的沙河站月台，一直在等待启用
地陷让这个尘封的地铁站又再次被人记起。
02
十一号线的PBA工法
除地铁6号线外，已经在建的11号线也有沙河这个站点。也就是说，沙河站完工后将会是6号线、11号线的换乘站。
11号线的线路规划图
与6号线的命运不同，2019年4月沙河站终于解决了困扰多年的拆迁问题，迎来了车站建设的曙光。
沙河站今年4月完成征地工作
2019年10月，十一号线沙河站明挖站厅第一幅地连墙顺利浇筑完成。
沙河站第一幅地连墙顺利完成
由于已经扫除了地面的障碍条件，沙河站可以名正言顺地展开建设。其中站厅层（粗红线范围）采用明挖方案，与已建成的6号线沙河站月台层连接；11号线月台层（黄虚线范围）则仍然采用暗挖方案建设。
沙河地铁站的平面布置方案
11号线沙河站的月台层设置在了先烈东路和禺东西路的正下方。为了最大程度减小施工对交通的影响，以及地层的变形，月台层的开挖将采用工序较复杂的洞桩法（Pile Beam Arch，PBA工法）进行施工。
洞桩法典型断面
1
在道路附近场地施工方形工作竖井
在沙河站项目中，以广州大道为分界线，共设置了一东一西2座工作竖井，分别为1号竖井及2号竖井。
工作竖井
2
施工横通道
横通道的作用是开辟月台层的工作空间，工程机械及工程师可以通过横通道到达月台层位置，进行挖掘。
刚开始施工不久的横通道
施工完成的横通道，横通道两侧均已开始了月台层空间的挖掘
3
小导洞挖掘
横通道完成后，即可以开始站宽约25m的月台层两侧小导洞挖掘。从收集的资料图片来看，沙河站使用的应该是比较先进的4导洞PBA工法，仅需在空间的上部施工4个先行小导洞。
横通道两侧分别为PBA工法的4个先行导洞
导洞的衬砌施工
4
在导洞内施工中桩及边桩
导洞内桩成孔施工
5
在导洞内施工桩顶纵梁
桩顶纵梁
6
中跨、边跨扣拱的施工
在完成这一步之后，相当于给地下空间搭了一个棚子。接下来，就是在棚子下面分层挖掘，原理类似于盖挖法。
施工完成后的中跨扣拱
7
分层开挖洞内土体，并施工地下主体结构
主体结构完成后
装修完成后
在了解整个月台层的施工工序后，我们可以发现地陷区域正好位于1号竖井横通道的末端。
塌陷区域位于横通道末端
03
事故原因研究分析
为了了解地陷与11号线施工之间的关系，我们需要知道现时施工的进度。特别是1号竖井横通道的施工情况。
在2018年7月，地陷发生前约1年，有市民拍摄到了1号竖井工地的现场施工照片。
2018年7月的1号竖井施工场地
从现场情况及工程设备来判断，当时应该仍在进行竖井的施工，横通道尚未开始掘进。工地内的工程简介也一定程度上印证了这点。根据年度计划，到2018年年底，1号横通道仅需完成掘进15m。
沙河站工程简介
如果参照2号横通道的施工时间，那目前1号横通道存在两种可能性：
1
横通道尚未完成掘进；
2
横通道已完成，在施工暗挖主隧道。
如果地陷确实是工程施工所引起，从地陷区域与横通道的空间位置来看，似乎情况1的可能性更加大。我们现在对应平面图来进行简单的分析。
假设暗挖主隧道的掌子面发生了塌方引起地陷，那么地陷更可能是发生在1号横通道的西侧，而不是南侧。
主隧道掌子面坍塌诱导的地陷模式
假设是暗挖主隧道的拱顶发生了塌方，那么地陷则更可能是发生在塌方面的正上方。
主隧道拱顶坍塌诱导的地陷模式
如果是横通道的拱顶发生了塌方，同理，地陷更可能是发生在比实际情况更偏上一点的位置。
横通道拱顶坍塌诱导的地陷模式
综合施工计划及地陷模式来看，更倾向于是1号横通道的掌子面发生了坍塌。
如果翻看地铁6号线的建设资料，可以发现1号横通道所在地确实是一个地层高风险位置。
10年前6号线建设时，区间盾构的始发井正位于如今1号竖井的场地。
6号线沙河区间的盾构始发井
盾构机从始发井出发，穿过沙河站后，沿着先烈东路，直至沙河顶站（原水荫路站）吊出。
盾构始发井与隧道的关系
在盾构始发井位置处，即今天的1号竖井处，6号线的隧道埋深约26m，坐落在高强度的微风化岩层之上。
地铁6号线沙河站区间沿途的地质情况
规划的11号线被设置在下方穿越6号线，埋深更大，达到了约37m。按道理而言，随着地层深度的增加，11号线将遭遇比6号线更优良的岩层条件，造成的塌方风险应该更小。
然而，它们在穿越广州大道高架桥之前，首先要穿过一条广东省的骨干性断裂带：瘦狗岭断裂带。
6号线盾构在广州大道北遭遇断裂带
瘦狗岭断裂带是控制广州地区地质构造框架的一条骨干性断裂带，分布在广州市的中北部，横穿广州市中部，西起白云山南麓的马鞍山，经瘦狗岭、吉山东至横沙新村被文冲断裂带右旋错移至庙头村，主要走向和广园快速路基本重合。
广东省三大骨干性断裂带
瘦狗岭断裂带的裂隙发育，岩性变化大，岩石强度差别大，稳定性差，易坍塌。虽然11号线所在的岩层可能优于6号线，但穿越断裂带时，暗挖法的风险要高于盾构法。
从6号线盾构穿越的地质情况来看，断裂带的倾角大于80°，几乎接近于直立，在隧道通过后，断裂带的压力几乎可以全部施加在隧道衬砌之上。
不仅于此，在断裂带上伏的不是粘性土，而是具有一定厚度的富水砂层。这暗示着断裂带也可能是富水状态。如果隧道在穿越断裂带时，发生了涌水破坏，上伏的砂层也会在压力下塌落，从而造成地面大面积的塌方。
断裂带上伏富水砂层
04
初步推测
1. 地陷可能由11号线暗挖法施工引起。
2. 从地陷位置与施工情况来看，有可能是1号横通道的掌子面塌方所导致。
3. 地陷所在位置的断裂带倾角大，且与上伏富水砂层有可能连通。如果是此区域发生塌方或涌水，将不可避免导致地面出现大面积塌陷。
岩土沿途Geotech
编辑/审核：时娇娇
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