地基與基礎(chǔ)工程事故分析與處理.ppt

第二章地基與基礎(chǔ)工程事故分析與處理 第一節(jié)地基與基礎(chǔ)工程事故概述第二節(jié)地基工程事故原因分析與處理第三節(jié)基礎(chǔ)工程事故原因分析與處理本章小結(jié) 第一節(jié)地基與基礎(chǔ)工程事故概述 一 地基與基礎(chǔ)工程的建筑要求地基和基礎(chǔ)是建筑物的重要組成部分 任何建筑都必須有可靠的地基和基礎(chǔ) 建筑物對地基的要求可概括為以下三個(gè)方面 一是可靠的整體穩(wěn)定性 二是足夠的地基承載力 三是在建筑物的荷載作用下 其沉降值 水平位移及不均勻沉降差需要滿足某一定值的要求 二 地基與基礎(chǔ)的關(guān)系基礎(chǔ)是與地基緊密聯(lián)系 互相依存的工程結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 施工必須依據(jù)地質(zhì)情況 采用適宜的基礎(chǔ)形式 材料 埋深與施工方法 以有效地承受上部結(jié)構(gòu)的荷載 不合理或錯(cuò)誤的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量問題都會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)工程質(zhì)量缺陷與事故 下一頁 返回 第一節(jié)地基與基礎(chǔ)工程事故概述 三 地基與基礎(chǔ)工程事故的發(fā)生當(dāng)?shù)鼗恼w穩(wěn)定性和承載力不能滿足要求時(shí) 在荷載作用下 地基將會(huì)產(chǎn)生局部或整體剪切破壞 天然地基承載力的高低主要與土的抗剪強(qiáng)度有關(guān) 也與基礎(chǔ)形式 基礎(chǔ)底面積大小和埋深有關(guān) 在建筑物荷載 包括靜 動(dòng)荷載的各種組合 的作用下 地基將產(chǎn)生沉降 水平位移以及不均勻沉降 若地基的變形超過允許值 將會(huì)影響建筑物 構(gòu)筑物的安全與正常使用 嚴(yán)重的將造成建筑物破壞甚至倒塌 其中以不均勻沉降超過允許值而造成的工程事故比例最高 尤其是在深厚的軟鉆土地區(qū) 下一頁 上一頁 返回 第一節(jié)地基與基礎(chǔ)工程事故概述 四 地基與基礎(chǔ)工程事故的特點(diǎn)地基和基礎(chǔ)都屬地下隱蔽工程 建筑工程竣工后難以檢查 使用期間出現(xiàn)缺陷事故苗頭也不易察覺 一旦發(fā)生事故 難以補(bǔ)救 甚至造成災(zāi)難性的后果 因此 建設(shè)工程中的地基基礎(chǔ)工程的缺陷和事故 具有普遍性 地方性 隱蔽性和嚴(yán)重性的特點(diǎn) 下一頁 上一頁 返回 第一節(jié)地基與基礎(chǔ)工程事故概述 五 地基與基礎(chǔ)工程質(zhì)量控制的重要性地基與基礎(chǔ)工程是建筑施工技術(shù)復(fù)雜 難度很大的分部工程之一 主要包括無支護(hù)土方 有支護(hù)土方 地基處理 樁基 地下防水等子分部工程 地基與基礎(chǔ)施工質(zhì)量合格與否 直接影響到建筑物的結(jié)構(gòu)安全 隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和施工技術(shù)的進(jìn)步 單體工程的建筑規(guī)模越來越大 綜合使用功能越來越多 故地基與基礎(chǔ)的施工質(zhì)量越來越受到人們的關(guān)注和重視 上一頁 返回 第二節(jié)地基工程事故原因分析與處理 一 地基工程事故概述建筑工程事故的發(fā)生不少與地基問題有關(guān) 地基事故的主要原因是由于勘察 設(shè)計(jì) 施工不當(dāng)或環(huán)境和使用情況發(fā)生改變引起的 最終表現(xiàn)為產(chǎn)生過大的變形或不均勻沉降 從而使基礎(chǔ)或上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫或傾斜 削弱和破壞了結(jié)構(gòu)的整體性 耐久性 嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致建筑物倒塌 地基事故 按其性質(zhì)可分為地基強(qiáng)度和變形兩大類 地基強(qiáng)度問題引起的地基事故主要表現(xiàn)在地基承載力不足或喪失穩(wěn)定性 地基變形問題引起的事故常發(fā)生在軟土 濕陷性黃土 膨脹土 季節(jié)性凍土等地區(qū) 下一頁 返回 第二節(jié)地基工程事故原因分析與處理 地基事故發(fā)生后 首先應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的調(diào)查研究 然后根據(jù)事故發(fā)生的原因和類型 因地制宜地選擇合理的基礎(chǔ)托換方法進(jìn)行處理 二 導(dǎo)致地基工程事故產(chǎn)生的原因 一 地質(zhì)勘察問題 二 設(shè)計(jì)方案及計(jì)算問題 三 施工問題 四 環(huán)境問題三 地基工程事故的類型及特征 一 地基的沉降與變形事故1 軟土地基不均勻沉降事故 下一頁 上一頁 返回 第二節(jié)地基工程事故原因分析與處理 2 膨脹土地基變形事故3 濕陷性黃土地基變形事故 二 地基失穩(wěn)事故1 事故類型 1 沖切剪切破壞 2 整體剪切破壞 3 局部剪切破壞 2 事故特征 地基失穩(wěn)的特征如圖2 5所示 四 地基工程事故分析與實(shí)例 一 地基沉降造成的工程事故1 事故現(xiàn)象 1 建筑物產(chǎn)生傾斜 長高比較小的建筑物 特別是高聳構(gòu)筑物 不均勻沉降將引起建 構(gòu) 筑物傾斜 若傾斜較大 下一頁 上一頁 返回 第二節(jié)地基工程事故原因分析與處理 則影響正常使用 若傾斜不斷發(fā)展 重心不斷偏移 嚴(yán)重的將引起建 構(gòu) 筑物倒塌破壞 2 墻體產(chǎn)生裂縫 不均勻沉降使磚砌體承受彎曲而導(dǎo)致砌體因受拉應(yīng)力過大而產(chǎn)生裂縫 長高比較大的磚混結(jié)構(gòu) 若中部沉降比兩端沉降大可能產(chǎn)生八字裂縫 如圖2 6所示 若兩端沉降比中部沉降大則可能產(chǎn)生倒八字裂縫 如圖2 7所示 3 柱體斷裂或壓碎 不均勻沉降將使中心受壓柱體產(chǎn)生縱向彎曲而導(dǎo)致拉裂 嚴(yán)重的可造成壓碎失穩(wěn) 浙江地區(qū)某建筑物一層為商店 2 4層為住宅 整體剛度很好 基礎(chǔ)為獨(dú)立樁基礎(chǔ) 建筑物一側(cè)在市政管道挖溝期間發(fā)生建筑物不均勻沉降 導(dǎo)致3根鋼筋混凝土柱子壓碎破壞 下一頁 上一頁 返回 第二節(jié)地基工程事故原因分析與處理 2 原因分析地基變形沉降大是地基工程中較常見的質(zhì)量問題 其原因包括以下幾方面 1 未搞清地基中的軟弱土層 暗溝 暗塘和古墓等 2 明知地基軟弱 但設(shè)計(jì)未進(jìn)行沉降驗(yàn)算或未采取適宜設(shè)計(jì)方案預(yù)防沉降 3 上部結(jié)構(gòu)荷載密度過大 基礎(chǔ)偏小或荷載增大 如房屋加層 使地基超負(fù)荷而加大變形 4 地基浸水濕陷 地下水位變化及產(chǎn)生管涌 潛蝕等 使地基承載力下降 變形士曾大 下一頁 上一頁 返回 第二節(jié)地基工程事故原因分析與處理 5 鄰近基坑開挖 但原基礎(chǔ)未采取相應(yīng)的穩(wěn)定加固措施 或新建建筑沉降使原建筑地基沉降增大 3 沉降事故處理的方法當(dāng)發(fā)現(xiàn)建筑物產(chǎn)生不均勻沉降導(dǎo)致建筑物傾斜或產(chǎn)生裂縫時(shí) 首先要搞清不均勻沉降發(fā)展的情況 然后再?zèng)Q定是否需要采取加固措施 若必須采取加固措施 則要確定其處理方法 如果不均勻沉降會(huì)繼續(xù)發(fā)展 首先要通過地基基礎(chǔ)加固遏制沉降繼續(xù)發(fā)展 如采用錨桿靜壓樁托換 或其他樁式托換 或采用地基加固方法 沉降基本穩(wěn)定后再根據(jù)傾斜情況決定是否需要糾傾 傾斜未影響安全使用可不進(jìn)行糾傾 對需要 下一頁 上一頁 返回 第二節(jié)地基工程事故原因分析與處理 糾傾的建筑物視具體情況可采用迫降糾傾法 頂升糾傾法或綜合糾傾法 4 事故實(shí)例 例2 1 某工廠水電車間基礎(chǔ)的擴(kuò)大托換 二 地基失穩(wěn)造成的工程事故1 地基失穩(wěn)的原因 1 對必須建于滑坡地區(qū)的建筑物和構(gòu)筑物 出現(xiàn)滑坡失穩(wěn) 是對滑坡處理預(yù)防不力或不當(dāng)所致 如修建工程切削坡腳 坡上堆放材料重物等 下一頁 上一頁 返回 第二節(jié)地基工程事故原因分析與處理 2 暴雨 山洪 地震等自然災(zāi)害往往是導(dǎo)致滑坡問題的主要原因 3 房屋建筑地點(diǎn) 位置選擇不當(dāng) 一般應(yīng)盡量避開地質(zhì)不穩(wěn)定 易滑坡的地區(qū) 2 事故實(shí)例 例2 2 某水泥筒倉地基失穩(wěn)破壞 三 基坑支護(hù)事故隨著高層建筑的發(fā)展 施工中大開挖深基槽 基坑的做法愈來愈多 確保深基坑施工的可靠和穩(wěn)定成為高層建筑施工的關(guān)鍵問題之一 基坑有兩類 一類是放坡基坑 當(dāng)基坑較深時(shí) 邊坡的寬度較寬 占用大量場地 另一類是不放坡 下一頁 上一頁 返回 第二節(jié)地基工程事故原因分析與處理 基坑 采用支護(hù)結(jié)構(gòu) 在高層建筑施工 特別是在場地受到限制的情況下經(jīng)常被采用 1 基坑支護(hù)事故的類型及原因 1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件失效 2 土體失效 2 事故實(shí)例 例2 3 某基坑水泥土重力式擋墻整體失穩(wěn)破壞 四 邊坡滑動(dòng)事故1 邊坡滑動(dòng)事故產(chǎn)生的原因在邊坡上或土坡上方建造建 構(gòu) 筑物或堆放重物 往往要增加坡上作用荷載 土坡排水不暢或久雨地下水位上升 往往會(huì)圖2 15墻后卸載示竟圖減小土坡土體抗剪強(qiáng)度 并增加 下一頁 上一頁 返回 第二節(jié)地基工程事故原因分析與處理 滲流力作用 疏浚河道 在坡腳挖土等 會(huì)減小土坡穩(wěn)定性以及土體蠕變造成土體強(qiáng)度降低等 2 邊坡滑動(dòng)事故處理土坡治理可采用減小荷載 放緩坡度 支擋 護(hù)坡 排水 土質(zhì)改良 加固等措施綜合治理 3 邊坡滑動(dòng)事故的嚴(yán)重性邊坡失穩(wěn)產(chǎn)生滑動(dòng)破壞不僅危及邊坡上的建 構(gòu) 筑物 而且危及坡上和坡下方附近建 構(gòu) 筑物的安全 土坡滑動(dòng)對建 構(gòu) 筑物的破壞是嚴(yán)重的 在山坡地基和江邊湖邊地基上進(jìn)行土木工程建設(shè)一定要重視土坡穩(wěn)定問題 4 事故實(shí)例 例2 4 某客運(yùn)站大樓發(fā)生不均勻沉降 上一頁 返回 第三節(jié)基礎(chǔ)工程事故原因分析與處理 一 基礎(chǔ)錯(cuò)位事故原因分析與處理 一 基礎(chǔ)錯(cuò)位事故產(chǎn)生的原因基礎(chǔ)錯(cuò)位事故產(chǎn)生的原因如圖2 17所示 二 基礎(chǔ)錯(cuò)位事故處理措施基礎(chǔ)錯(cuò)位事故處理措施見表2 2 三 事故實(shí)例 例2 5 某站獨(dú)立基礎(chǔ)錯(cuò)位事故 二 基礎(chǔ)變形事故 一 基礎(chǔ)變形事故產(chǎn)生的原因基礎(chǔ)變形事故產(chǎn)生的原因主要有以下幾方面 下一頁 返回 第三節(jié)基礎(chǔ)工程事故原因分析與處理 1 設(shè)計(jì)方面的原因 基礎(chǔ)方案不合理 上部結(jié)構(gòu)復(fù)雜 荷載差異大 建筑物整體剛度差 對地基不均勻沉降較敏感 2 地質(zhì)勘測方面的原因 未經(jīng)勘測就設(shè)計(jì)施工 勘測資料不足 不準(zhǔn) 有誤等 3 地下水條件變化方面的原因 人工降低地下水位 地基浸水 建筑物使用后 大量抽取地下水等 4 施工方面的原因 施工順序及方法不當(dāng) 大量的不均勻堆載 人為降低地下水位等 二 基礎(chǔ)變形事故的處理措施基礎(chǔ)變形事故的處理措施如圖2 19所示 下一頁 上一頁 返回 第三節(jié)基礎(chǔ)工程事故原因分析與處理 三 事故實(shí)例 例2 5 新建相鄰建筑物造成已有建筑營業(yè)樓傾斜事故 三 樁基礎(chǔ)工程事故 一 概述樁基工程的施工是一項(xiàng)技術(shù)性十分強(qiáng)的施工技術(shù) 又屬于隱蔽工程 在施工過程中 如處理不當(dāng) 就會(huì)發(fā)生工程質(zhì)量事故 但由于目前尚無可靠快速的檢測方法使施工者及時(shí)掌握并了解成樁過程中的質(zhì)量 而且樁基礎(chǔ)施工發(fā)生的質(zhì)量問題 往往是多方面原因造成的 樁基礎(chǔ)工程通常應(yīng)用于建筑 交通 道路 橋梁等工程中 近幾年來國內(nèi)樁工機(jī)械與新的工法有了很大的發(fā)展 設(shè)計(jì) 下一頁 上一頁 返回 第三節(jié)基礎(chǔ)工程事故原因分析與處理 理論也有了很大的進(jìn)步 樁基礎(chǔ)具有承載力高 穩(wěn)定性好 變形量小 沉降收斂快等特性 近年來 隨著建筑施工技術(shù)水平的提高 對樁的承載力 地基變形 樁基施工質(zhì)量也提出了更高的要求 二 樁基礎(chǔ)工程事故的類型1 鋼筋混凝土預(yù)制樁工程事故2 灌注樁工程事故灌注樁是用機(jī)具在現(xiàn)場鉆孔 然后在孔內(nèi)放人鋼筋 也可不放 并澆搗混凝土而成 由于灌注樁的樁長不受限制 深度可達(dá)幾十米 成孔的方法又較多 所以在托換工程中廣泛使用 它不僅用于地基事故處理 也可用于舊房增層改造中 下一頁 上一頁 返回 第三節(jié)基礎(chǔ)工程事故原因分析與處理 外套框架的樁基礎(chǔ)等 灌注樁的成孔方法有螺旋鉆鉆孔灌注樁 潛水鉆鉆孔灌注樁和人工挖孔灌注樁等幾種 四 多層建筑基礎(chǔ)工程事故 一 概述多層建筑大多采用淺基礎(chǔ) 常見的基礎(chǔ)形式有條形基礎(chǔ) 片筏基礎(chǔ) 獨(dú)立基礎(chǔ)等 按材料分有磚砌基礎(chǔ)和鋼筋混凝土基礎(chǔ) 選用何種形式的基礎(chǔ) 受地質(zhì)條件 上部荷載的大小 主體結(jié)構(gòu)形式等因素的影響 多層建筑基礎(chǔ)工程發(fā)生質(zhì)量事故 有可能對建筑物的結(jié)構(gòu)安全等造成極大的影響 多層建筑基礎(chǔ)工程常見的質(zhì)量事故有基礎(chǔ)軸線偏差 基礎(chǔ)標(biāo)高錯(cuò)誤 預(yù)埋洞和預(yù)埋件的標(biāo)高和 上一頁 返回 第三節(jié)基礎(chǔ)工程事故原因分析與處理 位置錯(cuò)誤等 還包括基礎(chǔ)變形 沉降等 二 事故實(shí)例 例2 8 某市商住樓地基基礎(chǔ)發(fā)生沉降及變形 五 高層建筑基礎(chǔ)工程事故 一 概述近年來 我國的高層建筑施工技術(shù)得到快速的發(fā)展 在基礎(chǔ)工程方面 高層建筑多采用樁基礎(chǔ) 筏式基礎(chǔ) 箱形基礎(chǔ)或樁基與箱形基礎(chǔ)的復(fù)合基礎(chǔ) 涉及深基坑支護(hù) 樁基施工 大體積混凝土澆筑 深層降水等施工技術(shù) 二 事故實(shí)例 例2 9 某商貿(mào)大樓地下室頂板及側(cè)壁出現(xiàn)混凝土開裂 下一頁 上一頁 返回 本章小結(jié) 一 地基工程事故產(chǎn)生的原因1 地質(zhì)勘察問題 2 設(shè)計(jì)方案及計(jì)算問題 3 施工問題 4 環(huán)境問題 二 地基工程事故的類型1 地基的沉降與變形