地基基礎(chǔ)工程事故分析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)地基基礎(chǔ)工程事故分析一、前言 在建筑結(jié)構(gòu)的建造的使用過(guò)程中，由于地基和基礎(chǔ)工程的質(zhì)量問(wèn)題，使建筑物墻體和樓蓋開(kāi)裂影響使用的，有礙觀瞻并使人有不安全感覺(jué)的，更有甚者使建筑物倒塌的事故，近幾年有上升的趨勢(shì)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，其中地基和基礎(chǔ)工程的質(zhì)量問(wèn)題，占總事故的確21%.在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，人們普遍認(rèn)為最難駕馭的并不是上部結(jié)構(gòu)，而是該工程的地基和基礎(chǔ)工程的問(wèn)題，建筑物的上部結(jié)構(gòu)盡管千變?nèi)f最化，復(fù)雜萬(wàn)分，但是在電子計(jì)算機(jī)得普遍應(yīng)用，今天，它們基本上都是在設(shè)計(jì)和施工

2、中可以被預(yù)知和掌握。而對(duì)于建筑群所在場(chǎng)地的地下土層分布則不然，一般地說(shuō)，人們只能在設(shè)計(jì)前通過(guò)幾個(gè)鉆孔的土樣的試驗(yàn)得知其少數(shù)信息，也只能在施工后，槽底的釬探結(jié)果了解其表層信息，至于更深層更全面的情況卻不能全面的掌握，往往憑經(jīng)驗(yàn)加以處理，這就產(chǎn)生誤差，甚至錯(cuò)誤造成對(duì)建筑物建成后的損壞，而且，地基基礎(chǔ)都是地下隱蔽工程，建筑工程竣工后，難以檢查，使用期間出現(xiàn)事故的苗頭也不易察覺(jué)，一旦發(fā)生事故難以補(bǔ)救，甚至造成災(zāi)難性的后果。 地基基礎(chǔ)工程事故發(fā)生可能是因勘測(cè)、設(shè)計(jì)、構(gòu)造、制造、安裝與使用等因素相互作用引起的。而這些因素中。某些因素引起突發(fā)事故。另一些因素可能導(dǎo)致消耗性逐漸發(fā)生的事故，從安全上講，突發(fā)事故

3、是危險(xiǎn)的。所以，研究并探討地基基礎(chǔ)工程事故發(fā)生的原因，更具有普遍性。地方性和經(jīng)驗(yàn)性，對(duì)它的分析后得到的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，更是建筑工程技術(shù)人員需要不斷積累的知識(shí)財(cái)富。并對(duì)地基基礎(chǔ)工程事故采取有效的防止措施，是一個(gè)值得重視的課題。 二、地基與基礎(chǔ)的工程事故的原因及防治方法 （一）因工程地質(zhì)勘查中的錯(cuò)誤而產(chǎn)生的事故工程勘察報(bào)告要全面反映建筑場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，預(yù)防地基與基礎(chǔ)的工程事故，首先對(duì)場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件全面正確的了解，要做到這一點(diǎn)關(guān)鍵要搞好工程勘查工作，要根據(jù)建筑物場(chǎng)地的特點(diǎn)，建筑物情況合理確定工程勘察目的和任務(wù)，勘查工作是設(shè)計(jì)的重要稱(chēng)序，決不能忽視而不做，也不能隨便做而不考慮是否適用

4、。特別是對(duì)復(fù)雜的、軟弱的地基，更應(yīng)慎重對(duì)待。即使對(duì)單層的一般性建筑，也不能不做勘查。 事故實(shí)例：某市修建的一座庫(kù)房樓，該庫(kù)房為兩層樓房，平面呈一字型，東西向長(zhǎng)47.28m，南北向?qū)?0.68m，高7.50m.庫(kù)房正中為樓梯間，東西各兩大間，每間長(zhǎng)10.89m、寬10.20m.中部有兩個(gè)獨(dú)立柱基。內(nèi)外墻均為條形基礎(chǔ)。此樓在使用一年后。庫(kù)房西側(cè)二樓墻上既發(fā)現(xiàn)有裂縫。此后裂縫數(shù)量增多，裂縫寬度展擴(kuò)。據(jù)詳細(xì)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，大裂縫已有33條，有的裂縫長(zhǎng)度超過(guò)1.80m，寬度達(dá)1030mm，且地面多處開(kāi)裂。6年之后，再度調(diào)查，發(fā)現(xiàn)裂縫長(zhǎng)達(dá)3.20m，裂縫寬為810mm，且內(nèi)外貫通。說(shuō)明6年多來(lái)庫(kù)房的沉降一直都在

5、發(fā)展。 事故原因分析：原勘查失誤是事故的主因，原勘查報(bào)告雖有償個(gè)鉆孔資料但僅有庫(kù)房對(duì)角線(xiàn)的41#、46#孔分別深5.10m、5.35m，其余5個(gè)孔只有2m多，遠(yuǎn)不及基礎(chǔ)受壓層深度。更值得注意的是有2個(gè)孔已穿過(guò)有機(jī)土和泥碳層，但卻未做記錄，在報(bào)告中未說(shuō)明，只是簡(jiǎn)單地建議地基計(jì)算強(qiáng)度為fk=100KN/M2.這是該庫(kù)房發(fā)生嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題的根源；設(shè)計(jì)人員對(duì)這份粗糙的勘查報(bào)告，并未提出補(bǔ)做勘查的要求。此外按規(guī)范規(guī)定對(duì)于三層和三層以上的房屋，其長(zhǎng)高比L/H宜小于或等于2.5；本例雖為二層砌體結(jié)構(gòu)，但長(zhǎng)高比L/H=47.28/7.5=6.3，次值25，導(dǎo)致房屋的整體剛度過(guò)小，對(duì)地基過(guò)大不均勻沉降的調(diào)整能力太

6、弱。設(shè)計(jì)人員又未采取加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)剛度的有力結(jié)構(gòu)措施，也是導(dǎo)致墻體開(kāi)裂的重要原因。 應(yīng)吸取的教訓(xùn)：第一，工程勘查工作做的粗糙；第二，地基的選擇和處理方法不當(dāng)，未能使房屋坐落在比較均勻的天然或人工地基上；第三，上部結(jié)構(gòu)整體剛度弱。這三點(diǎn)教訓(xùn)也就是平時(shí)常說(shuō)的情況不明，決心不大，方法不好。 此外，在勘查時(shí)要重視對(duì)鉆孔深度的選擇。由于鉆孔深度必須符合設(shè)計(jì)要求，如果不符合設(shè)計(jì)上對(duì)壓縮厚度的需要，或者大不到樁所坐落的土層時(shí)，那就不可能正確計(jì)算出地基的沉降，或樁的正確承載力，也就達(dá)不到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求。因此必須按設(shè)計(jì)要求確定合適鉆孔深度。如果由于勘查量不足，鉆孔和探坑布點(diǎn)少，再加上鉆孔深度不夠，以致不能表達(dá)出土的

7、不均勻性和層理的不一致性，就有可能引起建筑的翹曲和彎折而出現(xiàn)裂縫，造成危害和浪費(fèi) （二）因建筑物基礎(chǔ)底面土壓力過(guò)大超過(guò)地基承載力造成的事故地基承載力是建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。各類(lèi)地基承受基礎(chǔ)傳來(lái)荷載的能力都有一定的限度，超過(guò)這一限度，首先發(fā)生的是建筑物具有較大的不均勻沉降，引起房屋開(kāi)裂；如果超越這一限度過(guò)多，則可能因地基土發(fā)生剪切破壞而整體滑動(dòng)或急劇下沉，造成房屋的傾倒或嚴(yán)重受損，下面列舉全世界聞名的實(shí)例事故實(shí)例：加拿大特斯康谷倉(cāng)，平面呈距形，長(zhǎng)度59.44m，高度為31.00m，寬度為23.47m.容積為圓筒倉(cāng)，每排 13個(gè)倉(cāng)，5排，總計(jì)65個(gè)圓筒倉(cāng)組成，谷倉(cāng)的基礎(chǔ)為整塊鋼筋混凝

8、土筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)厚度61cm，基礎(chǔ)埋深為3.66m.1911年該倉(cāng)開(kāi)始施工，1913年秋完工。谷倉(cāng)自重20000t，相當(dāng)于裝滿(mǎn)谷物后總重量的42.5%.1913年底月起此谷倉(cāng)裝谷物，仔細(xì)裝載，分布均勻。10月當(dāng)谷倉(cāng)裝了31822m2谷物時(shí)，發(fā)現(xiàn)谷倉(cāng)下沉，一小時(shí)沉降達(dá)31.5cm，結(jié)構(gòu)物向西傾斜，并在24小時(shí)內(nèi)，整個(gè)谷倉(cāng)傾倒，傾倒度達(dá)26.53.谷倉(cāng)西端下沉7.32m，東端上抬1.52m.事故原因分析：經(jīng)檢查，谷倉(cāng)工程未做勘察。設(shè)計(jì)根據(jù)鄰近工程基槽開(kāi)挖實(shí)驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算地基承載力為352KPa，應(yīng)用到這個(gè)谷倉(cāng)。谷倉(cāng)場(chǎng)地位于冰川湖的盆地中，地基表層為近代沉積層，厚度3m；表層下面為冰川沉積粘土層，厚度

9、122m.1952年在離谷倉(cāng)18.3m處打了一些鉆孔，從鉆孔的粘土原狀式樣測(cè)的：粘土層的平均含水率隨深度而增加，從40%到60%；無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度從118.4 KPa減少到70.0 Kpa，平均為100 KPa；平均液限l=105%，塑限p=35%，塑性指數(shù)高達(dá)IP=70.由試驗(yàn)可知這層土是高膠體、高塑性的。按太沙基公式計(jì)算地基承載力f，如采用粘土層無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值100 Kpa，則地基承載力f為278.6 KPa，小于谷倉(cāng)地基破壞時(shí)的基礎(chǔ)底面壓力329.4 KPa，若用qumin=70.0 KPa計(jì)算，則f=193.5 KPa，更遠(yuǎn)小于谷倉(cāng)基礎(chǔ)滑動(dòng)時(shí)的實(shí)際基底力。 事故主要原因：加拿大特斯

10、康谷倉(cāng)破壞的是因?yàn)楣葌}(cāng)事先未做勘察，設(shè)計(jì)盲目進(jìn)行，采取設(shè)計(jì)荷載遠(yuǎn)超過(guò)地基土的承載力，導(dǎo)致谷倉(cāng)發(fā)生地基整體滑動(dòng)破壞的嚴(yán)重事故。 應(yīng)吸取的教訓(xùn)：地基整體剪切破壞事故，它造成的工程事故災(zāi)害很?chē)?yán)重，必須引起土建工程技術(shù)人員的極度重視。設(shè)計(jì)人員應(yīng)慎重對(duì)待工程勘查 告提供的地基承載力建議值，嚴(yán)格計(jì)算基礎(chǔ)的實(shí)際土壓力，若對(duì)勘察告的建議值有懷疑，可以在做載荷試驗(yàn)驗(yàn)證。施工人員在天然地基上建造大中型工程時(shí)，應(yīng)復(fù)核設(shè)計(jì)地基承載力的合理性。一旦發(fā)生地基產(chǎn)生較大的沉降或傾斜，必須立即停工，會(huì)同勘查、設(shè)計(jì)和使用單位共同研究。采取必要措施，防止地基和建筑物發(fā)生災(zāi)難性破壞。 （三）因地基中暗溝、古墓等舊構(gòu)筑物影響造成的事故

11、建筑物地基槽開(kāi)挖后，可能遇到許多局部異常的情況，例如：在地基土中存在有暗溝、古墓、古井、舊基礎(chǔ)等已廢除了的構(gòu)筑物，其中在暗溝、古井內(nèi)往往填充疏松的建筑垃圾或淤泥軟土，形成局部的松軟部位，可能引起基礎(chǔ)局部嚴(yán)重下沉。導(dǎo)致上部墻體或結(jié)構(gòu)開(kāi)裂；如遇古墓、防空洞等中空構(gòu)筑物，則可能引起塌陷事故；至于遇到舊基礎(chǔ)、廢化糞池等構(gòu)筑物，它們往往比周?chē)烊坏鼗鶊?jiān)實(shí)得多，形成軟硬突變，也會(huì)造成上部結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。因此在刨槽驗(yàn)槽過(guò)程中查明局部異常情況是十分重要的。 事故實(shí)例：某廠鑄鋼車(chē)間廠房長(zhǎng)度66.75m，寬度39m，為三跨等高排架，柱基為鋼筋混凝土杯形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)一般埋置深度為2m.基礎(chǔ)夯實(shí)干密度d16g/cm3，夯實(shí)影

12、響深度0.30.4m.廠房主體結(jié)構(gòu)完工。安裝吊車(chē)前發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)開(kāi)裂事故：房屋東側(cè)地面開(kāi)裂，裂縫長(zhǎng)達(dá)15m，裂縫最大寬5060mm，。南墻東側(cè)開(kāi)裂，裂縫最大寬20mm，鋼筋混凝土圈梁亦被拉裂，裂縫多達(dá)20余條。廠房東南角向外偏移20mm.廠房東南6個(gè)基礎(chǔ)下沉。下沉速度平均每月約34mm.事故原因分析：第一，未按設(shè)計(jì)要求探墓深度67m.實(shí)際探墓深度只有2m，事故發(fā)生后進(jìn)行補(bǔ)探，在東南角10個(gè)柱基范圍內(nèi)，就探出木棺11個(gè)，位于基礎(chǔ)下或旁邊。木棺頂距基礎(chǔ)底面約1.52.0m，木棺有的為空穴，有的充填淤泥。第二，廠房未經(jīng)詳細(xì)勘察，據(jù)初勘階段臨近廠房探坑資料，按地基土的承載力150KPa盲目設(shè)計(jì)，實(shí)際地基土非

13、天然沉積土，而是填土，地基土的承載力僅為100120KPa.一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：在地基基礎(chǔ)施工中，遇到暗溝、古墓等舊構(gòu)筑物是經(jīng)常發(fā)生的。這時(shí)候最重要的是設(shè)法弄清情況，除進(jìn)行必要的勘測(cè)、挖掘之外，虛心向當(dāng)?shù)厝撕凸と苏?qǐng)教，進(jìn)行細(xì)微的調(diào)查研究，是十分必要的。然后才能作出符合實(shí)際的處理方法。 （四）因建筑地基發(fā)生溶蝕與管涌造成的事故 1、當(dāng)建筑地基中存在地下水，并有下列條件時(shí)，則可能發(fā)生溶蝕與管涌事故： （1）石灰?guī)r地區(qū)經(jīng)長(zhǎng)期地下水的作用，可能發(fā)生溶洞。溶洞發(fā)育地區(qū)，將發(fā)生地基溶蝕。 （2）山區(qū)殘積土或披積土顆粒大小相差懸殊時(shí)。在地下水流動(dòng)作用下，可能發(fā)生溶蝕或管涌。 （3）如地基土質(zhì)級(jí)配不良，地下水流速大，則

14、地基中土的細(xì)顆?？赡鼙粵_走，而產(chǎn)生管涌。 凡在上述地區(qū)建造的工程都應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，如果認(rèn)為地基中存在上述溶蝕問(wèn)題，應(yīng)另選場(chǎng)地，因?yàn)樯鲜鋈芪g事故的措施相當(dāng)不容易，并且費(fèi)用很高。 事故實(shí)例：美國(guó)東南部亞拉巴馬洲凈水廠建在一座小山旁，基槽開(kāi)挖6m深，以建造沉淀池和過(guò)濾建筑物，工廠完工并使用一個(gè)月后。一天早上，操作人員聽(tīng)到很響的咕咕聲，隨著一連串的隆隆聲，像遠(yuǎn)距離開(kāi)大炮一樣，過(guò)濾建筑物發(fā)生嚴(yán)重?fù)u動(dòng)并開(kāi)裂，從頂部一直開(kāi)裂到底部，同時(shí)建筑物一半發(fā)生傾斜。 事故原因分析：凈水廠的地基土為殘積土，基巖為石灰?guī)r，裂縫發(fā)育。建筑物施工其間，施工單位不慎打破直徑457的自來(lái)水總管，結(jié)果將容量為226的大水箱

15、放空，使得大量水滲入地下，當(dāng)?shù)鼗芩莺螅捎跉埛e土顆粒大小懸殊，細(xì)顆粒被水沖走，發(fā)生溶蝕與管涌造成的事故，導(dǎo)致沉淀池底部出現(xiàn)大的洞穴，沉淀池基礎(chǔ)與地基之間多處產(chǎn)生很大的缺口，寬達(dá)1530.由于地基嚴(yán)重溶蝕與管涌結(jié)果。凈水廠完全遭到破壞，無(wú)法使用。 應(yīng)吸取的教訓(xùn)：土建工程技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到地下水對(duì)工程的設(shè)計(jì)方案、施工方法和工期、建筑工程的投資和使用都有密切關(guān)系。如果對(duì)地下水處理不當(dāng)，可能發(fā)生工程事故。 2、地下水的主要影響有： （1）基礎(chǔ)埋深基礎(chǔ)宜埋置在地下水位以上，凍土層厚度以下，后者與土中的毛細(xì)水有關(guān)。 （2）施工排水當(dāng)基礎(chǔ)埋置地下水位以下時(shí)，基槽開(kāi)挖和基礎(chǔ)施工必須排水。如果排水不好或基

16、槽遭踩踏都會(huì)造成隱患。 （3）地下水升降下降會(huì)使建筑物產(chǎn)生不均勻沉降，而上升會(huì)使粘土層軟花、濕陷性黃土下沉、膨脹土層吸水膨脹。 （4）溶蝕與管涌在石灰?guī)r地區(qū)地下水存在會(huì)造成溶蝕，在有承壓水地區(qū)，如基槽挖除承壓水以上隔水層，則可能出現(xiàn)大量涌水浸泡地基。 （5）空心結(jié)構(gòu)浮起水池、油罐、空曠地下工程埋深超越地下水位教多時(shí)，可能上浮，影響使用。 三、結(jié)語(yǔ) 當(dāng)發(fā)生一次重大的地基基礎(chǔ)事故后，最關(guān)鍵的事對(duì)這次質(zhì)量事故發(fā)生的原因進(jìn)行分析，只有正確的分析，才能發(fā)現(xiàn)事故的原發(fā)癥結(jié)。進(jìn)行公正的仲裁，明確事故的責(zé)任；只有正確的分析，才能找到今后應(yīng)吸取的教訓(xùn)，化消極因素為積極因素；也只有正確的分析，才能制定出適宜的防治措施，防患于未然。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，施工技術(shù)和使用中的錯(cuò)誤引起的，其中大部分是主觀性的錯(cuò)誤。而當(dāng)嚴(yán)格遵守勘查、設(shè)計(jì)與施工的標(biāo)準(zhǔn)文件的規(guī)定和相應(yīng)要求，則錯(cuò)誤是可以避免的。工程設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面： 第一，地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑物的使用要求，結(jié)構(gòu)型式和工地的土質(zhì)條件，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體情況，在適用與經(jīng)濟(jì)的前提下，要保證建筑物的主要承