一起由勘察失誤引起工程事故

一起由勘察失誤引起工程事故第一頁，共23頁。一工程概況某工程造粒塔為設(shè)計(jì)直徑9m的圓筒和電梯井組合成的鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)，高64m，坐落在一級階地后緣的地貌單元上。自上而下的土層分布為:填土層(上雜填土下素填土)；黏土層；粉土層；6m以下為卵石層。勘察時(shí)布置了3個(gè)勘探孔，進(jìn)行了鉆探、取樣和室內(nèi)物理力學(xué)試驗(yàn)，提供的地面2.0m以下的土層承載力均滿足天然地基上的淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土圓環(huán)形基礎(chǔ)，埋深為2.5m。第二頁，共23頁。筒體采用滑模施工，施工中地基不斷產(chǎn)生不均勻沉降，筒體不斷向一側(cè)傾斜，滑模施工隨之經(jīng)常調(diào)整其垂直度，當(dāng)施工至62.4m高度時(shí)，測得塔身垂直偏差45mm，6天后發(fā)展到109mm，決定停工并要求原勘察單位重新勘察。第二次勘察報(bào)告提供的地基承載力，沉降較大一側(cè)僅為原設(shè)計(jì)承載力的53%~71%，勘察單位認(rèn)為是由基礎(chǔ)施工引起粘性土軟化所致。第三頁，共23頁。二事故原因分析請新的勘察單位進(jìn)行第三次勘察。在塔基圓環(huán)外圍布置8個(gè)靜力觸探孔發(fā)現(xiàn)，塔基持力層嚴(yán)重不均勻。沉降較小一側(cè)基礎(chǔ)落在可塑~硬塑的黏土和粉質(zhì)黏土層上，基礎(chǔ)下該層厚度0.5~1.9m，承載力標(biāo)準(zhǔn)值190~250kPa，壓縮模量8.0~10.0MPa；黏土層下為粉土層(層底局部漸變?yōu)榉奂?xì)砂)，該層承載力標(biāo)準(zhǔn)值120~200kPa，壓縮模量4.6~8.0MPa。沉降較大一側(cè)基礎(chǔ)落在填土層上，該層以粉質(zhì)黏土為主，呈可塑~軟塑狀態(tài)，基礎(chǔ)下最大厚度達(dá)1.4m。在厚度最大的7號孔中，承載力標(biāo)準(zhǔn)值為70~90kPa，壓縮模量2.5~3.5MPa。第四頁，共23頁。第三次勘察發(fā)現(xiàn)，填土層與老土層在顏色和成分上很難區(qū)別，所以在前二次勘察和施工驗(yàn)槽中均將其作為老土層對待，但靜力觸探指標(biāo)差異很大。在7號孔外不受基礎(chǔ)施工影響的距離上也補(bǔ)勘一孔，證實(shí)在塔基位置上同樣存在壓縮性大的填土，表明填土性質(zhì)差并非由施工過程中的軟化所引起。第五頁，共23頁。造粒塔基礎(chǔ)平面和靜力觸探孔布置圖第六頁，共23頁。各孔的靜力觸探曲線圖1第七頁，共23頁。各孔的靜力觸探曲線圖2第八頁，共23頁。三事故處理停工8個(gè)月后，塔身的垂直偏差仍有發(fā)展，決定對塔基進(jìn)行加固。先在環(huán)外旋噴封閉，使基底下的土不致向外擠出再在底板上鉆孔，在基礎(chǔ)下旋噴，形成復(fù)合地基。旋噴樁設(shè)計(jì)直徑450mm，進(jìn)入卵石層不少于0.3m。嚴(yán)密監(jiān)控，采用跳打、摻外加劑等措施減少旋噴樁施工過程中的擾動影響。待塔基加固達(dá)到強(qiáng)度并經(jīng)復(fù)合地基承載力檢驗(yàn)合格后在進(jìn)行最后1.6m的塔身施工和設(shè)備安裝。第九頁，共23頁。杭州地鐵某車站勘察情況該車站基坑施工過程中發(fā)生重大事故，在事故處理的同時(shí)，要求原勘察單位對尚未進(jìn)行圍護(hù)施工的區(qū)段補(bǔ)充勘察，以確保圍護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)的可靠性。補(bǔ)勘報(bào)告與原詳勘報(bào)告有很大差異，導(dǎo)致設(shè)計(jì)做重大修改。第十頁，共23頁。補(bǔ)充勘察與原詳細(xì)勘察的主要差別1)提供各土層的m值做了大的調(diào)整層序土層名稱原勘察補(bǔ)充勘察②1粉質(zhì)黏土83.2②2粘質(zhì)粉土186.2④2淤泥質(zhì)黏土30.91④2a淤泥0.9⑥1淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土3.51.1⑥1a淤泥1.0⑧2粉質(zhì)黏土夾粉砂74.5m值第十一頁，共23頁。2)對原勘察報(bào)告的④2層、⑥1層淤泥質(zhì)土進(jìn)一步細(xì)分，劃出了④2a、⑥1a淤泥層，淤泥層的強(qiáng)度指標(biāo)下降較多補(bǔ)勘建議用快剪指標(biāo)計(jì)算

層序直剪快剪直剪固快三軸UU原④28.16.115.811.911.00.2補(bǔ)④2a7.65.315.39.47.40.1第十二頁，共23頁。3)對基巖的定性差別很大原勘察報(bào)告提供的中風(fēng)化巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度為16.9~69.1MPa，平均38.1MPa；干燥單軸抗壓強(qiáng)度為48.9~90.7MPa，平均69.8MPa；軟化系數(shù)0.42~0.72。按堅(jiān)硬程度劃分，分屬堅(jiān)硬巖、較硬巖和較軟巖，平均為較硬巖。補(bǔ)充勘察報(bào)告提供的中風(fēng)化巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度為6.34~31.23MPa，平均16.5MPa；干燥單軸抗壓強(qiáng)度為25.42~35.8MPa，平均31.1MPa；軟化系數(shù)0.42~0.72。按堅(jiān)硬程度劃分，定為較軟巖。第十三頁，共23頁。4)關(guān)于山體基坑巖石邊坡的穩(wěn)定問題原勘察未對與基坑工程相關(guān)的山體邊坡穩(wěn)定性作出評價(jià)。補(bǔ)充勘察給出了基坑邊坡赤平投影圖，提出東側(cè)基坑?xùn)|側(cè)邊坡是穩(wěn)定的的，西側(cè)邊坡較不穩(wěn)定，當(dāng)西側(cè)邊坡傾角取值小于70度時(shí)，邊坡是穩(wěn)定的。第十四頁，共23頁。幾點(diǎn)看法1)事故發(fā)生后，對場地進(jìn)行補(bǔ)充勘察是必要的。2)關(guān)于基坑山體穩(wěn)定性的評價(jià)是必需的。3)勘察人員應(yīng)該了解巖土參數(shù)的基本概念，才能正確地提供合適的參數(shù)值。第十五頁，共23頁。4)按《巖土工程勘察規(guī)范》〝詳細(xì)勘察應(yīng)按單體建筑物或建筑群提出詳細(xì)的巖土工程資料和設(shè)計(jì)、施工所需的巖土參數(shù)；對建筑地基做出巖土工程評價(jià)，并對地基類型、基礎(chǔ)形式、地基處理、基坑支護(hù)、工程降水和不良地質(zhì)作用的防治等提出建議〞。對于基坑工程，詳勘階段〝應(yīng)針對基坑工程的設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行勘察〞?，F(xiàn)詳細(xì)勘察與補(bǔ)充勘察差異如此大，且由同一家單位勘察，是不應(yīng)該的。第十六頁，共23頁。設(shè)計(jì)人員只能按照不利的地質(zhì)報(bào)告進(jìn)行設(shè)計(jì)。造成這種現(xiàn)象的原因可能有兩種，一是原詳細(xì)勘察不到位，二是在重大事故發(fā)生后，勘察人員的心態(tài)發(fā)生了變化，可能更仔細(xì)了，也可能更保守了。第十七頁，共23頁?？辈靻栴}的

其余一些案例第十八頁，共23頁。某大型水泥廠1)建在年降雨量僅150mm的半干燥地區(qū)，土層是湖相沉積物、風(fēng)積土和坡積土的混合物，由粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)砂土和含粉砂礫組成。地下水埋藏深度超過30m，土層含水量低，飽和度低，標(biāo)貫擊數(shù)很高。2)鉆探中發(fā)生循環(huán)水漏失，大量鉆孔孔口周圍的地表坍塌，表明粉質(zhì)黏土具有嚴(yán)重的濕陷性。3)但勘察人員未進(jìn)一步調(diào)查，也未提醒，設(shè)計(jì)人員按高承載力地基設(shè)計(jì)了擴(kuò)展式基礎(chǔ)。4)一場大雨后，地基發(fā)生沉陷，一座小型混凝土建筑物沉降過大被迫拆除，其余的大型建筑如窯和終碾磨廠沉降超過25cm，地下水管斷裂，造成巨大損失。第十九頁，共23頁。某開闊河谷地段上的帶地下室廠房1)基礎(chǔ)底面下1~2m為硬黏土，以下直到很深是砂土，全部鉆孔資料表明地下水位埋深為15m，與附近河水標(biāo)高相同。2)開挖地下室基坑時(shí)，突然出現(xiàn)水位高于地下室底面數(shù)米，大規(guī)模的水泵抽水也不能將水排走。3)補(bǔ)充勘察發(fā)現(xiàn)黏土呈碟狀分布，其上有數(shù)米深的上層滯水。4)鉆探時(shí)發(fā)現(xiàn)孔中有水，但穿過黏土層后水就流走了，最終水位是15m深，并未探明黏土的碟狀分布。5)處理方法:補(bǔ)鉆一些直徑1m的孔，穿透黏土層，內(nèi)填級配砂礫濾料，使上層滯水排下至砂層，排水兩個(gè)月后，水被疏干，恢復(fù)正常時(shí)施工。第二十頁，共23頁。某隧道工程勘察1)勘察將地層定為破碎巖石和砂礫，實(shí)際碰到了堅(jiān)硬的基巖，被隧道承包商大筆索賠。2)在上部密實(shí)砂層和礫石中，鉆工用裝上三叉鉆頭的麻花鉆鉆進(jìn)，到有裂縫的石灰?guī)r時(shí)，仍以為是原來土層，繼續(xù)鉆進(jìn)并剝落了石灰?guī)r，他取了破碎的巖樣，結(jié)合高標(biāo)貫擊數(shù)，將堅(jiān)硬的巖石劃歸含礫石的密實(shí)砂層。第二十一頁，共23頁。未估計(jì)新填土的荷