地基與基礎(chǔ)工程事故與處理

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(duì)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(mǎn)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(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)工程質(zhì)量缺陷與事故。下一頁(yè)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(mǎn)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(guò)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(guò)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(yè)上一頁(yè)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(jué)。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(yè)上一頁(yè)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(wú)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(guó)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(lái)越大，綜合使用功能越來(lái)越多，故地基與基礎(chǔ)的施工質(zhì)量越來(lái)越受到人們的關(guān)注和重視。上一頁(yè)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(wèn)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(guò)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(lèi)。地基強(qiáng)度問(wèn)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(wèn)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?xún)鐾恋鹊貐^(qū)。下一頁(yè)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(lèi)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(wèn)題（二）設(shè)計(jì)方案及計(jì)算問(wèn)題（三）施工問(wèn)題（四）環(huán)境問(wèn)題三、地基工程事故的類(lèi)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(yè)上一頁(yè)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(lèi)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(zhǎng)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(yè)上一頁(yè)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(guò)大而產(chǎn)生裂縫。長(zhǎng)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(yè)上一頁(yè)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(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)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(guò)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(yè)上一頁(yè)返回第二節(jié)地地基工工程事故故原因分分析與處處理（5）鄰鄰近基坑坑開(kāi)挖，，但原基基礎(chǔ)未采采取相應(yīng)應(yīng)的穩(wěn)定定加固措措施，或或新建建建筑沉降降使原建建筑地基基沉降增增大。3.沉降降事故處處理的方方法當(dāng)發(fā)現(xiàn)建建筑物產(chǎn)產(chǎn)生不均均勻沉降降導(dǎo)致建建筑物傾傾斜或產(chǎn)產(chǎn)生裂縫縫時(shí)，首首先要搞搞清不均均勻沉降降發(fā)展的的情況，，然后再再?zèng)Q定是是否需要要采取加加固措施施。若必必須采取取加固措措施，則則要確定定其處理理方法。。如果不均均勻沉降降會(huì)繼續(xù)續(xù)發(fā)展，，首先要要通過(guò)地地基基礎(chǔ)礎(chǔ)加固遏遏制沉降降繼續(xù)發(fā)發(fā)展，如如采用錨錨桿靜壓壓樁托換換，或其其他樁式式托換，，或采用用地基加加固方法法。沉降降基本穩(wěn)穩(wěn)定后再再根據(jù)傾傾斜情況況決定是是否需要要糾傾。。傾斜未未影響安安全使用用可不進(jìn)進(jìn)行糾傾傾。對(duì)需需要下一頁(yè)上一頁(yè)返回第二節(jié)地地基工工程事故故原因分分析與處處理糾傾的建建筑物視視具體情情況可采采用迫降降糾傾法法、頂升升糾傾法法或綜合合糾傾法法。4.事故故實(shí)例[例2-1]某某工廠水水電車(chē)間間基礎(chǔ)的的擴(kuò)大托托換。（二）地地基失穩(wěn)穩(wěn)造成的的工程事故故1.地基基失穩(wěn)的的原因（1）對(duì)對(duì)必須建建于滑坡坡地區(qū)的的建筑物物和構(gòu)筑筑物，出出現(xiàn)滑坡坡失穩(wěn)，，是對(duì)滑滑坡處理理預(yù)防不不力或不不當(dāng)所致致，如修修建工程程切削坡坡腳、坡坡上堆放放材料重重物等。。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第二節(jié)地地基工工程事故故原因分分析與處處理（2）暴暴雨、山山洪、地地震等自自然災(zāi)害害往往是是導(dǎo)致滑滑坡問(wèn)題題的主要要原因。。（3）房房屋建筑筑地點(diǎn)、、位置選選擇不當(dāng)當(dāng)，一般般應(yīng)盡量量避開(kāi)地地質(zhì)不穩(wěn)穩(wěn)定、易易滑坡的的地區(qū)。。2.事故故實(shí)例[例2-2]某某水泥筒筒倉(cāng)地基基失穩(wěn)破破壞。（三）基基坑支護(hù)護(hù)事故隨著高層層建筑的的發(fā)展，，施工中中大開(kāi)挖挖深基槽槽、基坑坑的做法法愈來(lái)愈愈多，確確保深基基坑施工工的可靠靠和穩(wěn)定定成為高高層建筑筑施工的的關(guān)鍵問(wèn)問(wèn)題之一一?；涌佑袃深?lèi)類(lèi)：一類(lèi)類(lèi)是放坡坡基坑，，當(dāng)基坑坑較深時(shí)時(shí)，邊坡坡的寬度度較寬，，占用大大量場(chǎng)地地；另一一類(lèi)是不不放坡下一頁(yè)上一頁(yè)返回第二節(jié)地地基工工程事故故原因分分析與處處理基坑，采采用支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)，，在高層層建筑施施工，特特別是在在場(chǎng)地受受到限制制的情況況下經(jīng)常常被采用用。1.基坑坑支護(hù)事事故的類(lèi)類(lèi)型及原原因（1）結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件失效。。（2））土體失失效。2.事故故實(shí)例[例2-3]某某基坑水水泥土重重力式擋擋墻整體體失穩(wěn)破破壞。（四）邊邊坡滑動(dòng)動(dòng)事故1.邊坡坡滑動(dòng)事事故產(chǎn)生生的原因因在邊坡上上或土坡坡上方建建造建（（構(gòu)）筑筑物或堆堆放重物物，往往往要增加加坡上作作用荷載載；土坡坡排水不不暢或久久雨地下下水位上上升，往往往會(huì)圖2-15墻后卸載載示竟圖圖減小土土坡土體體抗剪強(qiáng)強(qiáng)度，并并增加下一頁(yè)上一頁(yè)返回第二節(jié)地地基工工程事故故原因分分析與處處理滲流力作作用；疏疏浚河道道，在坡坡腳挖土土等，會(huì)會(huì)減小土土坡穩(wěn)定定性以及及土體蠕蠕變?cè)斐沙赏馏w強(qiáng)強(qiáng)度降低低等。2.邊坡坡滑動(dòng)事事故處理理土坡治理理可采用用減小荷荷載、放放緩坡度度、支擋擋、護(hù)坡坡、排水水、土質(zhì)質(zhì)改良、、加固等等措施綜綜合治理理。3.邊坡坡滑動(dòng)事事故的嚴(yán)嚴(yán)重性邊坡失穩(wěn)穩(wěn)產(chǎn)生滑滑動(dòng)破壞壞不僅危危及邊坡坡上的建建（構(gòu)））筑物，，而且危危及坡上上和坡下下方附近近建（構(gòu)構(gòu)）筑物物的安全全。土坡坡滑動(dòng)對(duì)對(duì)建（構(gòu)構(gòu)）筑物物的破壞壞是嚴(yán)重重的。在在山坡地地基和江江邊湖邊邊地基上上進(jìn)行土土木工程程建設(shè)一一定要重重視土坡坡穩(wěn)定問(wèn)問(wèn)題。4.事故故實(shí)例:[例2-4]某客運(yùn)運(yùn)站大樓樓發(fā)生不不均勻沉沉降。上一頁(yè)返回第三節(jié)基基礎(chǔ)工工程事故故原因分分析與處處理一、基礎(chǔ)礎(chǔ)錯(cuò)位事事故原因因分析與與處理（一）基基礎(chǔ)錯(cuò)位位事故產(chǎn)產(chǎn)生的原原因基礎(chǔ)錯(cuò)位位事故產(chǎn)產(chǎn)生的原原因如圖2-17所示。（二）基基礎(chǔ)錯(cuò)位位事故處處理措施施基礎(chǔ)錯(cuò)位位事故處處理措施施見(jiàn)表2-2。（三）事事故實(shí)例例[例2-5]某某站獨(dú)立立基礎(chǔ)錯(cuò)錯(cuò)位事故故。二、基礎(chǔ)礎(chǔ)變形事事故（一）基基礎(chǔ)變形形事故產(chǎn)產(chǎn)生的原原因基礎(chǔ)變形形事故產(chǎn)產(chǎn)生的原原因主要要有以下下幾方面面：下一頁(yè)返回第三節(jié)基基礎(chǔ)工工程事故故原因分分析與處處理（1）設(shè)設(shè)計(jì)方面面的原因因：基礎(chǔ)礎(chǔ)方案不不合理、、上部結(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜、荷載載差異大大、建筑筑物整體體剛度差差、對(duì)地地基不均均勻沉降降較敏感感。（2）地地質(zhì)勘測(cè)測(cè)方面的的原因：：未經(jīng)勘勘測(cè)就設(shè)設(shè)計(jì)施工工；勘測(cè)測(cè)資料不不足、不不準(zhǔn)、有有誤等。。（3）地地下水條條件變化化方面的的原因：：人工降降低地下下水位；；地基浸浸水；建建筑物使使用后，，大量抽抽取地下下水等。。（4）施施工方面面的原因因：施工工順序及及方法不不當(dāng)；大大量的不不均勻堆堆載；人人為降低低地下水水位等。。（二）基基礎(chǔ)變形形事故的的處理措措施基礎(chǔ)變形形事故的的處理措措施如圖2-19所示。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第三節(jié)基基礎(chǔ)工工程事故故原因分分析與處處理（三）事事故實(shí)例例[例2-5]新新建相鄰鄰建筑物物造成已已有建筑筑營(yíng)業(yè)樓樓傾斜事事故。三、樁基基礎(chǔ)工程程事故（一）概概述樁基工程程的施工工是一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)性性十分強(qiáng)強(qiáng)的施工工技術(shù)，，又屬于于隱蔽工工程，在在施工過(guò)過(guò)程中，，如處理理不當(dāng)，，就會(huì)發(fā)發(fā)生工程程質(zhì)量事事故。但但由于目目前尚無(wú)無(wú)可靠快快速的檢檢測(cè)方法法使施工工者及時(shí)時(shí)掌握并并了解成成樁過(guò)程程中的質(zhì)質(zhì)量，而而且樁基基礎(chǔ)施工工發(fā)生的的質(zhì)量問(wèn)問(wèn)題，往往往是多多方面原原因造成成的。樁基礎(chǔ)工工程通常常應(yīng)用于于建筑、、交通、、道路、、橋梁等等工程中中。近幾幾年來(lái)國(guó)國(guó)內(nèi)樁工工機(jī)械與與新的工工法有了了很大的的發(fā)展，，設(shè)計(jì)下一頁(yè)上一頁(yè)返回第三節(jié)基基礎(chǔ)工工程事故故原因分分析與處處理理論也有有了很大大的進(jìn)步步。樁基基礎(chǔ)具有有承載力力高、穩(wěn)穩(wěn)定性好好、變形形量小、、沉降收收斂快等等特性。。近年來(lái)來(lái)，隨著著建筑施施工技術(shù)術(shù)水平的的提高，，對(duì)樁的的承載力力、地基基變形、、樁基施施工質(zhì)量量也提出出了更高高的要求求。（二）樁樁基礎(chǔ)工工程事故故的類(lèi)型型1.鋼筋筋混凝土土預(yù)制樁樁工程事事故2.灌注注樁工程程事故灌注樁是是用機(jī)具具在現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)鉆孔，，然后在在孔內(nèi)放放人鋼筋筋（也可可不放）），并澆澆搗混凝凝土而成成。由于于灌注樁樁的樁長(zhǎng)長(zhǎng)不受限限制，深深度可達(dá)達(dá)幾十米米，成孔孔的方法法又較多多，所以以在托換換工程中中廣泛使使用。它它不僅用用于地基基事故處處理，也也可用于于舊房增增層改造造中下一頁(yè)頁(yè)上一頁(yè)頁(yè)返回第三節(jié)節(jié)基基礎(chǔ)工工程事事故原原因分分析與與處理理外套框框架的的樁基基礎(chǔ)等等。灌灌注樁樁的成成孔方方法有有螺旋旋鉆鉆鉆孔灌灌注樁樁、潛潛水鉆鉆鉆孔孔灌注注樁和和人工工挖孔孔灌注注樁等等幾種種。四、多多層建建筑基基礎(chǔ)工工程事事故（一））概述述多層建建筑大大多采采用淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)。常常見(jiàn)的的基礎(chǔ)礎(chǔ)形式式有條條形基基礎(chǔ)、、片筏筏基礎(chǔ)礎(chǔ)、獨(dú)獨(dú)立基基礎(chǔ)等等。按按材料料分有有磚砌砌基礎(chǔ)礎(chǔ)和鋼鋼筋混混凝土土基礎(chǔ)礎(chǔ)。選選用何何種形形式的的基礎(chǔ)礎(chǔ)，受受地質(zhì)質(zhì)條件件、上上部荷荷載的的大小小、主主體結(jié)結(jié)構(gòu)形形式等等因素素的影影響。。多層建建筑基基礎(chǔ)工工程發(fā)發(fā)生質(zhì)質(zhì)量事事故，，有可可能對(duì)對(duì)建筑筑物的的結(jié)構(gòu)構(gòu)安全全等造造成極極大的的影響響。多多層建建筑基基礎(chǔ)工工程常常見(jiàn)的的質(zhì)量量事故故有基基礎(chǔ)軸軸線偏偏差、、基礎(chǔ)礎(chǔ)標(biāo)高高錯(cuò)誤誤、預(yù)預(yù)埋洞洞和預(yù)預(yù)埋件件的標(biāo)標(biāo)高和和上一頁(yè)頁(yè)返回第三節(jié)節(jié)基基礎(chǔ)工工程事事故原原因分分析與與處理理位置錯(cuò)錯(cuò)誤等等，還還包括括基礎(chǔ)礎(chǔ)變形形、沉沉降等等。（二））事故故實(shí)例例[例2-8]某某市商商住樓樓地基基基礎(chǔ)礎(chǔ)發(fā)生生沉降降及變變形。。五、高高層建建筑基基礎(chǔ)工工程事事故（一））概述述近年來(lái)來(lái)，我我國(guó)的的高層層建筑筑施工工技術(shù)術(shù)得到到快速速的發(fā)發(fā)展。。在基基礎(chǔ)工工程方方面，，高層層建筑筑多采采用樁樁基礎(chǔ)礎(chǔ)、筏筏式基基礎(chǔ)、、箱形形基礎(chǔ)礎(chǔ)或樁樁基與與箱形形基礎(chǔ)礎(chǔ)的復(fù)復(fù)合基基礎(chǔ)，，涉及及深基基坑支支護(hù)、、樁基基施工工、大大體積積混凝凝土澆澆筑、、深層層降水水等施施工技技術(shù)。。（二））事故故實(shí)例例