Word版本，下載可自由編輯地基基礎(chǔ)工程事故分析一、前言

在建造結(jié)構(gòu)的建筑的使用過(guò)程中，因?yàn)榈鼗突A(chǔ)工程的質(zhì)量問(wèn)題，使建造物墻體和樓蓋開(kāi)裂影響使用的，有礙觀瞻并使人有擔(dān)心全感覺(jué)的，更有甚者使建造物崩塌的事故，近幾年有升高的趨勢(shì)，按照統(tǒng)計(jì)資料顯示，其中地基和基礎(chǔ)工程的質(zhì)量問(wèn)題，占總事故確實(shí)21%.在建造結(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，建造物的上部結(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，今日，它們基本上都是在設(shè)計(jì)和施工中可以被預(yù)知和把握。而對(duì)于建造群所在場(chǎng)地的地下土層分布則不然，普通地說(shuō)，人們只能在設(shè)計(jì)前利用幾個(gè)鉆孔的土樣的實(shí)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狀況卻不能全面的把握，往往憑閱歷加以處理，這就產(chǎn)生誤差，甚至錯(cuò)誤造成對(duì)建造物建成后的損壞，而且，地基基礎(chǔ)都是地下隱蔽工程，建造工程竣工后，難以檢查，使用期間浮現(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)害性的后果。

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、創(chuàng)造、安裝與使用等因素互相作用引起的。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，從平安上講，突發(fā)事故是危急的。所以，討論并探討地基基礎(chǔ)工程事故發(fā)生的緣由，更具有普遍性。地方性和閱歷性，對(duì)它的分析后得到的閱歷教訓(xùn)，更是建造工程技術(shù)人員需要不斷堆積的學(xué)問(wèn)財(cái)寶。并對(duì)地基基礎(chǔ)工程事故實(shí)行有效的防止措施，是一個(gè)值得重視的課題。

二、地基與基礎(chǔ)的工程事故的緣由及防治辦法

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)告要全面反映建造場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)狀況，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，要按照建造物場(chǎng)地的特點(diǎn)，建造物狀況合理確定工程勘察目的和任務(wù)，勘查工作是設(shè)計(jì)的重要稱序，決不能忽略而不做，也不能任憑做而不考慮是否適用。特殊是對(duì)復(fù)雜的、懦弱的地基，更應(yīng)慎重對(duì)待。即使對(duì)單層的普通性建造，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)自立柱基。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)覺(jué)有裂縫。此后裂縫數(shù)量增多，裂縫寬度展擴(kuò)。據(jù)具體調(diào)查統(tǒng)計(jì)，大裂縫已有33條，有些裂縫長(zhǎng)度超過(guò)1.80m，寬度達(dá)10～30mm，且地面多處開(kāi)裂。6年之后，再度調(diào)查，發(fā)覺(jué)裂縫長(zhǎng)達(dá)3.20m，裂縫寬為8～10mm，且內(nèi)外貫穿。說(shuō)明6年多來(lái)庫(kù)房的沉降向來(lái)都在進(jìn)展。

事故緣由分析：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)角線的41#、46#孔分離深5.10m、5.35m，其余5個(gè)孔惟獨(dú)2m多，遠(yuǎn)不及基礎(chǔ)受壓層深度。更值得注重的是有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，只是容易地建議地基計(jì)算強(qiáng)度為fk=100KN/M2.這是該庫(kù)房發(fā)生嚴(yán)峻質(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)大不勻稱沉降的調(diào)節(jié)能力太弱。設(shè)計(jì)人員又未實(shí)行加強(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)裂的重要緣由。

應(yīng)吸取的教訓(xùn)：第一，工程勘查工作做的粗糙；其次，地基的挑選和處理辦法不當(dāng)，未能使房屋坐落在比較勻稱的自然?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)也就是平常常說(shuō)的“狀況不明，決心不大，辦法不好”。

此外，在勘查時(shí)要重視對(duì)鉆孔深度的挑選。因?yàn)殂@孔深度必需符合設(shè)計(jì)要求，假如不符合設(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)，那就不行能正確計(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。因此必需按設(shè)計(jì)要求確定合適鉆孔深度。假如因?yàn)榭辈榱坎蛔悖@孔和探坑布點(diǎn)少，再加上鉆孔深度不夠，以致不能表述出土的不勻稱性和層理的不全都性，就有可能引起建造的翹曲和彎折而浮現(xiàn)裂縫，造成危害和鋪張……

因建造物基礎(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造物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。各類地基承受基礎(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)生的是建造物具有較大的不勻稱沉降，引起房屋開(kāi)裂；假如超越這一限度過(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)峻受損，下面列舉全世界著名的實(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)頭施工，1913年秋完工。谷倉(cāng)自重20000t，相當(dāng)于裝滿谷物后總分量的42.5%.1913年底月起此谷倉(cāng)裝谷物，認(rèn)真裝載，分布勻稱。10月當(dāng)谷倉(cāng)裝了31822m2谷物時(shí)，發(fā)覺(jué)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)，囫圇谷倉(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.事故緣由分析：經(jīng)檢查，谷倉(cāng)工程未做勘察。設(shè)計(jì)按照鄰近工程基槽開(kāi)挖試驗(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強(qiáng)，從40%到60%；無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度從118.4KPa削減到70.0Kpa，平均為100KPa；平均液限ωl=105%，塑限ωp=35%，塑性指數(shù)高達(dá)IP=70.由實(shí)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，如采納粘土層無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值100Kpa，則地基承載力f為278.6KPa，小于谷倉(cāng)地基破壞時(shí)的基礎(chǔ)底面壓力329.4KPa，若用qumin=70.0KPa計(jì)算，則f=193.5KPa，更遠(yuǎn)小于谷倉(cāng)基礎(chǔ)滑動(dòng)時(shí)的實(shí)際基底力。

事故主要緣由：加拿大特斯康谷倉(cāng)破壞的是由于谷倉(cāng)事先未做勘察，設(shè)計(jì)盲目舉行，實(shí)行設(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)峻事故。

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)難很嚴(yán)峻，必需引起土建工程技術(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)勘察告的建議值有疑惑，可以在做載荷實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。施工人員在自然?地基上建筑大中型工程時(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，必需立刻停工，會(huì)同勘查、設(shè)計(jì)和使用單位共同討論。實(shí)行須要措施，防止地基和建造物發(fā)生災(zāi)害性破壞。

因地基中暗溝、古墓等舊構(gòu)筑物影響造成的事故建造物地基槽開(kāi)挖后，可能碰到許多局部異樣的狀況，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)往往填充疏松的建造垃圾或淤泥軟土，形成局部的柔軟部位，可能引起基礎(chǔ)局部嚴(yán)峻下沉。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；至于碰到舊基礎(chǔ)、廢化糞池等構(gòu)筑物，它們往往比周圍自然?地基堅(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)程中查明局部異樣狀況是非常重要的。

事故實(shí)例：某廠鑄鋼車間廠房長(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)普通埋置深度為2m.基礎(chǔ)夯實(shí)干密度》ρd≥16g/cm3，夯實(shí)影響深度0.3～0.4m.廠房主體結(jié)構(gòu)完工。安裝吊車前發(fā)覺(jué)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50～60mm，。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3～4mm.事故緣由分析：第一，未按設(shè)計(jì)要求探墓深度6～7m.實(shí)際探墓深度惟獨(dú)2m，事故發(fā)生后舉行補(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1.5～2.0m，木棺有些為空穴，有些充填淤泥。其次，廠房未經(jīng)具體勘察，據(jù)初勘階段接近廠房探坑資料，按地基土的承載力150KPa盲目設(shè)計(jì)，實(shí)際地基土非自然?沉積土，而是填土，地基土的承載力僅為100～120KPa.一點(diǎn)閱歷：在地基基礎(chǔ)施工中，碰到暗溝、古墓等舊構(gòu)筑物是常常發(fā)生的。這時(shí)候最重要的是設(shè)法弄清狀況，除舉行須要的勘測(cè)、挖掘之外，謙虛向當(dāng)?shù)厝撕凸と苏?qǐng)教，舉行細(xì)微的調(diào)查討論，是非常須要的。然后才干作出符合實(shí)際的處理辦法。

因建造地基發(fā)生溶蝕與管涌造成的事故

1、當(dāng)建造地基中存在地下水，并有下列條件時(shí)，則可能發(fā)生溶蝕與管涌事故：

石灰?guī)r地區(qū)經(jīng)長(zhǎng)久地下水的作用，可能發(fā)生溶洞。溶洞發(fā)育地區(qū)，將發(fā)生地基溶蝕。

山區(qū)殘積土或披積土顆粒大小相差懸殊時(shí)。在地下水流淌作用下，可能發(fā)生溶蝕或管涌。

如地基土質(zhì)級(jí)配不良，地下水流速大，則地基中土的細(xì)顆?？赡鼙粵_走，而產(chǎn)生管涌。

凡在上述地區(qū)建筑的工程都應(yīng)認(rèn)真舉行工程地質(zhì)勘察，假如認(rèn)為地基中存在上述溶蝕問(wèn)題，應(yīng)另選場(chǎng)地，由于上述溶蝕事故的措施相當(dāng)不簡(jiǎn)單，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，以建筑沉淀池和過(guò)濾建造物，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)濾建造物發(fā)生嚴(yán)峻搖動(dòng)并開(kāi)裂，從頂部向來(lái)開(kāi)裂到底部，同時(shí)建造物一半發(fā)生傾斜。

事故緣由分析：凈水廠的地基土為殘積土，基巖為石灰?guī)r，裂縫發(fā)育。建造物施工其間，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的大水箱放空，使得大量水滲入地下，當(dāng)?shù)鼗芩莺?，因?yàn)闅埛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)致沉淀池底部浮現(xiàn)大的地窖，沉淀池基礎(chǔ)與地基之間多處產(chǎn)生很大的缺口，寬達(dá)15～30.因?yàn)榈鼗鶉?yán)峻溶蝕與管涌結(jié)果。凈水廠徹低遭到破壞，無(wú)法使用。

應(yīng)吸取的教訓(xùn)：土建工程技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)熟悉到地下水對(duì)工程的設(shè)計(jì)計(jì)劃、施工辦法和工期、建造工程的投資和使用都有密切關(guān)系。假如對(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：

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)。

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)施工必需排水。假如排水不好或基槽遭踩踏都會(huì)造成隱患。

地下水升降——下降會(huì)使建造物產(chǎn)生不勻稱沉降，而升高會(huì)使粘土層軟花、濕陷性黃土下沉、膨脹土層吸水膨脹。

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，則可能浮現(xiàn)大量涌水浸泡地基。

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)生的緣由舉行分析，惟獨(dú)正確的分析，才干發(fā)覺(jué)事故的原發(fā)癥結(jié)。舉行公平的仲裁，明確事故的責(zé)任；惟獨(dú)正確的分析，才干找到今后應(yīng)吸取的教訓(xùn)，化消極因素為樂(lè)觀因素；也惟獨(dú)正確的分析，才干制定出相宜的防治措施，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)誤是可以避開(kāi)的。工程設(shè)計(jì)人員在舉行地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注重以下幾個(gè)方面：

第一，地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)該按照建造物的使用要求，結(jié)構(gòu)型式和工地的土質(zhì)條件，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)狀況，在適用與經(jīng)濟(jì)的前提下，要保證建造物的主要承重結(jié)構(gòu)在正常使用過(guò)程中不發(fā)生裂縫