第六章地基基礎工程

第一節(jié)建筑工程對地基的要求國內外建筑工程事故調查表明多數(shù)工程事故源于地基問題，特別是在軟弱地基或不良地基地區(qū)，地基問題更為突出。建筑場地地基不能滿足建筑物對地基的要求，造成地基與基礎工程事故。各類建筑工程對地基的要求可歸納為下述三個方面的要求：

1.地基承載力或穩(wěn)定性方面□在建(構)筑物的各類荷載組合作用下(包括靜荷載和動荷載)，作用在地基上的設計荷載應小于地基承載力設計值，以保證地基不會產(chǎn)生破壞。□各類土坡應滿足整體穩(wěn)定要求，不會產(chǎn)生滑動破壞。1□若地基承載力或穩(wěn)定性不能滿足要求，地基將產(chǎn)生局部剪切破壞或沖切剪切破壞、或整體剪切破壞。地基破壞將導致建(構)筑物的結構破壞或倒塌。

2.沉降或不均勻沉降方面□在建(構)筑物各類荷載組合作用下(包括靜荷載和動荷載)，建筑物沉降和不均勻沉降不能超過允許值。□沉降和不均勻沉降值較大時，將導致建(構)筑物產(chǎn)生裂縫、傾斜，影響正常使用和安全。□不均勻沉降嚴重的可能導致結構破壞，甚至倒塌。□建筑地基基礎設計規(guī)范(GBJ7—89)給出的建筑物的地基變形允許值見表6-1所示。規(guī)范規(guī)定對表中未包括的其它建筑物的地基變形允許值，可根據(jù)上部結構對地基變形的適應能力和使用上的要求確定。2地基中滲流可能造成兩類問題：□一類是因滲流引起水量流失；□另一類是在滲透力作用下產(chǎn)生流土、管涌。流土和管涌可導致土體局部破壞，嚴重的可導致地基整體破壞。不是所有的建筑工程都會遇到這方面的問題，對滲流問題要求較嚴格的是蓄水構筑物和基坑工程。滲流引起的問題往往通過土質改良，減小土的滲透性，或在地基中設置止水帳幕阻截滲流來解決。建筑工程對地基的要求可以概括為上述三個方面。每項建筑工程都會遇到地基承載力和地基沉降、不均勻沉降問題，設計人員都要回答這二個問題。

第二節(jié)地基與基礎的基本形式

一、地基基本形式

當天然地基能夠滿足建(構)筑物對地基的要求時，采用天然3地基。當天然地基不能滿足建(構)筑物對地基的要求時，需要對天然地基進行地基處理形成人工地基，以滿足建(構)筑物對地基的要求。通常建筑物地基可分為天然地基和人工地基兩大類。□天然地基中土層分布最常見的是層狀地基和均質地基，也有一些地基中土層分布很不均勻。后者往往屬于不良地基，需要進行地基處理形成人工地基。□層狀地基是指在持力層范圍，或在壓縮層范圍內，天然地基是由二層或二層以上不同性質的土層組成。□均質地基是指在上述范圍內，土體性質基本相同，屬于同一土層。當然，嚴格的均質地基是不存在的，地基土是自然的、歷史的產(chǎn)物，同一土層，土體的強度與剛度也是隨深度變化的。按照上述分析，天然地基通常可分為層狀地基和均質地基兩類。4□人工地基隨地基處理方法不同主要可形成均質地基、層狀地基、復合地基和樁基礎等不同形式。□均質地基:當加固區(qū)的寬度和厚度與荷載作用面積或者與其相應的地基持力層或壓縮層厚度相比較都已滿足一定的要求，可稱為均質地基。□層狀地基：若加固區(qū)厚度較小時，可稱為層狀地基。□復合地基:天然地基在地基處理過程中部分土體得到增強，或被置換，或在天然地基中設置加筋材料，加固區(qū)是由基體(天然地基土體)和增強體兩部分組成的人工地基稱為復合地基。復合地基加固區(qū)整體看是非均質的。根據(jù)地基中增強體的方向又可分為水平向增強體復合地基和豎向增強體復合地基。豎向增強體習慣上稱樁，有時也稱為柱。豎向增強體復合地基通常稱為樁體復合地基。廣義講，人工地基也包括樁基礎，樁是深入地基中柱型構件，樁與連接樁頂?shù)某信_組成深基礎。樁基礎是一種常見的基礎型式。它將上部結構的荷載，通過較弱5地層或水傳遞到深部較堅硬的，壓縮性小的土層或巖層。將人工地基與天然地基統(tǒng)一考慮，并將樁基也包括在內，地基具有下述幾種形式(圖5-2-1)：(1)均質地基；(2)層狀地基；(3)豎向增強體復合地基；(4)水平向增強體復合地基；(5)樁基。(a)均勻地基；（b）層狀地基；（c）豎向增強體復合地基；(d)水平增強體復合地基;(e)樁基。圖5-2-16二、基礎基本形式建(構)筑物的基礎將建(構)筑物上部結構荷載傳給地基，是建(構)筑物的重要組成部分。基礎分類方法很多。按基礎埋置深度可分為：□淺埋基礎(條形基礎、柱基礎、片筏基礎、殼體基礎等)；□深埋基礎(樁基礎、沉井基礎、沉箱基礎、地下連續(xù)墻基礎等)；□明置基礎。按基礎變形特性可分為柔性基礎和剛性基礎。按基礎形式可分為：獨立基礎、聯(lián)合基礎、條形基礎、片筏基礎、箱形基礎、樁基礎、管柱基礎、地下連續(xù)墻基礎、沉井基礎和沉箱基礎等。

第三節(jié)常見地基與基礎工程事故分類及原因綜述

一、工程事故分類按土力學原理，常見地基與基礎工程事故分類如下：

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1.地基變形造成工程事故地基在建筑物荷載作用下產(chǎn)生沉降，包括瞬時沉降、固結沉降和蠕變沉降三部分。當總沉降量或不均勻沉降超過建筑物允許沉降值時，影響建筑物正常使用造成工程事故。特別是不均勻沉降，將導致建筑物上部結構產(chǎn)生裂縫，整體傾斜，嚴重的造成結構破壞。建筑物傾斜導致荷載偏心將改變荷載分布，嚴重的可導致地基失穩(wěn)破壞。

2.地基失穩(wěn)造成工程事故結構物作用在地基上的荷載密度超過地基承載力，地基將產(chǎn)生剪切破壞，包括整體剪切破壞、局部剪切破壞和沖切剪切破壞三種形式(圖5-3-1)。地基產(chǎn)生剪切破壞將使建筑物倒塌或破壞。

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圖5-3-1地基破壞的三種形式(a)整體剪切破壞；(b)局部剪切破壞；(c)沖切剪切破壞

整體剪切破壞(圖5-3-1a)——當上部荷載很大，超過地基極限荷載時，地基土從基礎一側到另一側發(fā)生連續(xù)滑動面的破壞。破壞時基礎四周地面隆起，房屋傾倒乃至倒塌。這種破壞多在壓縮性較小的密實砂和堅硬粘土中發(fā)生。

沖切剪切破壞(圖5-3-1b)——上部荷載使得地基土連續(xù)下沉，建筑物產(chǎn)生過大不容許沉降的破壞。破壞時基礎切入土中，無滑動面，地面不隆起，房屋沒有很大傾斜更不會倒塌。這種破壞多發(fā)生在壓縮性較大的松砂和軟粘土中。

局部剪切破壞(圖5-3-1c)——介于前二者之間。破壞時滑動面9從基礎一邊開始，終止于地基中某點，地面略有隆起但房屋不會明顯傾斜或倒塌。

3.地基滲流造成工程事故

土中滲流引起地基破壞造成工程事故主要有下述幾種情況：

□滲流造成潛蝕，在地基中形成土洞、溶洞、或土體結構改變，導致地基破壞；

□滲流形成流土、管涌導致地基破壞；

□地下水位下降引起地基中有效應力改變，導致地基沉降，嚴重的可造成工程事故。

4.土坡滑動造成工程事故建在土坡上或土坡頂和土坡坡趾附近的建(構)筑物會因土坡滑動產(chǎn)生破壞。造成土坡滑動的原因很多，除坡上加載、坡腳取土等人為因素外，土中滲流改變土的性質，特別是降低土層界面強度，10以及土體強度隨蠕蠕變降低等是重要要原因。5.地震造成工程程事故地震對建筑物的影影響不僅與地震烈烈度有關，還與建建筑場地效應、地地基土動力特性有有關。唐山地震后調查發(fā)發(fā)現(xiàn)，普遍存在同同一烈度區(qū)內建筑筑物破壞程度有顯顯著差異．對同一一類土，因地形不不同，可以出現(xiàn)不不同的場地效應，，房屋的震害因而而不同。在同樣的的場地條件下，粘粘土地基和砂土地地基、飽和土和非非飽和土地基上房房屋的震害差別也也很大。地震對建筑物的破破壞還與基礎型式式、上部結構、體體型、結構型式及及剛度有關。6.特殊土地基工工程事故這里特殊土地基主主要指濕陷性黃土土地基、膨脹土地地基、凍土地基、、以及鹽漬土地基基等。特殊土的的工程性質與一般般土不同，特殊土土地基工程事故也也有其特殊性。濕陷性黃土在天然然狀態(tài)上具有較高高強度和較低的壓壓縮性，但受水浸濕后結構迅迅速破壞，強度降降低，產(chǎn)生顯著附附加下沉。在濕陷陷性黃土地基上建建造建筑物前，如如果沒有采取措施施消除地基的濕陷陷性，則地基受水水浸濕后往往發(fā)生生事故，影響其正正常使用和安全，，嚴重時甚至導致致建筑物破壞。土中水凍結時，其其體積約增加原水水體積的9％。土土體在凍結時，產(chǎn)產(chǎn)生凍脹，在融化化時，產(chǎn)生收縮。。土體凍結后，抗抗壓強度提高，壓壓縮性顯著減小，，土體導熱系數(shù)增增大并具有較好的的截水性能。土體體融化時具有較大大的流變性。凍土土地基因環(huán)境條件件改變，地基土體體產(chǎn)生凍脹和融化化，地基土體的凍凍脹和融化導致建建筑物開裂、甚至至破壞，影響其正正常使用和安全。。鹽漬土含鹽量高，，固相中有結晶鹽鹽，液相中有鹽溶溶液。鹽漬土地基基浸水后，因鹽溶溶解而產(chǎn)生地基溶溶陷。另外鹽漬土土中鹽溶液將導致致建筑物材料腐蝕蝕。地基溶陷和對對建筑物材料腐蝕蝕都可能影響建筑筑物的正常使用和和安全，嚴重時可可導致建筑物破壞壞。7.其他地基工程程事故12除了上述原因外，，地下工程(地下下鐵道、地下商場場、地下車庫和人人防工程等)的興興建，地下采礦造造成的采空區(qū)，以以及地下水位的變變化，均可能導致致影響范圍內地面面下沉造成地基工工程事故。另外，，各種原因造成的的地裂縫也將造成成工程事故。8.基礎工程事故故除地基工程事故外外，基礎工程事故故也將影響建筑物物的正常使用和安安全。基礎工程事事故可分為基礎錯錯位事故、基礎構構件施工質量事故故、以及其它基礎礎工程事故。基礎錯位事故是是指因設計、或或施工放線造成成基礎位置與上上部結構要求位位置不符合。如如工程樁偏位，，柱基礎偏位，，基礎標高錯誤誤等。基礎施工質量事事故類型很多，，基礎類型不同同，質量事故不不同。如樁基礎礎，發(fā)生斷樁、、縮頸、樁端未未達設計要求、、樁身混凝土強強度不夠等；又又如擴展基礎，，混凝土強度未未達要求，鋼筋筋混凝土表面出出現(xiàn)蜂窩、露筋筋或孔洞等。13其他基礎事故如如基礎型式不合合理、設計錯誤誤造成的工程事事故等。二、工程事故原原因綜述造成地基與基礎礎工程事故的原原因主要來自下下述方面：1.對場地工程程地質情況缺乏乏全面、正確地地了解許多地基與基礎礎工程事故源于于對建筑場地工工程地質情況缺缺乏全面、正確確了解。沒有正正確了解建筑場場地土層分布、、各土層物理力力學性質，就會會錯誤估計地基基承載力和地基基變形特性，導導致發(fā)生地基與與基礎工程事故故。造成設計人員對對建筑場地工程程地質和水文地地質情況缺乏全全面、正確了解解主要有下述情情況：(1)工程勘察察工作不符合要要求沒有按照規(guī)定要要求進行工程勘勘察工作，如勘勘察布孔間距偏偏大、鉆孔取土土深度太淺，造造成勘察取土不不能全面反映建建筑場地地基土土14層實際情況。也也有少數(shù)情況屬屬于工程勘察工工作質量事故造造成。在取土、、試樣運輸和土土工試驗過程中中發(fā)生質量事故故，致使提供的的工程地質勘察察報告不能反映映實際情況。如如提供的土的強強度指標和和變形模量量與實際情況差差距很大，不能能反映實際性狀狀。(2)建筑場地地工程地質和水水文地質情況非非常復雜某些工程地質變變化很大，雖然然已按規(guī)范有關關規(guī)定布孔進行行勘察，但還不不能全面反映地地基土層變化情情況。如地基中中存在尚未發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的暗平浜、古古河道、古墓、、古井等。這種種情況導致地基基與基礎工程事事故，為數(shù)也不不少。(3)沒有按規(guī)規(guī)定進行工程勘勘察工作沒有按規(guī)定進行行工程勘察工作作造成工程事故故雖然很少，但但也時有所聞。。應嚴格按工程程建設程序開展展工程建設工作作。2.設計方案不不合理或設計計計算錯誤設計方案不合理理或設計計算錯錯誤主要有下述述幾個方面問題題：15(1)設計方案案不合理設計人員不能根根據(jù)建筑物上部部結構荷載、平平面布置、高度度、體型，場地地工程地質條件件，合理選用基基礎型式，造成成地基不能滿足足建筑物對它的的要求，導致工工程事故。(2)設計計算算錯誤反映在地基與基基礎工程設計計計算方面的錯誤誤主要有下述三三方面：□荷載計算不正確確，低估實際荷荷載，導致地基基超載造成地基基承載力或變形形不能滿足要求求。□基礎設計方面錯錯誤。基礎底面面積偏小造成承承載力不能滿足足要求，或基礎礎底平面布置不不合理，造成不不均勻沉降偏大大。□地基沉降計算不不正確導致不均均勻沉降失控。。產(chǎn)生設計計算方方面的錯誤的原原因多數(shù)是設計計者不具備相應應的設計水平，，設計計算又沒沒有經(jīng)過認真復復核審查，使錯錯誤不能得到糾糾正而造成的。。也有一些設計計計算方面的錯錯誤是認識水平平問題造成16的。3.施工質量造造成地基與基礎礎工程事故在地基與基礎工工程事故中，因因為施工質量問問題造成的事故故所占比例不小小。施工質量方方面的問題主要要有下述兩方面面：(1)未按設計計施工圖施工基礎平面位置、、基礎尺寸、標標高等未按設計計要求進行施工工。施工所用材材料的規(guī)格不符符合設計要求等等。(2)未按技術術操作規(guī)程施工工施工人員在施工工過程中未按操操作規(guī)程施工，，甚至偷工減料料，造成施工質質量事故。4.環(huán)境條件改改變造成地基與與基礎工程事故故環(huán)境條件改變會會造成地基與基基礎工程事故，，常見有下述情情況：(1)地下工程程或深基坑工程程施工對鄰近建建筑物地基與基基礎的影響；(2)建筑物周周圍地面堆載引引起建筑物地基基附加應力增加加導致建筑物工工后沉降和不均均勻沉降進一步步發(fā)展；(3)建筑物周周圍地基中施工工振動或擠壓對對建筑物地基的的影響；(4)地下水位位變化對建筑物物地基的影響。。5.其他原因造造成地基與基礎礎工程事故上述四方面原因因造成工程事故故通過努力是可可以避免的，也也有一些地基與與基礎工程事故故是難以避免的的。如按50年年一遇標準修建建的防洪堤，遇遇到百年一遇的的洪水造成的基基礎沖刷破壞；；又如由超過設設防標準的地震震造成的地基與與基礎工程事故故；前面提到的的少數(shù)地質情況況特別復雜而造造成地基與基礎礎工程事故也屬屬于這一類。地基與基礎工程程事故還與人們們的認識水平有有關，某些工程程事故是由工程程問題的隨機性性、模糊性，以以及未知性造成成的。隨著人類類認識水平的提提高，可減少該該類事故的發(fā)生生。第四節(jié)事故故預防及處理對對策一、事故預防絕大多數(shù)地基與與基礎工程事故故是可以預防的的，精心設計、、精心施工可以以預防工程事故故中的絕大部分分。□搞好工程勘察:預防地基與基基礎工程事故首首先要重視對建建筑場地工程地地質和水文地質質條件的全面、、正確了解。要要做到這一點，，關鍵要搞好工工程勘察工作。。□其次要做到精心心設計。在全面面、正確了解場場地工程地質條條件的基礎上，，根據(jù)建筑物對對地基的要求，，進行地基基礎礎設計。如天然然地基不能滿足足要求，則應進進行地基處理形形成人工地基，，并采用合理的的基礎型式。□最后要做到精心心施工。合理的的設計需要通過過精心施工來實實現(xiàn)。要杜絕施施工質量事故。。二、事故處理原原則及程序191.分析事故故產(chǎn)生的原因:發(fā)生地基與基礎礎工程事故后，，要分析事故產(chǎn)產(chǎn)生的原因，對對工程事故現(xiàn)狀狀作出評估并對對其進一步發(fā)展展作出預估。2.提出事故故處理意見：在現(xiàn)場研究和進進行詳細分析的的基礎上提出事事故處理意見。。3.組織專家家組委托工程顧顧問公司咨詢：：必要時可組織專專家組或委托工工程顧問公司提提出事故處理意意見。□對地基不均勻沉沉降造成上部結結構開裂、傾斜斜的，如地基沉沉降確已穩(wěn)定，，且不均勻沉降降未超標準，能能保證建筑物安安全使用的情況況，只需對上部部結構進行補強強加固，不需對對地基進行加固固處理。□若地基沉降變形形尚未穩(wěn)定，則則需對建筑物地地基進行加固，，以滿足建筑物物對地基沉降的的要求。在地基基加固的基礎上上，對上部結構構進行修復或補補強加固。已有有建筑物地基加加固和糾偏技術術在第五章中詳詳細介紹。20□若地基與基礎工工程事故已造成成結構嚴重破壞壞，難以補強加加固，或進行地地基加固和結構構補強費用較大大，還不如拆除除原有建筑物重重建時，則應拆拆除原有建筑物物，進行重建。。地基與基礎工程程事故處理程序序如書中圖6——3所示。第五節(jié)地地基與基礎加固固方法分類當天然地基不能能滿足建筑物對對它的要求時，，需要進行地基基處理，形成人人工地基以滿足足建筑物對它的的要求。當已有有建筑物地基與與基礎發(fā)生工程程事故，需要對對已有建筑物地地基與基礎進行行加固，以保證證其正常使用和和安全。地基與與基礎加固方法法很多，按加固固原理可分為下下述八類：1.置換置換是用物理力力學性質較好的的巖土材料置換換天然地基中的的部分或全部軟軟弱土體或不良良土體，形成雙雙層地基或復合合地基，以達到到提高地基承載載力、減少沉降降的目的。主要要包括換土墊層層法、21擠淤置換法、褥褥墊法、振沖置置換法(或稱振振沖碎石樁法)、沉管碎石樁樁法、強夯置換換法、砂樁(置置換)法、石灰灰樁法，以及EPS超輕質料料填土法等。2.排水固結排水固結是指土土體在一定荷載載作用下固結，，孔隙比減小，，強度提高，以以達到提高地基基承載力，減少少工后沉降的目目的。主要包括括加載預壓法、、超載預壓法、、砂井法(包括括普通砂井、袋袋裝砂并和塑料料排水帶法)、、真空預壓與堆堆載預壓聯(lián)合作作用，以及降低低地下水位等。。3.灌入固化物物灌入固化物是向向土體中灌人或或拌入水泥、或或石灰、或其他他化學固化漿材材在地基中形成成增強體，以達達到地基處理的的目的。主要包包括深層攪拌法法(包括漿體噴噴射和粉體噴射射深層攪拌法)、高壓噴射注注漿法、滲入性性灌漿法、劈裂裂灌漿法、擠密密灌漿法和電動動化學灌漿法等等。224.振密、擠密密振密、擠密是采采用振動或擠密密的方法使未飽飽和土密實，土土體孔隙比減小小，以達到提高高地基承載力和和減少沉降的目目的。主要包括括表層原位壓實實法、強夯法、、振沖密實法、、擠密砂樁法、、爆破擠密法、、土樁、灰土樁樁法等。5.加筋加筋是在地基中中設置強度高、、模量大的筋材材，以達到提高高地基承載力、、減少沉降的目目的。強度高、、模量大的筋材材，可以是鋼筋筋混凝土也可以以是土工格柵、、土工織物等。。主要包括加筋筋土法、土釘墻墻法、錨固法、、樹根樁法、低低強度混凝土樁樁復合地基和鋼鋼筋混凝土樁復復合地基法等。。6.冷熱處理冷熱處理是通過過凍結土體，或或焙燒、加熱地地基土體改變土土體物理力學性性質以達到地基基處理的目的。。它主要包括凍凍結法和燒結法法兩種。237.托換托換是指對原有有建筑物地基和和基礎進行處理理和加固或改建建。主要包括基基礎加寬法、墩墩式托換法、樁樁式托換法以及及綜合托換法等等。8.糾偏糾偏是指對由于于不均勻沉降造造成傾斜的建筑筑物進行矯正的的手段。主要包包括加載糾偏法法、掏土糾偏法法、頂升糾偏法法和綜合糾偏法法等。各類地基處理方方法的簡要原理理和適用范圍如如書中表6—2所示。有的地地基處理方法主主要用于天然地地基加固，有的的地基處理方法法主要用于已有有建(構)筑物物地基加固，有有的兩種情況均均適用。對地基處理方法法進行嚴格的統(tǒng)統(tǒng)一分類是很困困難的。不少地地基處理方法具具有多種效用，，例如土樁和灰灰土樁法既有擠擠密作用又有置置換作用。另外外，還有一些地地基處理方法的的加固機理以及及計算方法目前前還不是十分明明確。24尚需進一步探討討。地基處理方方法不斷發(fā)展，，功能不斷擴大大，也使分類變變得更加困難。。因此上述分類類僅供讀者參考考。第六節(jié)一般地地基和基礎工程程缺陷和事故的的主要因素及其其現(xiàn)象一、因地基土層層分布軟硬不均均造成的缺陷和和事故由于地基土層分分布軟硬不均導導致建筑物墻體體開裂、地面陷陷裂、樓面拉裂裂，以至結構發(fā)發(fā)生傾斜、房屋屋發(fā)生損傷的實實例在建筑工程程中是屢見不鮮鮮的。究其原因因，是建筑結構構各部位產(chǎn)生過過大的(超過規(guī)規(guī)范容許值)不不均勻沉降所致致。具體地說又又可分為以下幾幾類情況：□第1類情況是地地基中存在著局局部高壓縮性軟軟弱土層；□第2類情況是雖雖然整個建筑物物的地基中分布布有軟弱土層，，但它們的厚薄薄相差懸殊；□第3類情況多屬屬于山區(qū)建筑，，由于山區(qū)巖石石表面傾斜，巖巖石頂面以上覆覆蓋的土層厚薄薄也隨之不同；；25□第4類情況是建建筑物某一部位位的基礎不恰當當?shù)卦O置在回填填土上。下面分分別列舉案例加加以說明。工程實例1：北京某校教室樓樓為三層磚混結結構，二、三層層為現(xiàn)澆鋼筋混混凝土大梁和預預制樓板，屋蓋蓋為木屋架、瓦瓦屋面，西側輔輔助房間及樓梯梯間為四屋鋼筋筋混凝土現(xiàn)澆樓樓蓋。此樓設計計時即發(fā)現(xiàn)基礎礎落在不均勻土土層上：東南角角下為較堅實的的亞粘土，而西西北占總面積2／3范圍內卻卻有高壓縮性有有機土及泥炭層層，厚2—3m(圖5-1-3)。當時的的處理措施是；；對可能位于泥泥炭層上的基礎礎都采用鋼筋混混凝土條形基礎礎，并將地基承承載力由120kN／m2降至80kN／／m2，同時在二、、三層樓板下設設置圈梁。此樓樓建成使用后第第二年即多處開開裂，房屋微傾傾，不得不停止止使用，12年年后進行加固。。(1)房屋開裂裂和傾斜情況東、西立面墻體體裂縫如圖5-1-3c、d所示。其中最最寬的裂縫在西西立面⑧軸線邊邊，自墻頂起直直達房屋半高，，裂縫寬30mm左右；26⑧軸線屋架下內內縱墻的壁柱也也被拉裂，錯開開30mm左右右，這是北墻一一端下沉，與內內縱墻相連的拉拉梁將壁柱拉裂裂的緣故。在二二、三層樓面上上，⑨、⑩軸線線附近有貫通房房屋東西向的裂裂縫，寬10～～20mm不等等。圖5-6-1平平面及裂縫情況況(a)鉆孔位置置、三層平面及及開裂情況(最最寬處2lmm)；(b)泥泥炭土邊緣、二二層平面及開裂裂情況(最寬處處12mm)；；(c)東立面面裂縫；(d)西立面裂縫；；(e)房屋四四周相對和絕對對沉降(cm)27房屋東南角沉降降小，西北角沉沉降大，相對沉沉降差82—84mm左右(圖5-1-3e)。(2)地基土層層分布(圖5-6-2鉆孔平面布置置見圖5-6-2a)圖5-6-2鉆鉆孔地質剖面面(a)房屋軸線線西側；(b)房屋軸線東側側28表層為填土，疏松，，厚2—3.5m；第二層為亞粘土，褐灰灰色，a1-2＝O.45Mpa-1，厚1～1.5m；第三層為有機土，灰黑黑色，較軟弱，，550℃燒灼灼失量5％～15％，厚O.5～1.4m；第四層為泥炭層，黑綠綠色，含大量未未分解植物質，，燒灼失量l5%～5%，＝＝l55%～160%,e＝＝3.54～3.82，a1-2＝3～3.6Mpa-1，屬超高壓縮性性，此層厚不均均勻，多數(shù)0.5～2.3m，西端薄中部部厚，東南角無無此泥炭層；第五層為砂礫石，密實實，厚0.8～～1.5m；第六層為亞粘土，黃褐褐色，厚8～16.8m；(3)事故原因因分析1)本樓位于古古池塘邊緣，泥泥炭層邊線正處處于房屋對角線線上。如果該樓在規(guī)劃劃設計時東移、、西移或做穿越越泥炭層的樁基基、采用換土地地基等措施，都都能避免此事故故。29所以事故主因是是末處理好勘察察、地基處理和和建筑總平面三三者關系。2)對已發(fā)現(xiàn)局局部超壓縮性軟軟弱地基的處理理方案是錯誤的的。僅采用降低地基基承載力、加大大鋼筋混凝土基基礎底面積、在在二、三層設置置圈梁的做法，，它們對于地基基實際發(fā)生的不不均勻變形基本本上不能起抵御御作用。3)房屋上部結結構布置未適應應地基變形特色色。有三點失誤誤：①房屋中部有兩個個空曠樓梯間，，使樓面整體性性在此處嚴重削削弱；②教室，三層基本本上是一個56m寬12m的的大房間(中間間只有兩排磚垛垛作為橫墻相連連)，整個房屋屋的空間剛度太太弱；③房北端為階梯教教室，室內填土土從北向南坡下下，加劇了北部部的沉降。從以上因素分析析，該樓必然西西北部的沉降大大于東南部。30整個房屋如同既既受反向彎矩又又受扭矩的梁。。裂縫必然集中中在房屋中部薄薄弱部位的頂端端，上屋樓面和和墻體的裂縫必必然多于下層。。(4)加固處理理做法(圖5-6-3)5—6-3某教教室樓加固處理理示意(a)平面；(b)頂層圈梁梁；(c)三層層圈梁；(d)二層圈梁；(e)窗間墻和和墻面做法。此樓需要等待沉沉降基本停止后后方可進行加固固處理，為此等等待了12年。。曾經(jīng)考慮矽化法法加固(因有機機土和泥炭土很很難與化學漿液液化合膠結而放放棄)、現(xiàn)澆混混凝土樁托梁法法(因施工困難難，費用太高而而放棄)、拆除除第三層改為兩兩層的減荷法(因影響使用而而放棄)等處理理措施。最后決定用“增增設圈梁、加固固墻體”的做法法：1)暫拆木屋蓋蓋，在三層頂部部增設一現(xiàn)澆內內外墻交圈的鋼鋼筋混凝土圈梁梁540mm××350mm，，4?22，做完后再再將木屋蓋恢復復；2)在三層樓板板頂皮標高處加加設一層現(xiàn)澆內內外墻的鋼筋混混凝土圈梁(室室外160mm×680mm，8?22；室內260mm×200mm，4?22)，每隔lm用螺栓穿過過磚墻加以連接接；3)在二層樓板板頂皮標高處也也增設類似圈梁梁見圖5-1-4d;4)在外墻窗間間墻和4個墻角角，加設上下貫貫通的鋼筋(4?16)，并錨固固在基礎上，保保證各層圈梁的的共同工作；325)外墻內外兩兩面加設?6＠200的鋼鋼筋網(wǎng)并噴一層層30mm水泥泥砂漿。目前，此教室樓樓已安全使用多多年，未發(fā)現(xiàn)新新的開裂情況。。工程實例2：北京某庫房樓，，位于一荷花池池東南側、東西西干道北側。該該庫房為兩層樓樓房，平面呈一一字形，東西向向長47.28m，南北向寬寬10.68m，高7.50m(圖5-6-4)。庫房房正中為樓梯間間，東西各兩大大間，每間長10.80m、、寬l0.20m，中部有兩兩個獨立柱基。。內外墻均為條條形基礎。圖5-6-4某某庫房樓平平面及裂縫情況況33(1)房屋開裂裂情況此樓1980年年動工，當年6月竣工后使用用。一年后在庫庫房西側二樓墻墻上即發(fā)現(xiàn)有裂裂縫。此后，裂裂縫數(shù)量增多，，裂縫長度延伸伸，裂縫寬度展展擴。1984年4月曾對此此庫房作詳細調調查統(tǒng)計，大裂裂縫已有33條條，有的裂縫長長度超過1.80m，寬度達達10～30mm，且地面多多處開裂。同年6月4日在在庫房一樓西大大間南墻裂縫處處貼紙，6月8日紙即被撕開開，說明裂縫發(fā)發(fā)展速度較快。。同年10月，，實測該裂縫長長達2.80m，寬為6～8mm。1991年2月15日再度實測該該處裂縫，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)已長達3.20m，縫寬為為8～10mm，且墻內外貫貫通。說明6年年多來庫房的沉沉降仍在發(fā)展，，但已有收斂的的趨勢。(2)地基土層層分布(圖5-6-5)34圖5-6-5土土層分布圖(a)原勘察報報告地層剖面(南側)；(b)重新勘察地地層剖面(南側側)l979年在該該庫房樓設計時時所采用的“建建筑地基勘察報報告”地層剖面面圖見圖5-6-5。該報告告建議的地基持持力層為②層，，地基設計強35度取f＝＝100kN／／m2。為研究事事故原因因和加固固方案，，于1984年年10月月重新鉆鉆探，在在庫房南南北外墻墻各布置置4孔，，孔深6～7m，都鉆鉆至堅實實卵石層層終孔。。同時進進行原位位測試與與土工試試驗。查查明土層層分布如如下：表面為填填土，疏疏松，厚厚1.65—2.30m；第二層②②為新近近代沖積積粘性土土，場地地南為粘粘土，場場地北還還有粉質質粘土和和粉土，，呈可塑塑至軟塑塑狀態(tài)，，厚1.15～～2.23m；；第三層③③為有機機土和泥泥炭，黑黑色；有有機土為為飽和可可塑狀態(tài)態(tài)，厚0.3～～1.5m不等等；泥炭炭層極疏疏松，稍稍濕，狀狀如蜂窩窩煤引火火用炭餅餅，有大大量未腐腐爛植物物質，含含量高達達41.3％，，壓縮性性極大；；泥炭層層厚度極極不均勻勻，東西西兩端很很薄，l＃、4＃、8＃三孔無，，7＃孔厚度超超過2m；第四層④④為粉砂砂，灰色色—灰黑黑色，密密實，(東南局局部有細細砂薄層層)厚度度很不均均勻，1＃、5＃厚度超過2m，3＃孔無，7＃孔僅0.2m厚。36(3)事故故原因分析析1)原勘察察失誤是事事故的主因因。原“勘勘察報告””雖有7個個鉆孔資料料，但僅有有庫房對角角線的41＃46＃孔分別深5.10m、5.35m，其其余5個孔孔深只有2m多，遠遠不及地基基受壓層深深度。更值得注意意的是，其其中有2個個孔已穿透透有機土與與泥炭層但但卻未做記記錄，“報報告”中也也未說明，，只是簡單單地建議地地基計算強強度為R＝＝1.0kg／cm2，即fk＝100kN／m2。這是該庫庫房發(fā)生嚴嚴重質量問問題的根源源。2)設計人人員面對這這份粗糙而而不滿足設設計要求的的“勘察報報告”，并并末提出補補做勘察的的要求。此此外，(GBJ7——89)規(guī)規(guī)定對于三三層和三層層以上房屋屋，其長高高比L／H宜小于或或等于2.5；本例雖為二二層砌體結結構，但長長高比L／／H＝47.28／／7.50＝6.3，此值》》2.5，，導致房屋屋的整體剛剛度過小，，對地基過過大不均勻勻沉降的調調整能力太太弱。設計計人又未采采取加強上上部結構剛剛度的有力力結構措施施，也是導導致墻體開開裂的重要要原因。37(4)加固固處理做法法曾經(jīng)考慮了了4種加固固方案：1)三重管管旋噴樁定定向旋噴法法——在基礎礎底面以下下形成半徑徑為0.6～0.8m的半圓圓樁，托住住基礎使它它們不再繼繼續(xù)下沉。。但因為基基礎底面寬寬度為1.2m，旋旋噴樁只能能托住基底底外側部分分，將造成成基礎偏心心受壓；同同時由于該該庫房北側側可供施工工的空間狹狹窄，難以以安置旋噴噴法的施工工機械。2)混凝土土灌注樁架架梁法——如若采采用常規(guī)灌灌注樁直徑徑，地基中中的軟弱土土層可能造造成縮頸；；若采用大大直徑灌注注樁，工程程量大，造造價高。3)鋼管樁樁架梁法——經(jīng)估算算需用直徑徑φ200、長6m的132根鋼管，，不僅造價價高而且在在室內分段段打入后的的連接做法法既不易又又難以保證證質量。4)鋼筋混混凝土預制制樁架梁法法——它的投投資少，接接樁采用硫硫磺38膠泥粘法，，快速方便便，被定為為實施方案案。所設計計的預制樁樁橫截面為為180mm×180mm，，八角形，，第一節(jié)長長260cm，下部部30cm為尖錐形形，便于打打入土中，，第二、三三節(jié)長170cm，，便于運輸輸(庫房室室內凈高3.30m，該樁分分三節(jié)才能能施工)。。預制樁布布置在墻體體兩側，間間距2—3m不等。。橫梁采用用鋼筋混凝凝土現(xiàn)澆梁梁，位于基基礎墻的圈圈梁底側。。按上述第(4)方案案加固后，，未在加固固部位新發(fā)發(fā)現(xiàn)裂縫，，房屋使用用情況良好好。工程實例3:某五層住宅宅工程，全全長81.84m，，總寬13.04m。樓板采采用長向預預制空心板板，由三條條縱墻承重重(圖5-6-6)。橫墻為為自承重墻墻。基礎為為三步灰土土、磚砌大大放腳。地地基為第四四紀沖積亞亞粘土，密密實，壓縮縮性低，地地基承載力力可達250kN／／m2，設計時取取180kN／m2。39圖5-6-6某住宅宅平面、裂裂縫及地質質剖面示意意(a)平面面及補鉆孔孔；(b)補充勘察察土層剖面面(1)房屋屋開裂情況況該工程主體體結構完工工后，進行行了一次檢檢查，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)西南角門門口40處有一斜向向裂縫，最最寬處達10mm，，直至灰土土基礎上皮皮。裂縫上上寬下窄，，自下而上上向西傾斜斜。當時在在裂縫處貼貼石膏兩塊塊，一周后后，上面一一塊石膏裂裂開1mm左右。同同時，內墻墻門洞處也也有新裂縫縫出現(xiàn)，而而且一層頂頂部墻身外外角略有外外傾。這些些跡象表明明，地基的的不均勻沉沉降在發(fā)展展中。(2)補充充勘察得到到的西南角角土層分布布經(jīng)過對房屋屋西南角進進行鉆孔補補充勘察，，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生生裂縫的屋屋角恰好座座落在壓縮縮性較高的的亞粘土回回填土上。。補充勘察共共計8個鉆鉆孔(分布布見圖5-6-6a)，各鉆鉆孔土層分分布見圖5-6-6b。由圖可見，，回填土的的深度以西西南角最深深，向東向向北逐漸變變淺。填土土的壓縮系系數(shù)a1-2＝0.59，e＝0.78。。回填土層層以下為很很厚41的黃褐色可可塑性亞粘粘土，e＝＝0.65，＝52％，Ip＝14.6，IL＝0.6。。過去施工工時，曾經(jīng)經(jīng)發(fā)現(xiàn)該處處回填土的的土質很差差，但只是是局部將基基礎加深80cm，，以3:7灰土回填填，且加深深部分與原原來的灰土土基礎寬度度相等。補補充勘察資資料說明，，局部加深深的灰土層層下還有1.5m左左右的回填填土層，向向東約11～12m，向北約約12～14m，逐逐漸減薄至至0。根據(jù)估算，，墻角處的的自由沉降降量可達12.2cm，而無無回填土處處的自由沉沉降量只有有6.5cm，差異異5.7cm(局部部傾斜約0.005)規(guī)范規(guī)規(guī)定的允許許值0.002)。。從上述情況況看，裂縫縫的產(chǎn)生主主要是由于于對回填土土沒有全部部挖除，因因而產(chǎn)生過過大不均勻勻沉降的緣緣故。42此外，上部部房屋的整整體剛度很很差，橫墻墻與樓板無無聯(lián)系，各各層未設圈圈梁，也促促使裂縫發(fā)發(fā)展。(3)加固固處理做法法(圖5-6-7)采用柱墩架架梁托底法法，即在屋屋角墻體兩兩側各設置置若干穿越越回填土座座落在亞粘粘土層上的的毛石混凝凝土柱墩(直徑1～～1.2m)，上架架鋼筋混凝凝土次主梁梁，將原磚磚墻基礎挑挑起。計算算上考慮加加固后房屋屋能共同工工作。43□傳力途徑是是將縱墻荷荷載傳給貼貼墻兩側的的次梁，再再由次梁傳傳給橫穿墻墻體的主梁梁和柱墩。。為了使縱縱墻荷載傳傳給次梁，，每隔1m左右在墻墻上剔一12cm深深槽，由次次梁側邊挑挑出槽齒伸伸入此深槽槽。為了防防止主梁混混凝土在達達到一定強強度前過早早受力，在在柱墩與主主梁間保留留40cm空隙，待待主梁混凝凝土達到設設計強度的的50％后后，再澆筑筑梁墊。□為了驗證此此工程地基基基礎加固固的效果、、加固前在在外諾墻角角處設置了了23個沉沉降觀測點點。加固后后第一個月月測得沉降降量為0.56～0.80mm，第二二個月測得得新沉降量量為0.02～0.03mm，說明效效果良好。。445-6-7加固措施施示意(a)加固固做法平面面；(6)橫剖面；；(b)梁梁墻結合處處做法[應吸取的的教訓]本節(jié)從3個個側面說明明地基軟硬硬不均造成成的危害(房屋局部部座落45在軟弱土層層上、房屋屋完全座落落在厚薄懸懸殊的軟弱弱土層上、、房屋座落落在山區(qū)覆覆蓋層厚薄薄不同的土土層上、房房屋局部座座落在回填填土上)。。我們不能要要求房屋都都建造在良良好地基上上，但必須須對擬建房房屋的地基基土層有全全面了解，，以便提出出合理的地地基處理方方案，使房房屋盡可能能座落在良良好的天然然或人工地地基上。我們也不可可能要求房房屋不發(fā)生生不均勻沉沉降，但必必須使上部部結構有足足夠的整體體剛度，以以抵御房屋屋必然發(fā)生生的不均勻勻沉降而不不致使墻體體開裂。本節(jié)3個實實例的共同同教訓是：：1)工程勘勘察工作做做得粗糙。。2)地基選選擇和處理理方法不當當。未能使房屋屋座落在比比較均勻的的天然或人人工地基上上；3)上部結結構整體剛剛度弱。這三點教訓訓也就是平平時常說的的“情況45不明，決心心不大，方方法不好””。3個實例的的加固方案案之所以成成功，也是是在這三方方面認真考考慮和妥當當解決的結結果。二、因建筑筑物基礎底底面土壓力力過大超過過地基承裁裁力造成的的事故地基承載力力是建筑地地基基礎設設計中的一一個關鍵指指標。各類類地基承受受基礎傳來來荷載的能能力都有一一定的限度度。超過這一限限度，首先先發(fā)生的是是建筑物具具有較大的的不均勻沉沉降，引起起房屋開裂裂；如果超超越這一限限度過多，，則可能因因地基土發(fā)發(fā)生剪切破破壞而整體體滑動或急急劇下沉，，造成房屋屋的傾倒或或嚴重受損損。下面列舉兩個全全世界聞名的實實例。工程實例1：加拿大特朗斯康康谷倉、平面呈呈矩形，長度59．44m，，寬度4623.47m，，高度31.00m，容積36368m3。谷倉為圓筒倉倉，每排13個個倉，5排，總總計65個圓筒筒倉組成。谷倉倉的基礎為整塊塊鋼筋混凝土筏筏板基礎，基礎礎厚度61cm，基礎埋深3.66m。1911年該谷谷倉開始施工，，1913年秋秋完工。谷倉自自重20000t，相當于裝裝滿谷物后總重重量的42.5％。1913年9月起，往往此谷倉裝谷物物，仔細裝載，，均勻分布。10月，當谷倉倉裝31822m3谷物時，發(fā)現(xiàn)谷谷倉下沉，一小小時沉降達30.5cm。結結構物向西傾斜斜，并在24小小時內，整座谷谷倉傾倒，傾斜斜度離垂線達26053‘。谷倉西端下沉沉7.32m，，東端上抬1.52m。10月18日，檢檢查傾倒后谷倉倉上部鋼筋混凝凝土筒倉，堅如如盤石，僅有極極少的表面裂縫縫。見圖5-6-8。48(a)圖5-6-8加加拿大谷倉（a）谷倉因地地基滑動傾倒現(xiàn)現(xiàn)場；（b）谷谷倉傾倒事故剖剖面示意49(1)事故原因因分析經(jīng)檢查，谷倉工工程未做勘察。。設計根據(jù)鄰近近工程基槽開挖挖試驗結果，計計算地基承載力力為352kPa，應用到這這個谷倉。谷倉倉場地位于冰川川湖的盆地中。。地基表層為近近代沉積層，厚厚3m；表層下下面為冰川沉積積粘土層，厚達達12.2m。。粘土層下面為為冰川下冰債層層，固結良好。。厚為3m。1952年在離離谷倉18.3m處打了一些些鉆孔，從粘土土原狀試樣測得得：粘土層的平平均含水量隨深深度而增加，從從40％到約60％；無側限限抗壓強度qu從118.4kPa減小到70.0kPa，平均為100.0kPa；平均液限ωω＝105％，，塑限ωp＝35％，塑性性指數(shù)高達IP＝70。由試驗驗可知這層粘土土是高膠體、高高塑性的。按太沙基教授公公式計算地基承承載力人如采用用粘土層無側限限抗壓強度平均均值100kPa，則f為為276.6kPa，小于谷谷倉地基破壞時時的基礎底面壓壓力329.4kPa。若用用qumin＝70.0kPa計算，則f＝193.8kPa，更遠遠小于谷倉地基基滑動時的實際際基底壓力。50卡拉費斯計算指指出：加荷速率率對地基事故起起作用，因為荷荷載突然施加的的地基承載力小小于加荷固結逐逐漸進行的承載載力，這對粘土土尤為重要。因因粘土需很長時時間才能完全固固結。據(jù)裴克教教授資料計算，，抗剪強度增長長所需時間約為為1年，而谷物物荷載施加僅45天，幾乎相相當于突然加荷荷。綜上所述，加拿拿大特朗斯康谷谷倉破壞的主要要原因為：谷倉倉事先未做勘察察，設計盲目進進行，采用設計計荷載遠超過地地基土的承載力力值，導致谷倉倉發(fā)生地基整體體滑動破壞的嚴嚴重事故。(2)事故處理理方法在谷倉基礎下，，新做70多個個混凝土墩，支支承在巖石地基基上。用50t級千斤頂388個，逐漸將將傾斜的基礎頂頂起來。補救工工程在傾斜谷倉倉底部水平巷道道中進行。新做做混凝土墩基深深度達10.36m。經(jīng)過上述糾傾處處理后，谷倉于于1916年恢恢復使用，但處處理的費用是昂昂貴的。51工程實例2：近代世界上另一一最嚴重的因地地基承載力失效效而導致破壞的的建筑物，是美美國紐約的一座座大型水泥倉庫庫。這座水泥倉倉庫位于紐約市市漢森河旁，它它的上部結構為為圓筒形殼，直直徑d＝13m，高度23.33m；其基基礎為整塊鋼筋筋混凝土筏板基基礎，筏板厚度度0.78m，，基礎埋深2.80m。1940年當這這座水泥倉庫裝裝載水泥后，發(fā)發(fā)生嚴重下沉，，隨后整座水泥泥倉庫發(fā)生傾倒倒。傾倒后倉庫庫的傾角達450。地基土被擠出出地面高5.18m。與此同同時，離水泥筒筒倉凈距23m以外的辦公樓樓，受水泥倉庫庫傾倒的影響也也發(fā)生傾斜。52圖5-6-9美美國水泥倉庫庫事故（α）水泥倉庫庫因地基滑動傾傾倒現(xiàn)場；（b）倉庫傾倒事事故剖面圖(a)(b)53事故原因分析如如下：紐約水泥倉庫的的地基土分為4層(圖5-6-9b)：表層①為粘土，，黃色，厚度5.49m；第②層為粘土，，藍色，層狀，，標準貫入試驗驗錘擊數(shù)N＝8～11，估計計承載力為84—105kPa，厚度17.07m；第③層為碎石混混粘土，棕色，，厚度僅1.83m；第④層為巖石。。水泥倉庫筏板板基礎位于表層層黃色粘土中部部；由于黃色粘土層層不厚，基礎底底面以下僅約2.7m，基礎礎寬度超過13m，地基主要要持力層為第②②層藍色粘土；；水泥倉庫高度達達23.33m，裝載水泥后后的基地荷載估估計在200～～250kPa之間，遠大于于藍色粘土的地地基承載力，使使倉庫地基發(fā)生生剪切強度破壞壞而整體滑動；；由于地基軟弱，，地基整體滑動動產(chǎn)生巨大的滑滑動力，使滑動動54體外側土發(fā)生變變形，也導致23m外的辦公公樓地基變形而而傾斜。美國紐約水泥倉倉庫設計時沒有有認真進行地基基承載力的計算算，這是這次事事故的主要原因因。當這座水泥泥倉庫開始發(fā)生生大量沉降災難難預兆時，如果果立即卸除儲藏藏的極重的水泥泥，很容易挽救救，可以在倉庫庫下托換基礎。。但倉庫負責人人僅安排了仔細細進行沉降觀測測與記錄，未采采取卸荷措施，，結果發(fā)展成整整體滑動破壞的的災難。[應吸取的教訓訓]這兩個工程事故故是典型的地基基整體剪切破壞壞實例。它造成成的災害比一節(jié)節(jié)所述因地基過過大不均勻沉降降給工程帶來的的損害嚴重得多多，它必須引起起土建工程技術術人員的極度重重視。設計人員應當認認識到地基沉S與地基受到的的壓應力P有密密切關系，如圖圖5-6-12所示。當P不不大時P-S呈呈直線關系，地地基為壓密階段段(Ⅰ)；P增大后，P-S呈曲線關系系，這時基礎邊邊緣出現(xiàn)塑性變變形區(qū)，54圖5-6-11P-S關關系曲線稱為局部剪裂階階段(Ⅱ)；當P很大時，地地基塑性區(qū)連成成一個連續(xù)滑動動面，稱為滑動動破壞階段(ⅢⅢ)，它會使基基礎以上的建筑筑物傾倒。地基承載力的基基本值f0應取(Ⅰ)和(Ⅱ)的交界處處P。，或取(Ⅱ)和(Ⅲ)交界處PU的50％。56如地基壓應力達達到PU，對于壓縮性較較小的土層，必必將產(chǎn)生整體剪剪切破壞；而對對于壓縮性較大大的土層，則會會產(chǎn)生沖切剪切切破壞(我國某某倉庫基底壓力力達150kPa，而下臥8m厚的軟土實實際地基承載力力只有80kPa，結果發(fā)生生因基礎兩側土土被塑性擠出的的過量沉降破壞壞就是一例)。。所以設計人員應應當慎重對待工工程勘察報告提提供的地基承載載力建議值，嚴嚴格計算基礎的的實際土壓力。。若對勘察報告告的建議值有懷懷疑，可以在現(xiàn)現(xiàn)場做載荷試驗驗驗證。施工人員在天然然地基上建造大大中型工程時，，應復核設計地地基承載力的合合理性。一旦發(fā)發(fā)現(xiàn)地基產(chǎn)生較較大的沉降或傾傾斜，必須立即即停工，會同勘勘察、設計和使使用單位共同研研究，采取必要要措施，防止地地基和建筑物發(fā)發(fā)生災難性破壞壞。57三、因地基中中暗溝、古墓等等舊構筑物影響響造成的缺陷和和事故建筑場地基槽開開挖后，可能遇遇到許多局部異異常情況。例如如，在地基土中中存在有暗溝、、古井、菜窖、、古墓、舊基礎礎、廢化糞池以以及防空洞等已已廢除的構筑物物。□其中，在暗溝、、深坑、古井內內往往充填疏松松的建筑垃圾或或淤泥軟土，形形成局部的松軟軟部位，可能引引起基礎局部嚴嚴重下沉，導致致上部墻體或□至于遇到舊基礎礎、廢化糞池等等類構筑物，它它們往往比周圍圍天然地基堅實實得多，形成軟軟硬突變，也會會造成上部結構構開裂。□但是，這些暗溝溝、古墓等埋在在地下，很難發(fā)發(fā)現(xiàn)，有時由于于面積不大，即即使鉆探也容易易漏過。它們常常常在施工刨槽槽后經(jīng)過釬探拍拍底才能發(fā)現(xiàn)；；有時釬探也只只露了一個頭，，需要深挖才能能探明。因此，，在刨槽驗槽過過程中查明局部部異常情況是十十分重要的。工程實例1：58某廠鑄鋼車間廠廠房長度66.75m，寬度度39m，為三三跨等高排架，，下弦標高9.5m。15m主跨設5t與與3t吊車各一一臺。屋蓋為三三合一屋面板，，15m預應力力屋架和9m薄薄腹梁。梁柱構構件為組合式吊吊車梁，鋼筋混混凝土工字形柱柱。柱基為鋼筋筋混凝土杯形基基礎。基底面積積：邊柱為3.3m×2.1m，中柱為2.9m×2.1m，基礎一一般埋深為-2.0m。外墻墻厚37cm，，采用塊石條形形基礎。基底夯夯實干密度ρd＞1.6g/㎝㎝3，夯實影響深度度0.3－0.4m。廠房主體結構完完工，安裝吊車車前發(fā)現(xiàn)下列結結構開裂事故：：(1)東山墻內內側A、B軸線線間地面開裂，，裂縫長達15m，縫寬50～60mm，，見圖5-6-12；（2）取B、C軸線和14軸軸線相交的9m薄腹梁端有豎豎向裂縫、寬3～5mm，下下大上小，整個個斷面裂通，見見圖5-6-12b。(3)南墻11-14軸間開開裂，裂縫最大大寬度約20mm。鋼筋混凝凝土圈梁亦被拉拉裂。裂縫多達達20余條，見見圖55-6-12c。59圖5-6-12鑄鋼車間開開裂情況（a）平面與剖剖面；(b)薄薄腹梁端開裂；；(c)南墻與與圈梁開裂(4)廠房東南南角A、14軸軸向外偏移20mm。(5)廠房東南南6個基礎普遍遍下沉。下沉速速率平均每月約約3—4mm。。其中東南角A、14軸柱基基沉降最嚴重。。以3軸B、C軸為基準的相相對沉降量見圖圖5-6-13。(1)事故原因因分析60圖5-6-13鑄鋼車間東南南部位基礎沉降降與古墓分布圖圖1)鑄鋼車間廠廠房未經(jīng)詳細勘勘察，據(jù)初勘階階段鄰近廠房探探坑資料，按地地基承載力150kPa盲目目設計。實際地地基土非天然沉沉積土，而是填填土，地基承載載力僅為100～120kPa。2)未按設計要要求探墓深度6—7m，實際際探墓深度只2m。事故發(fā)生生后進行補探，，在東南角10個柱基范圍內內，就探出木棺棺11個，位于于基礎下或旁邊邊。木棺頂距基基礎底面約1.5～2.0m。木棺有的為為空穴，有的充充填淤土，見圖圖5-6-13虛線。613)建筑場地東東南角地勢低，，設計未詳細據(jù)據(jù)地形資料加深深基礎埋深。使使該處基礎埋深深僅0.6m，，降低地基承載載力設計值。4)場地東南地地勢低，雨季地地基浸水下沉。。該事故是在雨雨季后發(fā)生的。。(2)事故處理理方法(圖5-6-14)對已建廠房內加加固古墓地基不不易，故采取墩墩基架梁抬柱方方案。具體方法法包括：1)在柱基兩側側各做一混凝土土墩基礎，直徑徑56＝900mm，深度至至一8.0m卵卵石層。混凝土土強度為C20，摻30％毛毛石。卵石地基基承載力為250kPa。2)用4根16號槽鋼與柱中中主筋8?16焊接牢固，，再用2根KL—l鋼梁架在在槽鋼下置于柱柱基兩側的墩基基礎頂面。3)墩基礎頂部部預留一橫槽，，安放千斤頂將將鋼梁頂升，連連同槽鋼與柱子子一同頂升約20t，小于于每根柱子的恒恒載22t，然然后將橫槽封62封填。這樣就能能使柱子的荷載載大部分傳到兩兩側墩基礎上，，原基礎底面基基本上可以卸荷荷，不致因古墓墓繼續(xù)下沉。圖5-6-14加固方法法示意(a)平面；；(b)立面面；(c)““甲”大樣；；(d)“乙乙”大樣[一點經(jīng)驗]在地基基礎施施工中，遇到到暗溝和各種種暗埋構筑物物是經(jīng)常發(fā)生生的。這時最最重要的是設設法弄清情況況。63然后才能做出出符合實際的的處理方法。。至于處理措措施，一般有有以下幾種(常可綜合應應用)：(1)將井、、坑、窖、溝溝、墓等連同同周圍的松土土(或過硬的的土及砌體)，全部挖掉掉，用適當?shù)牡牟牧?土、、灰土、砂、、石塊、煤渣渣等)回填。。回填物的壓壓縮性要與周周圍地基土接接近。(2)采取前前一措施的同同時，有時可可將基礎進行行局部深埋。。(3)局部加加大基礎的底底面積，減小小基底壓力。。(4)增設基基礎中的地梁梁以及上部結結構的圈梁或或配筋磚帶，，以加強抵御御不均勻沉降降的能力。(5)改變基基礎結構體系系，采用過梁梁、挑梁、樁樁等結構構件件跨越局部地地段。下面舉兩個實實例：(1)某工程程在挖槽中發(fā)發(fā)現(xiàn)有土旱井井、灰窖、和和舊磚券各一一處，并64在房屋東部的的自來水閥門門漏水，泡軟軟地基。曾采采用下述處理理措施：1)將灰窖回回填土清除，，磚券拆除，，至老土為止止，用1：9灰土分層夯夯實回填；2)將因泡水水而松軟的土土挖凈，也用用1：9灰土土分層夯實回回填找平；3)做完上述述處理后，在在局部地段的的磚大放腳內內做轉角地梁梁如圖5-1-15。圖5-6-15某工程程地基中雜物物情況基地梁梁做法示意65(2)某工程程為五層建筑筑，西半部為為磚墻承重，，東半部為框框架結構，刨刨槽后發(fā)現(xiàn)有有一條寬約5m、深約3m的暗溝縱縱貫房屋中部部；暗溝面積積約占房屋水水平投影面積積的40％～～45％。溝溝內填充物大大部分為煤碴碴及腐植物質質。溝底為淤淤泥質亞粘土土，土質軟弱弱。經(jīng)分析，，由于溝的范范圍較大。深深度較淺，具具備開挖條件件，決定作換換土處理(圖圖5-6-16)。圖5-6-16某工程程平面及砂墊墊層做法示意意（a）平面；；（b）砂墊墊層做法示意意66做法是：1)將溝內淤淤泥全部挖掉掉，挖至溝底底下0.5m左右；2)溝內做砂砂墊層，在暗暗溝兩邊逐步步放1：2臺臺階至基礎底底混凝土墊層層，使房屋基基礎全部座落落在砂墊層上上；3)將基礎改改為鋼筋混凝凝土條形基礎礎；4)在房屋中中部兩種結構構承重體系的的分界處設置置伸縮縫，使使每一區(qū)段房房屋的長高比比小于2.5；5)將磚墻承承重部分改為為橫墻承重。。此工程完工工后，曾作過過17次沉降降觀測，全樓樓的最大沉降降為29cm，平均沉降降為26cm。雖然變形值較較大，但沉降降差很小，墻墻體未發(fā)生異異常變形及裂裂縫，房屋使使用效果良好好。67四、因基礎土土方工程施工工質量低劣造造成的缺陷和和事故建筑工程建設設中保證地基基和基礎的施施工質量是保保證整個建筑筑物工程質量量的關鍵。一一般說來。基基槽的開挖應應當快速進行行；基槽開挖挖至設計高程程時，應立即即驗槽并做基基礎。尤其對對于雨季施工工時的粘性土土地基，更必必須快挖、快快做基礎，防防止暴雨浸泡泡基槽，使地地基土軟化，，形成今后房房屋質量事故故的隱患。工程實例1：：遼寧省鐵嶺市市某統(tǒng)建職工工住宅樓，位位于龍首山北北麓，為一長長53.18m、寬9.60m、高高15.0m的五層樓房房，建筑面積積2526m2。1984年年5月完成設設計，當年動動工，8月底底完成主體工工程，進行外外部裝修，11月進行內內部裝修。在施工期間的的7月份即發(fā)發(fā)現(xiàn)墻體開裂裂。1985年5月進行行全面調查時時，發(fā)現(xiàn)東部部單元磚墻裂裂縫由窗下發(fā)發(fā)展至樓板，，從一層至五五層，層層開開裂。裂縫長長度超過1m，裂縫寬度度2—5mm(圖5-6-17)。。南墻有5條裂裂縫，北墻對對應也有5條條，屋頂圈梁梁也開裂。東東68山墻一樓窗下下有兩條豎向向裂縫；其余余還有十多條條裂縫大致呈呈450角伸展。(a)(b)圖5-6-17鐵嶺市某某住宅樓(a)外景；；(b)一樓樓窗下墻開裂裂情況(1985年5月月攝)(1)事故原原因分析及地地基土層分布布本工程雖座落落于龍首山北北麓一片復雜雜場地區(qū)域內內，但在進行行勘察時只布布置了三個鉆鉆孔，且均不不在建筑物外外形輪廓線上上。從勘69資料看(圖5-6-18):第①層為雜填土，厚厚薄不均，東東部厚3.60m，西部部僅厚1.0m；第②層為粉質粘土，，東部呈軟塑塑狀態(tài)，西部部為可塑與硬硬塑狀態(tài)，見見圖5-6-17中的③、④；第⑤層為強風化基巖巖，其頂部埋埋深在住宅西西部為地下5.0處，而而在東部則超超過8.90m。根據(jù)這樣三個個土層變化很很大的鉆孔資資料，無法繪繪制地質剖面面圖。至于土土工試驗，只只取了一個原原狀土，代表表性很差。總總之，勘察的的質量差工作作粗糙。70圖5-6-18鐵嶺住住宅樓鉆孔布布置及土層分分布(a)平面及及鉆孔位置；；(b)地質質剖面設計采用天然然地基，基礎礎埋深1.50m，大部部分設置在雜雜填土上。基基礎材料采用用毛石基礎(整體性差)，基礎寬度度東山墻為1.30m；；其余均為1.0m(對對于五層建筑筑物的重力荷荷載和復雜地地基情況來說說，這些基礎礎寬度太小)。設計時考慮地地基軟硬不同同，將住宅樓樓分為兩個單單元，其間用用沉降縫分開開，并在基礎礎頂部和二、、四層樓板與與屋面板標高高處設71置鋼筋混凝土土圈梁。看來來設計中基礎礎寬度大小、、基礎材料太太弱也是導致致房屋質量問問題的原因之之一。至于施工質量量低劣則是本本工程發(fā)生質質量事故的關關鍵。早在1983年11月，尚未未勘察，就動動工挖基槽。。198