建筑事故分析與處理第三章地基、根底工程事故處理

〔一〕地基工程事故處理地基工程事故的原因地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)地基工程事故的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和處理方案選擇本章內(nèi)容地基工程事故：地基失穩(wěn)或變形、斜坡失穩(wěn)、擋土墻失穩(wěn)等根底工程事故：包括根底錯(cuò)位、變形過大、強(qiáng)度缺乏、設(shè)備根底振動(dòng)過大等地基事故按性質(zhì)分：地基強(qiáng)度和變形兩大類。地基強(qiáng)度問題引起的地基事故——表現(xiàn)在地基承載力缺乏或喪失穩(wěn)定性；地基變形問題引起的地基事故——常發(fā)生在軟土、濕陷性黃土、膨脹土、季節(jié)性凍土等地區(qū)；烏干達(dá)工地坍塌事故地基工程事故的原因

一、地質(zhì)勘察問題勘察工作不認(rèn)真，提供的指標(biāo)及地基承載力不確切；鉆孔間距太大，勘察不全面；鉆孔深度不夠；地質(zhì)勘察報(bào)告不詳細(xì)、不準(zhǔn)確，造成地基根底設(shè)計(jì)方案錯(cuò)誤；地基工程事故的原因

地基工程事故的原因

四、環(huán)境及使用問題根底施工的環(huán)境效應(yīng)；地下水位的變化；使用條件的變化所引起的地基土應(yīng)力分布和性狀變化〔盲目加層、大面積堆載、管理不善長(zhǎng)期不維修、改變功能〕；1、整體剪切破壞——當(dāng)荷載大于某數(shù)值時(shí)，根底急劇下沉。根底周圍地面有明顯的隆起現(xiàn)象，根底傾斜，甚至倒塌，地基發(fā)生整體剪切破壞。地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)

一、地基失穩(wěn)事故——屬于剪切破壞2、局部剪切破壞——滑動(dòng)面從根底的一邊開始，止于地基中的某點(diǎn)，根底周圍地面也有明顯的隆起現(xiàn)象，但根底無明顯的傾斜或倒塌。

地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)3、沖切剪切破壞——由于弱土層的變形使根底連續(xù)下沉，產(chǎn)生過大的沉降，根底就像切入土中一樣。地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)地基沖切剪切破壞整體剪切破壞實(shí)例★原因分析：經(jīng)勘察，根底下為15M厚的高塑性淤泥質(zhì)軟粘土地基，初次存谷后使基底平均壓力達(dá)330KPa，超過了地基極限承載力〔280KPa〕。★處理措施：為修復(fù)筒倉，在根底下面設(shè)置了70多個(gè)支承于深16M的基巖上的混凝土墩，使用388只500KN千斤頂，逐漸將傾覆的筒倉糾正。修復(fù)后筒倉位置比原來降低了4m。整體剪切破壞實(shí)例意大利比薩斜塔這是舉世聞名的建筑物傾斜的典型實(shí)例。全塔總重約145MN，根底底面平均壓力約50kPa。地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層。目前塔向南傾斜，南北兩端沉降差1.80m，塔頂離中心線已達(dá)5.27m，傾斜5.5°，成為危險(xiǎn)建筑。1990年1月4日被封閉。除加固塔身外，用壓重法和取土法進(jìn)行地基處理。目前已向游人開放。1995年12月，武漢市整體爆破一幢18層的高層建筑。該建住高度65．5m，采用336根錘擊沉管擴(kuò)底灌注樁，樁長(zhǎng)17．5m，樁端進(jìn)入中密粉細(xì)砂持力層l－4m。爆破撤除的原因是該高層建筑結(jié)構(gòu)到頂后3個(gè)月內(nèi)產(chǎn)生很大的傾斜，頂部水平位移達(dá)2884mm，傾斜超過5％，且開展速度很快，如不及時(shí)撤除，有整體傾覆的危險(xiǎn)。這一樁基失穩(wěn)的事故告訴人們采用樁根底并不是萬無一失的，應(yīng)當(dāng)重視樁根底平安度的研究。1996年9月，海口市經(jīng)受12級(jí)颶風(fēng)襲擊，伴有400mm以上的大暴雨，在濱海大道旁的某商住小區(qū)內(nèi)，一座停工中的體積達(dá)30000m3的巨型地下室突然竄出地面5－6m，整體傾斜，猶如平地出現(xiàn)一艘水泥船，停泊在兩幢高樓的中間。雖然經(jīng)過降水、牽引、歸位等工程措施處理，但因地下室兩端高差仍有900mm無法扶正，且頂板和外墻均已開裂，不能繼續(xù)利用而報(bào)廢。這一典型的傾覆失穩(wěn)的事故再次告誡人們，粘性土中的巨大浮力不容無視。二、滑坡〔斜坡〕失穩(wěn)1、滑坡〔斜坡〕失穩(wěn)的特征斜坡失穩(wěn)常以滑坡形式出現(xiàn)，對(duì)工程危害極大；滑坡可以是緩慢的、長(zhǎng)期的，也可以是突然的發(fā)生，以每秒幾米甚至幾十米的速度下滑；大局部在山區(qū)，受一些因素影響，斜坡土石體在重力作用下失穩(wěn)，沿斜坡向下緩慢整體移動(dòng)。地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)2、滑坡〔斜坡〕上房屋穩(wěn)定性破壞類型1〕建筑物位于斜坡頂部時(shí)，在頂部形成滑坡，土就從根底下擠出，地基土松動(dòng)，地基出現(xiàn)不均勻沉降，房屋將出現(xiàn)開裂損壞或傾斜。如圖a地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)山頂民房夜遇山體滑坡地基懸空陽臺(tái)消失2、滑坡〔斜坡〕上房屋穩(wěn)定性破壞類型2〕位于斜坡上的房屋，在土體發(fā)生滑坡情況下，局部土繞過根底移動(dòng)，建筑物隨局部土體一起移動(dòng)。如圖b地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)2、滑坡〔斜坡〕上房屋穩(wěn)定性破壞類型3〕位于坡腳下部的房屋，通常只是經(jīng)受滑坡土體的壓力，如圖c地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)3、滑坡整治整治前，應(yīng)深入了解形成滑坡的內(nèi)外部條件，對(duì)誘因應(yīng)分清主次；整治必須及時(shí)，最好在滑坡初期，且要根本解決；整治方法：排水、支擋、減重和護(hù)坡；也可用通風(fēng)疏干、電滲排水、爆破灌漿、化學(xué)加固等方法來改善滑動(dòng)帶巖土的性質(zhì)，以穩(wěn)定邊坡。地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)1998年長(zhǎng)江全流域特大洪水時(shí)，萬里長(zhǎng)江堤防經(jīng)受了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，一些地方的大堤垮塌，大堤地基發(fā)生嚴(yán)重管涌，洪水淹沒了大片土地，人民生命財(cái)產(chǎn)遭受巨大的威脅。僅湖北省沿江段就查出4974處險(xiǎn)情，其中重點(diǎn)險(xiǎn)情540處中，有320處屬地基險(xiǎn)情；潰口性險(xiǎn)情34處中，除3處是涵閘險(xiǎn)情外，其余都是地基和堤身的險(xiǎn)情。可見，長(zhǎng)江防洪工程的重點(diǎn)在巖土工程。三、擋土墻失穩(wěn)——指擋土墻的滑動(dòng)、傾覆或倒塌原因：設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮排水措施或排水措施不當(dāng)，增加了擋土墻的壓力；墻后填土夯不密實(shí)；擋土墻的根底埋置深度選擇不當(dāng)；地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)四、地基變形事故1、軟土地基不均勻沉降；〔軟土指抗剪強(qiáng)度較低、壓縮性較高、滲透性較小的淤泥、淤泥質(zhì)土、和某些充填土、雜填土及高壓縮性土層。〕變形特征——沉降大而不均勻；沉降速率大；沉降穩(wěn)定歷時(shí)長(zhǎng)；地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)2、濕陷性黃土地基的變形；濕陷性黃土中粉土顆粒占60%以上，含有大量的可溶鹽類，土中有肉眼可見的大孔隙，在建筑物和土作用下受水浸濕，土的結(jié)構(gòu)迅速破壞，強(qiáng)度降低，并發(fā)生顯著的附加沉降。變形特征——變形量大；開展速度快；地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)濕陷變形可分為外荷濕陷變形及自重濕陷變形；前者由根底荷載引起，后者是在土層飽和自重壓力作用下產(chǎn)生的；對(duì)上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)〔影響〕——根底及上部結(jié)構(gòu)開裂；傾斜；濕陷變形只出現(xiàn)在受水浸濕部位，而沒有水浸部位根本不動(dòng)，造成傾斜折斷；地基遇到多處濕陷時(shí)；地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)3、膨脹土地基(脹縮)的變形；膨脹土地基指黏粒成分由強(qiáng)親水性礦物組成，具有吸水膨脹和失水收縮且脹縮性能較大的黏性土。變形特征——不均勻性；可逆性；邊坡變形特征——不但有升降變形，還有水平位移。地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)脹縮變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)〔影響〕——結(jié)構(gòu)開裂；〔特點(diǎn)：地域性和成群性〕遇水膨脹，失水收縮，反復(fù)作用；室內(nèi)地面開裂；外墻與內(nèi)墻交接處；在地質(zhì)條件相同的情況下，單層房屋開裂較為普遍；地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)地基沉降地基下沉引起開裂地面下沉導(dǎo)致樓梯裂陷浙江蕭甬鐵路路基下沉事故4、季節(jié)性凍土地基凍脹有規(guī)律的季節(jié)性變化——冬季凍結(jié)，夏季融化〔凍結(jié)發(fā)脹、融化沉陷，即凍融〕變形與氣溫、根底埋深有關(guān)；破壞現(xiàn)象——墻體裂縫；根底拉斷；外墻因凍脹抬起，內(nèi)墻不動(dòng)，天棚與內(nèi)墻別離；臺(tái)階隆起，門窗歪斜；地基工程事故類別、特征及其效應(yīng)地基工程事故的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和處理方案選擇一、地基事故的分級(jí)不均勻沉降超標(biāo)，墻面出現(xiàn)1mm以下的裂縫或稍微傾斜——1級(jí)不均勻沉降超標(biāo)，墻面、梁、柱出現(xiàn)少量裂縫，門窗開啟不靈——2級(jí)不均勻沉降顯著或均勻沉降很大，墻、梁、柱開裂普遍，傾斜明顯，影響平安和適用——3級(jí)不均勻沉降嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)有破損，危及平安，不能使用——4級(jí)對(duì)嚴(yán)重程度為1、2級(jí)事故的建筑物，可先觀察，視沉降和裂縫是否穩(wěn)定和建筑物的重要程度，確定處理與否；對(duì)嚴(yán)重程度為3級(jí)事故的建筑物，無論其開展情況和重要程度如何，均應(yīng)立即著手補(bǔ)