地基基础工程事故分析

所属栏目:行政法论文 发布日期:2011-01-04 10:24 热度:

  【摘要】地基基础工程在整个工程施工中占有极其重要的地位,其中不乏安全及质量事故的发生,现就一些工程中常见的问题进行阐述和分析.并针对具体情况提出一些预防和处理措施。
  【关键词】地基,基础事故,防治分析;
  一、前言
  地基基础工程事故发生可能是因勘测、设计、构造、制造、安装与使用等因素相互作用引起的。而这些因素中。某些因素引起突发事故。另一些因素可能导致消耗性逐渐发生的事故,从安全上讲,突发事故是危险的。所以,研究并探讨地基基础工程事故发生的原因,更具有普遍性。地方性和经验性,对它的分析后得到的经验教训,更是建筑工程技术人员需要不断积累的知识财富。
  二、地基与基础的工程事故的原因及防治方法
  (一)因工程地质勘查中的错误而产生的事故
  工程勘察报告要全面反映建筑场地工程地质和水文地质情况,预防地基与基础的工程事故,首先对场地工程地质和水文地质条件全面正确的了解,要做到这一点关键要搞好工程勘查工作,要根据建筑物场地的特点,建筑物情况合理确定工程勘察目的和任务,勘查工作是设计的重要称序,决不能忽视而不做,也不能随便做而不考虑是否适用。特别是对复杂的、软弱的地基,更应慎重对待。即使对单层的一般性建筑,也不能不做勘查。
  事故实例:某3层宿舍,高10.4m,长87.87m,宽12.8m,为纵墙承重砖混结构,楼板为预制空心板,基础为灰土垫层上砌砖放大脚,未做圈梁。主体结构完成后,检查发现房屋西南角门口处有一条斜裂缝,最宽处10mm,裂缝一直延伸到灰土垫层顶面,裂缝上宽下窄,由下而上向西倾斜。发现裂缝后,在裂缝初贴石膏饼两块,约一周后,石膏饼上出现1mm宽的裂缝。在第一次检查时,内墙门洞处未见裂缝,两周后第二次检查时,发现内墙门洞处也已经有裂缝,上述情况均说明裂缝在发展。
  事故原因分析:原勘查失误是事故的主因,原勘查报告虽有钻孔资料但仅有楼房对角线的41#、46#孔分别深5.10m、5.35m,其余5个孔只有3m多,远不及基础受压层深度。更值得注意的是有2个孔已穿过有机土和泥碳层,但却未做记录,在报告中未说明,只是简单地建议地基计算强度为fk=100KN/M2。这是该库房发生严重质量问题的根源;设计人员对这份粗糙的勘查报告,并未提出补做勘查的要求。此外按规范规定对于三层和三层以上的房屋,其长高比L/H宜小于或等于2.5;本例虽为三层砌体结构,但长高比L/H=87.87/10.4=8.5,此值》2.5,导致房屋的整体刚度过小,对地基过大不均匀沉降的调整能力太弱。设计人员又未采取加强上部结构刚度的有力结构措施,也是导致墙体开裂的重要原因。
  应吸取的教训:第一,工程勘查工作做的粗糙;第二,地基的选择和处理方法不当,未能使房屋坐落在比较均匀的天然或人工地基上;第三,上部结构整体刚度弱。这三点教训也就是平时常说的“情况不明,决心不大,方法不好”。
  (二)地基承载力不足破坏事故
  地基承载力是指土体破坏前能承受的最大应力,在荷载作用下,地基中产生剪应力,当地基承载力不足,产生的剪应力超过土的抗剪强度时,导致一部分土体沿着另一部分土体滑动而造成剪切破坏,地基失稳,建筑在这种地基上的建筑物可能破坏倒塌。
  事故实例:南方某地旅店,是一幢新建的公共建筑,前面7层后面6层,建筑高度为24.4m,总长度63.5m,宽度为13m,建筑面积4190m2。该工程为全现浇钢筋混凝土框架工程,钢筋混凝土独立基础。1990年8月主体工程完工后,发现地梁开裂,并测有不均匀沉降,53根柱中最大沉降量为105mm。3个月后测得最大沉降值为410mm,倾斜330mm,发现1~6层部分梁柱、墙出现裂缝31处之多,最大裂缝宽度为3mm,最长裂缝为4800mm。检查出上述问题后半年多的时间中,未采取任何措施。在1992年5月3日,在无异常天气的条件下,整幢房子全部倒塌,造成了多人伤亡的严重事故,直接损失500多万元。
  原因分析:该建筑地处沿海淤泥和淤泥质土地区,从建筑现场旁边1.8m的地下取土测定,土的天然含水率为65%~75%,按当时的地基基础设计规范规定,这种土的容许承载力为40~50Kpa,而原设计未经勘探,就盲目取为100~120Kpa,高达2.5倍,又由于少算荷载,实际柱底应力有的达到189.6Kpa,超出3倍左右。由此造成基础严重的不均匀沉降,使上部结构产生较大的附加应力,而造成建筑物破坏倒塌。
  应吸取的教训:在建筑工程中,因地基承载力不足导致其失稳产生剪切破坏的后果往往是很严重的,必须引起土建工程技术人员的极度重视。设计人员应慎重对待工程勘查报告提供的地基承载力建议值,严格计算基础的实际土压力,若对勘察告的建议值有怀疑,可以在做载荷试验验证。施工人员在天然地基上建造大中型工程时,应复核设计地基承载力的合理性。一旦发生地基产生较大的沉降或倾斜,必须立即停工,会同勘查、设计和使用单位共同研究。采取必要措施,防止地基和建筑物发生灾难性破坏。
  (三)地基受冻事故
  有关部门试验统计表明,砼早期受冻后,其抗压强度损失高于50%,抗拉强度损失达到40%,使得构件的最终强度达不到设计要求,以至于不得不砸掉重来或补强。但是冬施期间的质量事故,往往在解冻后才能发现,具有滞后性,而且不易被发现即具有隐蔽性。可见,注重对冬施砼的早期防冻何等重要。另外,冬季施工时,基础较易遭冻,地基融化时产生融沉,往往对建筑物造成冻害。故在冬季施工地基和基础时,对地基的防冻应该给予高度重视。在一般情况下,冻胀地基土类,如含水率14%的粘沙、地下水位较高的粘性土等,都可能造成冻害。宏观上看,往往由于地基土冻胀、融沉而使基础或上部结构产生裂缝;微观上看,地基受冻后,压缩模量多数会降低很多,地基土的承载能力也就大幅度降低。据有关资料报道,在受冻地基表面30--40cm深处,不冻胀土和弱冻胀土受冻后的承载力将降低56--29%,冻胀土和强冻胀土将降低71--60%。地基土受冻后的这些性能变化,都会造成建筑物的不均匀下沉进而导致建筑物的损坏。
  事故实例:东北某地16个柱基于11月下旬开挖基坑后,即浇筑填充用混凝土,随后浇筑柱基础和上部结构,施工时当地气温已低于0℃。第二年开冻后,有九个柱基的填充混凝土下沉,并与柱基脱开20~150mm。由于柱基下沉,与柱相连的梁有2根在端部出现裂缝,最大裂缝为1mm和3mm。
  事故原因分析:由于施工时气温已低于0℃,基础周围既不回填,又无其他保温措施,造成地基受冻,冻土上隆抬起基础填充的混凝土,以后冻土融化,地基下陷,填充混凝土下沉,造成与柱基脱开。
  事故处理:1)为防止事故发展,立即用方木支撑上部梁板结构,并用铁楔楔紧柱与混凝土之间的空隙。2)进行沉降观测,至下沉基本稳定后,再一次将前述的铁楔楔紧,然后用压力灌浆法灌入水泥砂浆。3)梁板缝处理。细小裂缝涂抹沥青,较宽的缝凿出沟槽,用水泥砂浆嵌填。
  三、结语
  工程质量事故连年不断,造成了许多不应有的损失。为了预防事故的再次发生,同时也为排除事故提供依据,当发生一次重大的地基基础事故后,最关键的事对这次质量事故发生的原因进行分析,只有正确的分析,才能发现事故的原发症结。进行公正的仲裁,明确事故的责任;只有正确的分析,才能找到今后应吸取的教训,化消极因素为积极因素;也只有正确的分析,才能制定出适宜的防治措施,防患于未然。对于结构设计,施工技术和使用中的错误引起的,其中大部分是主观性的错误。而当严格遵守勘查、设计与施工的标准文件的规定和相应要求,则错误是可以避免的。
  【参考文献】
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  [3]建筑地基基础设计规范GB50007—2002[S].中国建筑工业出版社,2002.
  [4]陈仲颐,叶书麟.基础工程学[M].中国建筑工业出版社,1991
  
  

文章标题:地基基础工程事故分析

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