地基質(zhì)量事故處理案例.ppt

1、地基沉降及失穩(wěn)質(zhì)量事故,2017-05-29,地基工程質(zhì)量事故,地基變形事故,地基失穩(wěn)事故,1,2,3,地基事故可分為天然地基上的事故和人工地基上的事故兩類。無 是天然地基上的事故還是人工地基上的事故，按其性質(zhì)可概括為 地基強度和變形兩大問題。地基強度問題引起的地基事故主要表現(xiàn) 在地基承載力不足或地基喪失穩(wěn)定性或斜坡喪失穩(wěn)定性。地基變形 問題引起的地基事故經(jīng)常發(fā)生在軟土、失陷性黃土、膨脹土、季節(jié) 性凍土等地區(qū),一、地基工程事故原因分析,1.地質(zhì)勘察深度不足或者根本不勘察 2.基礎(chǔ)設(shè)計不調(diào)查、不計算。 3.軟弱地基不處理 4.忽視寒冷地區(qū)地基上的凍脹 5.基礎(chǔ)埋置深度不足 6.地基基礎(chǔ)缺乏防護、

2、防水、排水、措施 7.不按圖紙規(guī)范施工，粗制濫造,第二節(jié) 地基失穩(wěn)事故,什么叫地基失穩(wěn)？ 地基在荷載的作用下，地基中產(chǎn)生了剪切力。當(dāng)局部范圍內(nèi)的剪切力超過土的抗剪強度時，將發(fā)生一部分土體沿著另一部分土體滑動二造成剪切破壞，這種現(xiàn)象稱之為地基喪失穩(wěn)定，即失穩(wěn)。,當(dāng)?shù)鼗恋目辜魪姸炔蛔阋猿惺艿鼗盏膲毫υO(shè)計值，地基就會產(chǎn)生局部或者整體的剪切破壞，具體形式有： 1.整體剪切破壞 2.局部剪切破壞 3.沖切剪切破壞 結(jié)果都是引起建筑物結(jié)構(gòu)破壞或者倒塌。 地基失穩(wěn)的預(yù)兆往往就是沉降的速率過大，必須充分重視，而且建筑物的不均勻沉降也會引起地基失穩(wěn)破壞,事故緊急處置情況 針對傾倒樓房附近存在南面開挖基坑、

3、北面堆土過高、部分防汛墻坍塌等重大隱患，為保持土壓平衡，根據(jù)專家組建議，加快卸載北面堆積最高約10米的土方，抓緊回填樓房南面深約4.6米的基坑，同時對多余土方進行外運。經(jīng)過搶險施工人員三天三夜的連續(xù)奮戰(zhàn)，累計卸載、外運和回填土方約6萬方。至6月30日，南面基坑全部填平，北面堆土下降至0.5米左右，臨時防汛設(shè)施基本修筑完成，有效防止了次生災(zāi)害的發(fā)生。 三是組織專業(yè)檢測人員，分別對在建的其余10幢樓房、鄰近居民小區(qū)、附近防汛設(shè)施和道路管線進行不間斷監(jiān)測，并對燃氣、電力等管線進行了逐戶安檢。專家組根據(jù)檢測結(jié)果判斷，鄰近居民小區(qū)、附近道路管線等未受影響；在建的其余樓房安全狀況穩(wěn)定，不會發(fā)生類似傾倒事故

4、。臨時撤離居民于6月29日晚全部回家，工程搶排險任務(wù)于7月1日結(jié)束。,1、房屋傾倒的主要原因是，緊貼7號樓北側(cè)，在短期內(nèi)堆土過高，最高處達10米左右；與此同時，緊鄰大樓南側(cè)的地下車庫基坑正在開挖，開挖深度4.6米，大樓兩側(cè)的壓力差使土體產(chǎn)生水平位移，過大的水平力超過了樁基的抗側(cè)能力，導(dǎo)致房屋傾倒。 2、傾倒事故發(fā)生后，對其它房屋周邊的堆土及時采取了卸土、填坑等措施，目前地基和房屋變形穩(wěn)定，房屋傾倒的隱患已經(jīng)排除。 3、原勘察報告，經(jīng)現(xiàn)場補充勘察和復(fù)核，符合規(guī)范要求；原結(jié)構(gòu)設(shè)計，經(jīng)復(fù)核符合規(guī)范要求；大樓所用PHC管樁，經(jīng)檢測質(zhì)量符合規(guī)范要求。 4、建議進一步分析房屋傾倒機理，總結(jié)經(jīng)驗、吸取教訓(xùn)；

5、同時對周邊房屋進一步檢測和監(jiān)測，確保安全。,地基是承受建筑物全部荷載的土體或巖體，它不屬于建筑物的組成部分。為了使建筑物安全、正常地使用而不遭到破壞，要求地基應(yīng)滿足設(shè)計需要的容許承載力、建筑物的沉降值小于容許變形值以及地基無滑動危險，這是對地基設(shè)計的基本要求。造成上海蓮華南路高樓地基失穩(wěn)的主要因素是：（1）高樓南側(cè)地下車庫施工順序失當(dāng)。通常，應(yīng)在高層建筑的基礎(chǔ)上設(shè)置地下室或車庫，這有利于建筑物抗震。上海蓮華南路的高樓沒有在其基礎(chǔ)上設(shè)置車庫的原因，可能是考慮到地基承載力較差的緣故。高樓南側(cè)的地下車庫是按照先淺后深的順序進行施工的，這顯然不適當(dāng)。（2）高樓北側(cè)土方堆放失當(dāng)。在施工期內(nèi)，于高樓北側(cè)較

6、長時間堆放高達10米左右的土方是十分不恰當(dāng)?shù)摹＃?）地基土體的含水量增大。在高樓整體倒塌前的一段時間里，正處于雨季，地基土體的含水量增大，使地基土體容易發(fā)生擾動。,2009年6月，上海閔行區(qū)蓮花河畔景苑在建的13層7號樓整體倒覆，致一名工人當(dāng)場被壓死亡 。,這樣，在上面三個主要因素的綜合作用下，該高樓發(fā)生了地基失穩(wěn)的災(zāi)難：失當(dāng)堆放的土方在高樓北側(cè)對地基形成了高加載；地下車庫深度4.6米的大開挖取土在高樓南側(cè)形成了對地基的大減載；地基的土體在高樓南、北兩側(cè)形成了高差較大的凌空面。于是，“大樓兩側(cè)的壓力差使土體產(chǎn)生水平位移”，該水平位移使高差較大的凌空面處的地基發(fā)生滑動變形而使地基失穩(wěn)，地基的失穩(wěn)

7、導(dǎo)致了高樓的整體傾斜；瞬間，建筑物對樁基礎(chǔ)的設(shè)計軸力（垂直荷載）轉(zhuǎn)化為對樁基礎(chǔ)向上的拔力和水平力，從而導(dǎo)致了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁頂部與房屋底板在連接處被整齊地切開的災(zāi)難性破壞13層的高樓就轟然倒塌了。,二,三,浙江蕭甬鐵路發(fā)生地基整體下沉事故,中廣網(wǎng)北京5月10日消息2005年5月9日上午7時10分，浙江蕭甬鐵路余姚西至驛亭區(qū)間，由于地方一磚瓦廠取土，造成鐵路地基土體移位，路堤發(fā)生整體下沉事故，導(dǎo)致鐵路中斷行車，杭州至寧波間途經(jīng)該處的旅客列車受到影響。,1.整體剪切破壞 對壓縮性較小的密實砂與堅硬粘土地基，基礎(chǔ)埋深較淺時，當(dāng)上部荷載很大使基底壓力超過極限承載能力時，地基內(nèi)塑性變形區(qū)發(fā)展形成一連

8、續(xù)滑動面，即發(fā)生整體剪切破壞，在基礎(chǔ)周圍地面有明顯隆起現(xiàn)象。,2.局部剪切破壞 局部剪切破壞的地基塑性變形區(qū)位于基礎(chǔ)下方，滑動面未延伸至地面，地面略有隆起現(xiàn)象，但房屋不會明顯傾斜或者倒塌。,3.沖壓剪切破壞 對壓縮性較大的松散和軟土地基，當(dāng)基礎(chǔ)埋深較深時，上部荷載使地基土連續(xù)下沉，并沿基礎(chǔ)周邊產(chǎn)生豎向剪切，建筑物產(chǎn)生過大的不能容許沉降，即沖切剪切破壞。破壞時地基不出現(xiàn)明顯的連續(xù)滑動面?；A(chǔ)四周的地面不隆起，建筑物沒有很大傾斜，基礎(chǔ)就像切入土中一樣，建筑物產(chǎn)生較大沉降。,1,2,3,4,軟土地基的不均勻沉降,膨脹土地基膨脹或收縮,季節(jié)性凍土地基凍脹.,三、地基變形事故,軟土地基事故案例分析,地基

9、軟弱下臥層的問題 案情： 某九層框架建筑物，建成不久后即發(fā)現(xiàn)墻身開裂，建筑物沉降最大達58cm，沉降中間大，兩端小，產(chǎn)生這一問題的原因是什么？目前情況如何處理？這是大家關(guān)心的問題。 進一步了解發(fā)現(xiàn)，該建筑物是一箱基基礎(chǔ)上的框架結(jié)構(gòu)，原場地中有厚達9.518.4m厚的軟土層、軟土層表面為38m的細砂層，地質(zhì)剖面見圖1。設(shè)計者在細砂層面上回填砂石碾壓密實，然后把碾壓層作為箱基的持力層。在開始基礎(chǔ)施工到裝飾竣工完成的一年半中，基礎(chǔ)最大沉降達58cm，由于沉降差較大，造成了上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。,原因： 該案例產(chǎn)生過大沉降并影響上部結(jié)構(gòu)安全，關(guān)鍵原因是對地基承載力的認(rèn)識不夠完整。地基承載力是取決于基礎(chǔ)應(yīng)力

10、影響所到的受力范圍，不僅僅是基礎(chǔ)底附近的土體承載力。同時，地基承載力應(yīng)包含兩層內(nèi)容，一是地基強度穩(wěn)定，二是地基變形。本工程基礎(chǔ)長寬為6020m，其應(yīng)力影響到地基下部的軟土層，在上部結(jié)構(gòu)荷載作用下軟土產(chǎn)生固結(jié)沉降，隨著時間的增長，沉降逐步發(fā)展，預(yù)計總沉降量會達約100cm，目前沉降量約為總沉降量的60%。由于沉降量過大，沉降不均勻，同時上部結(jié)構(gòu)剛度也不均勻，從而在結(jié)構(gòu)剛度突變處產(chǎn)生了裂縫,處理： 該工程必須要對地基進行加固處理，加固采用靜壓預(yù)制砼樁方案。但設(shè)計時要考慮樁土的共同作用，同時充分考慮目前地基已承擔(dān)了部分荷載，加固樁只需承擔(dān)部分荷載即可，而不必設(shè)計成由加固樁承擔(dān)全部荷載，從而達到節(jié)省的

11、目的。 啟示啟示啟示啟示： 1、地基的承載力要考慮下臥軟土層的承載力，地基設(shè)計應(yīng)要進行沉降計算，尤其是場地存在軟弱土層的地基，必須要進行沉降驗算。 2、這種地基的加固設(shè)計應(yīng)考慮已有土體先發(fā)揮作用，已承擔(dān)了部分荷載的特點，設(shè)計的加固樁與地基共同作用承擔(dān)部分荷載，從而達到更經(jīng)濟合理的設(shè)計,案例2,工程概況 某城市防洪擋土結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，該場地原為一斜坡，為美化城市，現(xiàn)要施工一擋土結(jié)構(gòu)如圖1所示，靠岸一側(cè)為墻,用作擋土和擋水?？亢右粋?cè)為框架柱子，頂部作為一個街景平臺。 由于場地存在軟土層，因而采用樁基進行處理,施工順序及事故情況 施工順序為先打樁，完成地梁施工以及11.8m高程以下的側(cè)墻及梁柱

12、，然后在墻后岸上的斜坡進行填土至11.8m，再繼續(xù)施工11.8m高程以上的結(jié)構(gòu)和回填靠河一側(cè)7.2m高程處的反壓土坡。 當(dāng)施工完成后，發(fā)現(xiàn)柱子傾斜，11.8m高程處的橫梁產(chǎn)生裂縫，后進一步開挖，發(fā)現(xiàn)地梁也有斷裂破壞。 現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，靠河一側(cè)的柱子有明顯的傾斜和彎曲，在11.8m橫梁處為分界點，下部向外傾斜而上部則向內(nèi)傾斜，示意圖如圖2所示，現(xiàn)場照片則如圖3所示。,3、事故原因分析 據(jù)分析 主要是施工順序不合理所產(chǎn)生。 本工程中兩側(cè)填土是不平衡的，再加上靠河一側(cè)反壓土體未填之前，靠岸一側(cè)土體先填筑至11.8m高程，造成兩側(cè)土壓更大的不平衡。由于場地為軟土地質(zhì)，在兩側(cè)不平衡土壓力作用下，軟土體產(chǎn)生側(cè)移，把其下的樁向河一側(cè)推移，使樁頂向河一側(cè)產(chǎn)生水平位移，而樁頂以上的結(jié)構(gòu)體則整體向河一側(cè)產(chǎn)生水平側(cè)移，因而11.8m高程以下的柱子是向外傾斜的。當(dāng)在11.8m高程再往上施工時，如果順著柱子的傾斜方向向上，則結(jié)構(gòu)更傾斜，為減少傾斜控制柱頂與柱腳在同一垂線上，則11.8m高程以上的柱子必須向內(nèi)傾斜，由此施工后，則得到現(xiàn)場所看到的情況,4、啟示 由以上的原因分析可見，在軟土地基中，施工順序會對結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生重要影響。軟土在不平衡