2地基事故分析与处理

2地基事故分析析与处理2.1概述2.1.1地基工程事故故概述地基是建筑结结构最重要的的组成部分之之一。建筑物物事故的发生生，不少与地地基问题有关关。而地基工工程事故的主主要原因是由由于勘察、设设计、施工不不当或环境和和使用情况改改变而引起的的。其最终反反映是产生过过量的变形或或不均匀变形形，从而使上上部结构出现现裂缝，倾斜斜，削弱和破破坏了结构的的整体性、并并影响到建筑筑物的正常使使用。严重者者，地基失稳稳，导致建筑筑物倒塌。2.1.2地基与基础地基和基础是是建筑物的重重要组成部分分，任何建筑筑都必须有可可靠的地基和和基础。基础础是与地基紧紧密联系、互互相依存的工工程结构。不合理或错误误的基础设计计与施工质量量问题都会导导致基础工程程质量缺陷与与事故。当地基的整体体稳定性和承承载力不能满满足要求时，，在荷载作用用下，地基将将会产生局部部或整体剪切切破坏。天然然地基承载力力的高低主要要与土的抗剪剪强度有关，，也与基础形形式、基础底底面积大小和和埋深有关。。在建筑物荷载载（包括静、、动荷载的各各种组合）的的作用下，地地基将产生沉沉降、水平位位移以及不均均匀沉降，若若地基的变形形超过允许值值，将会影响响建（构）筑筑物的安全与与正常使用，，严重的将造造成建筑物破破坏甚至倒塌塌。其中以不不均匀沉降超超过允许值而而造成的工程程事故比例最最高，尤其是是在深厚的软软粘土地区。。2.1.3地基与基础工工程事故的特特点地基和基础都都属地下隐蔽蔽工程，建筑筑工程竣工后后难以检查，，使用期间出出现缺陷事故故前期也不易易察觉。一旦旦发生事故，，难以补救，，甚至造成灾灾难性的后果果。因此，建建设工程中的的地基基础工工程的缺陷和和事故，具有有普遍性、地地方性、隐蔽蔽性和严重性性的特点。2.1.4地基与与基础础工程程质量量控制制的重重要性性地基与与基础础工程程是建建筑施施工技技术复复杂、、难度度很大大的分分部工工程之之一，，主主要要包包括括无无支支护护土土方方、、有有支支护护土土方方、、地地基基处处理理、、桩桩基基、、地地下下防防水水等等。。地地基基与与基基础础施施工工质质量量合合格格与与否否，，直直接接影影响响到到建建筑筑物物的的结结构构安安全全。。随随着着国国家家经经济济的的发发展展和和施施工工技技术术的的进进步步，，单单体体工工程程的的建建筑筑规规模模越越来来越越大大，，综综合合使使用用功功能能越越来来越越多多，，故故地地基基与与基基础础的的施施工工质质量量控控制制日日益益重重要要。。2.2地基工程事事故分析及及处理2.2.1建（构）筑筑物对地基基的要求（1）地基承载载力或稳定定性问题地基承载力力或稳定性性问题是指指地基在建建（构）筑筑物荷载（（包括静、、动荷载的的各种组合合）作用下下的稳定性性问题。若若地基承载载力不能满满足要求，，在建（构构）筑物荷荷载作用下下，地基将将会产生局局部或整体体剪切破坏坏，影响建建（构）筑筑物的安全全与正常使使用，甚至至造成建（（构）筑物物的破坏。。天然地基基承载力的的高低主要要与土的抗抗剪强度有有关，也与与基础形式式、大小和和埋深有关关。边坡稳稳定也属于于这类问题题。（2）沉降、水水平位移及及不均匀沉沉降问题在建（构））筑物的荷荷载（包括括静、动荷荷载的各种种组合）作作用下，地地基将产生生沉降、水水平位移以以及不均匀匀沉降。若若地基变形形（沉降、、水平位移移、不均匀匀沉降）超超过允许值值，将会影影响建（构构）筑物的的安全与正正常使用，，严重的将将造成建（（构）筑物物破坏。其其中不均匀匀沉降超过过允许值造造成的工程程事故比例例最高，特特别在深厚厚软粘土地地区。天然然地基变形形大小主要要与荷载大大小和土的的变形特性性有关，也也与基础型型式有关。。（3）渗透问题题渗透问题主主要分两类类：一类是是堤坝蓄水水构筑物地地基渗流量量超过其允允许值时，，其后果是是造成较大大水量损失失，甚至蓄蓄水失败；；另一类是是地基中水水力比降超超过其允许许值时，地地基土会因因潜蚀和管管涌产生破破坏，严重重的将导致致建（构））筑物破坏坏。天然地地基渗透问问题主要与与地基中水水力比降和和土的渗透透性有关。。（4）液化问题题在地震、机机器及车辆辆的振动、、波浪作用用和爆破等等动力荷载载作用下，，会引起饱饱和松散粉粉细砂（包包括部分粉粉土）产生生液化，使使土体类似似于液体而而失去抗剪剪强度，从从而造成地地基失稳和和震陷。2.2.2地基工程事事故的类别别及特征地基事故可可分为天然然的地基事事故和人工工地基事故故两大类。。无论是天然然地基上事事故还是人人工地基上上事故，按按其性质都都可概括为为地基强度度和地基变变形两大问问题。地基基变形问题题引起的地地基事故常常发生软土土、湿陷性性黄土、膨膨胀土、季季节性冻土土等地区。。地基强度度问题引起起的地基事事故主要表表现在以下下方面：地地基承载力力不足或地地基丧失稳稳定性或斜斜坡丧失稳稳定性。（1）地地基基失失稳稳事事故故对于于一一般般地地基基，，在在局局部部荷荷载载作作用用下下，，地地基基的的失失稳稳过过程程，，可可以以用用荷荷载载试试验验的的F~S曲线来描描述。图图2.1表示由静静荷载试试验得到到的两种种类型的的荷载—沉降的关关系曲线线。当荷载大大于某一一数值时时，曲线线Ⅰ有比比较明显显的转折折点，基基础急剧剧地下沉沉。同时时，在基基础周围围的地面面有明显显的隆起起现象，，基础倾倾斜，甚甚至倒塌塌，地基基发生整整体剪切切破坏。。曲线Ⅱ没没有明显显的转折折点，地地基发生生局部剪剪切破坏坏。软粘粘土的松松砂地基基属于这这一类型型如图2.2，它类似似于整体体剪切破破坏。滑滑动面从从基础的的一边开开始，终终止于地地基中的的某点。。只有当当基础发发生相当当大的竖竖向位移移时，滑滑动面才才发展到到地面。。破坏时时，基础础周围的的地面也也有隆起起现象，，但是基基础不会会明显倾倾斜或倒倒塌。对于压缩缩比较大大的软粘粘土和松松砂，其其P~S曲线也没没有明显显的转折折点，但但地基破破坏是由由于基础础下面软软弱层的的变形使使基础连连续下沉沉，产生生了过大大的不能能容许的的沉降，，基础就就象“切切入”土土中一样样，故称称为冲切切剪切破破坏，如如图示2.3所示。地基究竟发发生哪一种种形式的破破坏，除了了与土的种种类有关以以外，还与与基础的埋埋深、加荷荷速率等因因素有关。。当基础埋埋深较浅，，荷载为缓缓慢施加的的恒载时，，将趋向于于形成整体体剪切破坏坏；若基础础埋深较大大，荷载是是快速施加加的，或是是冲击荷载载，则趋向向于形成冲冲切或局部部剪切破坏坏。（2）地基变形形事故1）软弱地基基变形特征征①沉降大而而不均匀软土地区大大量沉降观观测资料统统计表明：：砖墙承重重的混和结结构建筑，，如以层数数表示地基基受荷大小小，则三层层房屋的沉沉降量为15~20cm，四层变化化一般为20~50cm，五层至六六层则多超超过70cm；有吊车的的一般单层层工业厂房房沉降量约约为20~40cm；而大型构构筑物，如如水塔、油油罐、料仓仓、储气柜柜等，其沉沉降量一般般都大于50cm，有的甚至至超过100cm。过大的沉沉降造成室室内地坪标标高低于室室外地坪，，引起雨水水倒灌，管管道断裂，，污水不易易排出等问问题。软土地基的的不均匀沉沉降，是造造成建筑物物裂缝损坏坏或倾斜事事故的主要要原因。影影响不均匀匀沉降的因因素很多，，如土质的的不均匀性性、上部结结构的荷载载差异、建建筑物体型型复杂、建建筑物间相相邻影响、、地下水位位变化及建建筑物周围围开挖基坑坑等等。即即使在同一一荷载及简简单平面形形式下，其其差异沉降降也有可能能相差很大大。②沉降速率率大建筑物的沉沉降速率是是衡量地基基变形发展展程度与状状况的一个个重要标志志。软土地地基的沉降降速率是较较大的，一一般在加荷荷终止时沉沉降速率最最大，如图图2.4所示。沉降速率也也随基础面面积和荷载载性质的变变化而有所所不同。一一般民用或或工业建筑筑活荷较小小时，其竣竣工时沉降降速率大约约为0.5~1.5mm/d；活荷较大大的工业建建筑物和构构筑物，其其最大沉降降速率可达达45.3mm/d。衰减曲线随随着时间的的发展，沉沉降速率逐逐渐衰减，，但大约在在施工期半半年至一年年左右的时时间内，是是建筑物差差异沉降发发展最为迅迅速的时期期，也是建建筑物最容容易出现裂裂缝的时期期。在正常常情况下，，如沉降速速率衰减到到0.05mm/d以下时，，差异沉沉降一般般不再增增加。如如果作用用在地基基上的荷荷载过大大，则可可能出现现等速下下沉，长长期的等等速沉降降就有导导致地基基丧失稳稳定的危危险。③沉降稳定历历时长建筑物沉降主主要由于地基基土受荷后，，孔隙水压力力逐渐消散，，而有效应力力不断增加，，导致地基固固结作用所引引起的。因为软土的渗渗透性低，孔孔隙水不易排排除，故建筑筑物沉降稳定定历时均较长长。有的建筑筑物建成后几几年、十几年年甚至几十年年沉降尚未完完全稳定。2）不均匀沉降降对上部结构构产生的效应应①砖墙开裂由于地基不均均匀沉降使砖砖砌体受弯曲曲而导致砌体体因受主拉应应力过大而开开裂。如图2.5为不均匀沉降降导致的墙面面开裂。②砖砖柱柱断断裂裂砖砖柱柱裂裂缝缝有有水水平平缝缝及及垂垂直直缝缝两两种种类类型型。。前前者者是是由由于于基基础础不不均均匀匀沉沉降降使使中中心心受受压压砖砖柱柱产产生生纵纵向向弯弯曲曲而而拉拉裂裂。。此此种种裂裂缝缝都都出出现现在在砌砌体体下下部部，，沿沿水水平平灰灰缝缝发发展展，，使使砌砌体体受受压压面面积积减减少少，，严严重重时时将将造造成成局局部部压压碎碎而而失失稳稳，，垂垂直直裂裂缝缝一一般般出出现现在在砖砖柱柱上上部部。。③钢钢筋筋混混凝凝土土柱柱倾倾斜斜或或断断裂裂单单层层钢钢筋筋混混凝凝土土柱柱的的排排架架结结构构，，常常因因地地面面上上大大面面积积堆堆料料造造成成柱柱基基倾倾斜斜。。由由于于刚刚性性屋屋盖盖系系统统的的支支撑撑作作用用，，在在柱柱头头产产生生较较大大的的附附加加水水平平力力，，使使柱柱身身弯弯矩矩增增大大而而开开裂裂，，裂裂缝缝多多为为水水平平缝缝，，且且集集中中在在柱柱身身变变截截面面处处及及地地面面附附近近。。露露天天跨跨柱柱的的倾倾斜斜虽虽不不致致造造成成柱柱身身裂裂损损，，但但会会影影响响吊吊车车的的正正常常运运行行，，引引起起滑滑车车或或卡卡轨轨现现象象。。④高高耸耸构构筑筑物物的的倾倾斜斜建建到到软软土土地地基基上上的的烟烟囱囱、、水水塔塔、、筒筒仓仓、、立立窑窑、、油油罐罐和和储储气气柜柜等等高高耸耸构构筑筑物物，，采采用用天天然然地地基基，，则则产产生生倾倾斜斜可可能能性性较较大大。。3）湿湿陷陷变变形形对对上上部部结结构构产产生生的的效效应应①基基础础及及上上部部结结构构开开裂裂：：黄黄土土地地基基湿湿陷陷性性引引起起房房屋屋下下沉沉量量大大，，墙墙体体裂裂缝缝大大，，并并开开展展迅迅速速。。②倾倾斜斜：：湿湿陷陷变变形形只只出出现现在在受受水水浸浸湿湿部部位位，，而而没没有有浸浸水水部部位位则则基基本本不不动动，，从从而而形形成成沉沉降降差差，，因因而而整整体体刚刚度度较较大大的的房房屋屋和和构构筑筑物物，，如如烟烟囱囱、、水水塔塔等等则则易易发发生生倾倾斜斜。。③折折断断：：当当地地基基遇遇到到多多处处湿湿陷陷时时，，基基础础往往往往产产生生较较大大弯弯曲曲变变形形，，引引起起房房屋屋基基础础和和管管道道折折断断。。当当给给排排水水干干管管折折断断时时，，对对周周围围建建筑筑物物还还会会构构成成更更大大的的危危害害。。4）胀缩缩变形形对上上部结结构产产生的的效应应①建筑筑物的的开裂裂破坏坏一般般具有有地区区性成成群出出现的的特性性。主要是是受地地基含含水量量、场场地的的地形形、地地貌、、工程程与水水文的的地质质条件件、气气候、、施工工等综综合因因素的的影响响。例例如四四川成成都尤尤潭区区三级级阶地地上的的房屋屋，大大数在在建成成五、、六年年后出出现了了地基基干、、湿变变化，，造成成建筑筑物开开裂、、变形形，尤尤其以以平房房和三三层以以下的的建筑筑物更更为普普遍和和严重重。②遇水水膨胀胀、失失水收收缩引引起墙墙体开开裂：：墙体体裂缝缝有正正、倒倒八字字形、、X形，还还有水水平缝缝及局局部斜斜裂缝缝（见见图2.6）。随随着胀胀缩反反复交交替出出现，，墙体体可能能发生生挤碎碎或错错位。。③在地地质条条件相相同情情况下下的房房屋开开裂破破坏，，以单单层、、二层层房屋屋较多多，三三层房房屋较较少、、较轻轻。单单层房房屋尤尤其单单层民民用房房屋的的开裂裂最为为普遍遍，其其破坏坏率占占单层层建筑筑物总总数的的85%；二层层房屋屋破坏坏率为为25%~30%；三层层房屋屋一般般略有有轻微微的变变形开开裂破破坏，，其破破坏率率约为为5%~10%。由于于基础础形式式的不不同，，房屋屋开裂裂也不不同，，条形形基础础的破破坏较较单独独基础础破坏坏更为为普遍遍。排架、、框架架结构构房屋屋，其其变形形开裂裂破坏坏的程程度和和破坏坏率均均低于于砖混混结构构。体体型复复杂的的房屋屋由于于失水水和得得水的的临空空面大大，受受大气气的影影响也也大，，故变变形开开裂破破坏较较体型型简单单的严严重。。地裂裂通过过处的的房屋屋必定定开裂裂。④外墙墙与内内墙交交接处处的破破坏。。⑤室内内地坪坪开裂裂，特特别是是空旷旷的房房屋或或外廊廊式房房屋的的地坪坪易出出现纵纵向裂裂缝。。5）冻胀胀、融融陷变变形对对上部部结构构的效效应当基础础埋深深浅于于冻结结深度度时，，在基基础侧侧面作作用着着切向向冻胀胀力，，在基基底作作用着着法向向冻胀胀力。。如果果基础础上荷荷载和和自重重不足足以平平衡法法向和和切向向冻胀胀力，，基础础就被被抬起起来。。融化化时，，冻胀胀力消消失，，冰变变成水水，土土的强强度降降低，，基础础产生生融陷陷。不不论上上抬还还是融融陷，，一般般是不不均匀匀的，，其结结果必必然造造成建建筑的的开裂裂破坏坏。例例如河河北崇崇礼县县一住住宅楼楼，上上冻前前地下下室施施工完完毕，，只进进行了了外侧侧回填填，地地下室室内没没有采采取任任何保保温措措施，，第二二年开开春发发现大大部分分有门门洞口口的圈圈梁出出现裂裂缝，，最宽宽达8mm，最后不得得不加固补补强。建筑物因地地基冻融产产生的破坏坏现象，可可概括如下下：①墙体裂缝缝：一、二二层轻型房房屋的墙体体裂缝很普普通。从裂裂缝形状上上看，有斜斜裂缝、平平裂缝，垂垂直裂缝三三种，如图图2.6。这些裂缝缝与膨胀土土地基上房房屋开裂情情况是十分分相似的。。垂直裂缝缝多出现在在内外墙交交接处或是是外门斗与与主体结构构连接的地地方。②基础拉断断：这种情情况经常发发生在不采采暖的轻型型结构砖砌砌基础中，，主要因侧侧向冻切力力作用所致致。电杆、、塔架、桥桥墩、管架架等一般轻轻型构筑物物基础，在在侧向冻切切力的作用用下，有逐逐年上拔的的现象。③外墙因冻冻胀抬起，，内墙不动动，天棚与与内墙分离离：这种情情况常发生生在采暖房房屋里，因因内墙与外外墙不连，，天棚支承承在外墙上上，当外墙墙因冻胀抬抬起时，天天棚便与内内墙分离，，最大可达达20mm。④台阶隆起起，门窗歪歪斜：据哈哈尔滨市调调查，部分分居民住宅宅，每到冬冬天由于台台阶隆起导导致外门不不易推开，，来年开冻冻以后台阶阶又回落。。经多年起起落，变形形不断增加加，出现不不同程度沉沉落和倾斜斜。因为台台阶埋深小小，与房屋屋基础埋深深相差很多多，冻结融融化都较敏敏感。而在在构造上它它又与房屋屋不相连接接，故台阶阶变形较为为显著且极极为普遍，，在冻胀性性地区到处处可见。另另外由于纵纵墙变形不不均匀或内内外墙变形形不一致，，常使门窗窗变形，压压碎玻璃。。故当地居居民在入冬冬与春融前前后都需修修整一次门门窗。（3）斜坡失稳稳引起地基基事故1）斜坡失稳稳的特征①斜坡失稳稳常以滑坡坡形式出现现，滑坡规规模差异很很大，滑坡坡体积从数数百立方米米到数百万万立方米，，对工程危危害极大。。②滑坡可以是是缓慢的、长长期的，也可可以是突然的的发生，以每每秒几米甚至至几十米的速速度下滑。古古滑坡可以因因外界条件变变化而激发新新滑坡。例如如1998年长江全流域域特大洪水时时，万里长江江堤防经受了了严峻的考验验，一些地方方的大堤垮塌塌，大堤地基基发生严重管管涌，洪水淹淹没了大片土土地，人民生生命财产遭受受巨大的威胁胁。仅湖北省省沿江段就查查出4974处险情，其中中重点险情540处中，有320处属地基险情情；溃口性险险情34处中，除3处是涵闸险情情外，其余都都是地基和堤堤身的险情。。2）斜坡上房屋屋稳定性破坏坏类型由于房屋位于于斜坡上的位位置不同，因因此斜坡出现现滑动，对房房屋产生的危危害也不同，，大致可分为为以下三类：：①房屋位于斜斜坡顶部时，，从顶部形成成滑坡，发生生土从房屋下下挤出，地基基土松动（如如图2.7）。房屋出现现不均匀沉降降，而开裂损损坏或倾斜。。②房屋位于斜斜坡上，在滑滑坡情况下，，房屋下的土土发生移动，，部分土绕过过房屋基础移移动（如图2.8）。在这种情情况下，无论论是作用在基基础上的土压压力，还是单单独基础在平平面上的不同同位移都可能能引起房屋所所不允许的变变形，导致房房屋破坏。③房屋位于斜斜坡下部，房房屋要经受滑滑动土体的侧侧压力（如图图2.9）对房屋造成成的危害程度度与滑坡规模模、体积有关关，常常是灾灾难性的。3）基坑工程质质量事故随着高层建筑筑的发展，施施工中大开挖挖基槽的做法法愈来愈多，，确保深基基基槽的可靠和和稳定成为高高层建筑施工工的关键问题题之一。基坑有两类：：一类是放坡坡基坑，当基基坑较深时，，边坡的宽度度较宽，很占占场地；另一一类是支护结结构式不放坡坡基坑（又有有重力式和桩桩墙式两种）），在高层建建筑施工中经经常被采用。。基坑工程具具有三个特点点：①基坑支护全全体系具有临临时性，地下下工程完工后后即失去作用用，因而它设设计时的安全全储备较小；；②基坑工程具具有较大的综综合性，从土土力学看它涉涉及土的稳定定、变形和渗渗流三方面问问题；从支护护结构看它涉涉及结构、力力学和材料三三方面知识；；③基坑工程具具有很强的地地区性，在不不同工程地质质、不同的建建筑要求下，，它的差异很很大。桩墙式支护结结构按支撑系系统的不同可可分为：悬壁壁式、内撑式式和锚拉式三三种。悬臂式式一般在竖向向悬臂桩墙顶顶布置一道圈圈梁。内撑式式有斜撑、单单层或多层水水平内撑。锚锚拉式有水平平拉锚和斜拉拉锚。支护墙墙多用钢筋混混凝土（深层层搅拌）桩、、钢筋混凝土土连续墙、钢钢板桩等。支支撑材料多用用钢筋混凝土土、型钢或混混凝土-钢组合。常用用桩墙式支护护结构如图2.10。基坑的桩墙式式支护结构的的失效形式有有结构构件承承载力失效和和土体失效两两方面。结构构件失效效形式：①内撑压屈或或锚拉杆断裂裂（图2.11a）主要原因是地地面荷载增大大或土压力计计算有误，也也可能是内部部支撑断面过过小导致受压压失稳，或者者锚拉杆断面面不足、长度度不足以及锚锚固部分失效效。为此要正正确设计内撑撑和锚拉杆，，留有足够安安全储备。②支护墙平平面外变形形过大或弯弯曲破坏。。（图2.11b）由于支护墙墙过薄、土土压力计算算不准、地地面增加堆堆载或基坑坑挖土超深深等原因都都可能产生生这种现象象。为此要要正确地设设计墙体，，严格控制制挖土深度度。土体失效形形式：①基坑外侧侧土体失稳稳，滑动面面在支护墙墙下通过（（图2.11c）主要原因往往往是支护护墙底部入入土深度不不足或撑锚锚系统失效效、地面荷荷载过大所所造成的基基坑边坡整整体滑动破破坏，也称称整体失稳稳破坏。②支护墙底底部走动（（图2.11d）主要原因是是基坑底部部土质太差差，能承受受有被动土土压力很小小，或支护护墙埋深过过浅使得墙墙底部处被被动土压力力过大，它它们都可能能使墙底踢踢脚处的土土体失稳破破坏。③基坑底部部土体隆起起（图2.11e）在软土地基基中当基坑坑内土体不不断挖去，，坑内外土土体高差使使支护墙外外侧土体向向坑内方向向挤压，就就会造成基基坑内土体体隆起。基基坑外地面面下陷，坑坑内侧被动动土压力减减小，甚至至可使支护护墙失稳破破坏。④基基坑坑内内管管涌涌（（图图2.11f）当当基基坑坑外外侧侧地地下下水水位位过过高高，，基基底底土土质质较较差差时时，，可可能能发发生生管管涌涌现现象象，，使使被被动动土土压压力力减减小小或或丧丧失失，，造造成成支支护护体体系系失失效效。。4）斜斜坡坡治治理理滑坡坡治治理理前前，，首首先先应应深深入入了了解解形形成成滑滑坡坡的的内内、、外外部部条条件件以以及及这这些些条条件件的的变变化化。。对对诱诱发发滑滑坡坡的的各各种种因因素素，，应应分分清清主主次次，，采采取取各各种种相相应应的的措措施施，，使使滑滑坡坡最最终终趋趋于于稳稳定定。。一一般般情情况况下下，，滑滑坡坡发发生生总总有有个个过过程程。。因因此此，，在在其其活活动动初初期期，，如如能能立立即即整整治治，，就就比比较较容容易易，，收收效效也也较较快快。。所所以以治治理理滑滑坡坡务务须须及及时时，，而而且且要要根根本本解解决决，，以以防防后后患患。。治治理理滑滑坡坡主主要要用用排排水水、、支支挡挡、、减减重重和和护护坡坡等等措措施施综综合合治治理理。。个个别别情情况况下下，，也也有有采采用用通通风风疏疏干干、、电电渗渗排排水水、、爆爆破破灌灌浆浆、、化化学学加加固固、、浇浇水水冻冻结结等等方方法法来来改改善善滑滑动动带岩岩土土的的性性质质，，以以稳稳定定边边坡坡的的。。（4）人人工工地地基基事事故故1）砂砂石石垫垫层层的的质质量量事事故故原原因因①砂砂垫垫层层与与砂砂石石垫垫层层不不密密实实引引起起质质量量事事故故。。②寒寒冷冷地地区区冬冬季季砂砂石石垫垫层层施施工工，，因因砂砂石石被被冰冰所所包包裹裹，，造造成成砂砂石石垫垫层层不不密密实实，，到到春春天天砂砂石石垫垫层层中中冰冰融融化化，，造造成成垫垫层层迅迅速速下下沉沉。。③砂石垫垫层属于于浅层加加固方法法。对位位于深厚厚软土层层上，且且有荷载载差异的的建筑来来说，使使用该法法并不能能消除不不均匀沉沉降，反反而会适适得其反反。由于于砂石垫垫层的存存在使得得软土的的变形速速率加大大，而且且差异沉沉降发展展也较快快，对上上部结构构危害甚甚至比天天然地基基大。2）灰土桩桩的质量量事故原原因①桩内只只有松散散灰土或或上部为为松散灰灰土，下下部才见见灰土层层；②桩标高高不符合合设计要要求；③放线漏漏放，使使得桩数数不够。。3）生石灰灰桩质量量事故原原因①生石灰灰质量与与每根桩桩生石灰灰用量，，桩长等等不符合合设计要要求；②每根生生石桩施施工结束束，未及及时封顶顶或过早早开挖基基坑，使使得生石石灰桩径径向约束束减小，，挤密效效果降低低，从而而引起建建筑物的的不均匀匀沉降，，造成建建筑物开开裂损坏坏。2.2.3地基工程程事故原原因分析析（1）地质勘勘察问题题1）地基勘勘察工作作欠认真真，所提提供的土土性指标标及地基基承载力力不确切切。如湖湖北省武武汉市武武昌区办办公楼，，设计之之前仅作作简易触触探，而而设计者者又按勘勘察报告告提出的的偏高土土力学指指标进行行设计。。结果造造成该楼楼尚未竣竣工即出出现很大大沉降和和相对沉沉降差，，倾斜约约40cm，并引起起邻近已已有房屋屋严重开开裂。2）地质勘勘察时，，钻孔间间距太大大，不能能全面准准确地反反映地基基的实际际情况。。在丘陵陵、山坡坡地区的的建筑中中，由于于这个原原因造成成的事故故实例比比平原地地区多。。3）地质勘勘察时，，钻孔深深度不够够。有的的工程在在没有查查清较深深范围内内地基中中有无软软弱层、、暗浜、、墓穴、、孔洞等等情况下下，仅根根据勘察察资料提提供的地地表面或或基础底底面以下下深度不不大范围围内的地地基情况况进行地地基基础础设计，，因而造造成明显显的不均均匀沉降降，导致致建筑物物裂缝，，有的甚甚至不能能使用。。如南京京市一工工厂家属属宿舍楼楼为五层层砖混结结构，采采用不埋埋板式基基础。当当施工到到五层时时，发现现基础断断裂。后后经补充充勘探，，发现宿宿舍西部部地表杂杂填土1.4m以下，有有一层淤淤泥及稻稻壳灰，，厚2m多，高压压缩性，，建筑物物座落在在这样软软硬悬殊殊的地基基上，势势必造成成基础不不均匀沉沉降而断断裂。这这类事故故屡见不不鲜，尤尤应引起起足够重重视。4）地质勘勘察报告告不详明明、不准准确。造造成地基基基础设设计方案案的错误误。如四四川省眉眉山市一一建筑工工程，根根据建筑筑物两端端钻孔提提供的岩岩石埋藏藏深度在在基础底底面以下下5m的资料料，采采用了了5m的爆爆扩扩桩桩基基础础。。建建成成后后，，在在建建筑筑物物中中部部产产生生较较大大沉沉降降，，墙墙体体开开裂裂。。经经补补充充勘勘察察，，发发现现建建筑筑物物中中部部基基岩岩面面深深达达15~17m，爆爆扩扩桩桩悬悬浮浮在在软软土土中中，，最最后后造造成成该该建建筑筑物物不不均均匀匀沉沉降降。。（2）设设计计方方案案及及计计算算问问题题1）原原设设计计方方案案不不尽尽合合理理：：有有些些工工程程的的地地质质条条件件差差、、变变化化复复杂杂，，由由于于设设计计方方案案选选择择不不合合理理，，不不能能满满足足上上部部结结构构与与荷荷载载的的要要求求，，因因而而引引起起建建筑筑物物开开裂裂或或倾倾斜斜。。2）盲盲目目套套图图设设计计，，不不因因地地制制宜宜：：当当建建筑筑场场地地选选定定后后，，设设计计者者是是没有有选选择择的的余余地地，，往往往往只只能能按按具具体体情情况况采采用用天天然然地地基基或或进进行行地地基基处处理理。。由由于于各各地地的的工工程程地地质质条条件件千千差差万万别别，，错错综综复复杂杂，，即即使使同同一一地地点点也也不不尽尽相相同同，，再再加加上上建建筑筑物物的的结结构构型型式式、、平平面面布布置置及及使使用用条条件件也也截截然然不不同同，，所所以以很很难难找找到到一一个个完完全全相相同同的的例例子子，，也也无无法法作作出出一一套套包包罗罗万万象象的的标标准准图图。。因因此此，，在在考考虑虑地地基基基基础础问问题题时时，，必必须须在在对对具具体体问问题题充充分分分分析析的的基基础础上上，，正正确确地地灵灵活活运运用用土土力力学学、、地地基基基基础础与与工工程程地地质质知知识识，，以以获获得得经经济济合合理理的的方方案案。。如如果果盲盲目目的的进进行行地地基基基基础础设设计计，，或或者者死死搬搬硬硬套套所所谓谓的的““标标准准图图””，，将将是是贻贻害害无无穷穷的的。。3）设计计计算算错误误，荷荷载不不准确确：这这类事事故多多数因因设计计者不不具备备相应应的设设计水水平，，未取取得可可靠的的地质质资料料，就就盲目目进行行设计计，设设计又又没有有经过过相应应的复复核审审查，，使错错误设设计计计算得得不到到及时时纠正正而酿酿成。。有时时小的的设计计计算算疏忽忽，也也能造造成墙墙体开开裂，，尤其其是软软土地地区更更应慎慎重。。如蚌蚌埠铁铁路局局水电电车间间，采采用砖砖混结结构，，钢筋筋混凝凝土屋屋面梁梁、板板、砖砖壁柱柱，毛毛石条条形基基础。。该建建筑位位于水水塘边边。由由于疏疏忽了了屋面面梁传传给砖砖壁柱柱的集集中荷荷载，，而没没有将将砖壁壁柱附附近基基础加加宽，，只采采用与与窗间间墙基基础同同宽，，造成成纵墙墙下基基础底底面压压力分分布不不均匀匀，最最后导导致纵纵墙开开裂、、基础础顶面面的钢钢筋混混凝土土圈梁梁及毛毛石条条形基基础出出现裂裂缝，，影响响使用用。（3）施施工工问问题题地基基基基础础工工程程施施工工质质量量的的优优劣劣，，直直接接影影响响建建筑筑物物的的安安全全和和使使用用。。地地基基基基础础属属地地下下隐隐蔽蔽工工程程，，更更应应加加倍倍重重视视不不留留隐隐患患。。归归纳纳起起来来施施工工方方面面存存在在的的问问题题有有：：1）未按图图施工或或不按技技术操作作规程要要求施工工。2）工程管理理不善，未未按建设要要求与设计计施工程序序办事；管管理混乱，，缺乏细致致认真的技技术交底和和质量检查查；施工严严重违反操操作规程等等。（4）环境及使使用问题1）基础施工工的环境效效应：打桩桩、钻孔灌灌注及深基基坑开挖对对周围环境境所引起的的不良影响响，是当前前城市建设设中反映特特别突出的的问题，主主要是对周周围已有建建筑物的危危害2）地下水位位变化：由由于地质、、气候、水水文、人类类的生产活活动等因素素的作用，，地下水位位经常会有有很大的变变化。这种种变化对已已有建筑物物可能引起起各种不良良的后果。。特别是当当地下水位位在基础底底面以下变变化时，后后果更为严严重。当地地下水位在在基础底面面以下压缩缩层范围内内上升时，，水能浸湿湿和软化岩岩土，从而而使地基的的强度降低低，压缩性性增大，建建筑物就会会产生过大大沉降或不不均匀沉降降，最终导导致其倾斜斜或开裂。。对于结构构不稳定的的土，如湿湿陷性黄土土、膨胀土土等影响尤尤为严重。。若地下水位位在基础底底面以下压压缩层范围围内下降时时，水的渗渗流方向与与土的重力力方向一致致，地基中中的有效应应力增加，，基础就会会产生附加加沉降。如如果地基土土质不均匀匀，或者地地下水位不不是缓慢而而均匀地下下降，基础础就会产生生不均匀沉沉降，造成成建筑物倾倾斜，甚至至开裂和破破坏。在建筑地区区，地下水水位变化常常与抽水、、排水有关关。因为局局部的抽水水或排水，，能使基础础底面以下下地下水位位突然下降降，从而引引起建筑物物地基变形形。3）使用条件件变化所引引起的地基基土应力分分布变化①加层改造造：房屋加加层之前，，缺乏认真真鉴定和可可行性研究究，草率上上马，盲目目行事。有有的加层改改造未处理理好地基和和上部结构构问题，被迫拆除。。②增荷堆载载：大面积积地面堆载载引起邻近近浅基础的的不均匀沉沉降，此类类事故多发发生于工业业仓库和工工业厂房。。厂房与仓仓库的地面面堆载范围围和数量经经常变化，，而且堆载载很不均匀匀。因此，，容易造成成基础向内内倾斜，对对建筑结构构和使用功功能带来不不良后果。。主要表现现有柱、墙墙开裂；桥桥式吊车产产生滑车和和卡轨现象象；地坪及及地下管道道损坏等。。③渗水影响响：上下水水管漏水长长期未进行行修理，引引起地基湿湿陷事故，，在湿陷性性黄土地区区此类事故故较为多见见。2.2.4地基工程事事故处理地基事故发发生后，首首先应进行行认真细致致的调查研研究，然后后根据事故故发生原因因和类型，，因地制宜宜的选择相相应的基础础托换方法法。根据其其原理不同同可概括为为下列5类：（1）基础扩大大托换———减少基础础底面压力力。（2）基础加深深托换———对原地基基持力层卸卸荷，将基基础上荷载载传递到较较好的新持持力层上。。如坑式托换换和桩式托托换。（3）灌浆托换换——对地地基加固提提高地基承承载力。（4）纠偏托换换——调整整地基沉降降，如迫降降纠偏托换换和顶升纠纠偏托换。。（5）排水、支支挡、减重重和护坡等等措施综合合治理。2.3案例分析案例1浙江萧甬铁铁路发生地地基整体下下沉事故1）事故概述述2005年5月9日上午7时10分，浙江萧萧甬铁路（（萧山—宁波）牟山山段突然发发生坍塌，，近150米长的路轨轨悬空，路路基塌陷10多米。在铁铁轨南面，，15米高的路堤堤整体下沉沉，沿路的的绿化带和和路堤下的的马路往南南位移了至至少5米。马路约约两百米左左右路段下下沉超过1米，缝隙超超过半米，，如图所示示。2）原因分析从塌陷的情情况可以看看出，附在在软土表层层的道渣路路基就像鸡鸡蛋壳，而而下面的软软土就像蛋蛋黄，只要要路基出现现缺口，里里面的软土土就会流出出，引发塌塌陷。铁路线南侧侧一砖瓦厂厂取土后，，挖成的深深坑有大半半个足球场场大，短时时间内根本本难以填平平。而上次次塌陷处流流出的软土土，形成一一片边缘弧弧线长达200米左右的““滑舌”———扇形软软土坡，并并且坡前形形成了二三三米宽、数数十米长的的水洼。据据施工人员员介绍，经经过一天的的时间，铁铁路线北侧侧的鱼塘水水面已经下下降了1米左右，原原因可能是是鱼塘里的的水渗到了了南侧低洼洼地带里。。3)采取措施在软土地基基上修建和和维护铁路路是世界性性的难题，，铁道部赶赶赴现场的的专家组曾曾考虑过改改线，但经经商议后发发觉，架桥桥时间太长长，改线施施工量太大大，经过实实际测量计计算，专家家组决定采采用“反压压法”制服服软土滑移移。形象的的说，就是是在线路两两侧先筑两两道防线。。北侧的鱼鱼塘边，将将有中铁十十二局用钢钢板桩钉牢牢路基塌方方长度为159米，而他们们在往土里里钉上500根钢板桩，，每根长度度12.5米，这些钢钢板桩这些些钢板桩再再环环相扣扣，形成170米的铜墙铁铁壁，牢牢牢架起铁路路路基。南侧将在滑滑移的软土土外围修筑筑反压护道道，对软土土滑舌进行行拦截。等等到等到南南北两翼基基础稳固之之后，再在在路基部分分填充宕石石和道渣，，最后才是是铺设铁轨轨。同时，，上海铁路路局调配了了400多名工程技技术及施工工人员和50余台设备到到现场进行行抢修。案例2上海莲花河河畔景苑“楼倒倒””事故1）事故概述述2009年6月27日清晨5时30分左右，上海闵行区区莲花南路、罗阳阳路口西侧侧“莲花河畔景景苑”小区内一栋栋在建的13层住宅楼全全部倒塌。。由于倒塌塌的高楼尚尚未竣工交交付使用，，所以，事事故并没有有酿成特大大居民伤亡亡事故。但但是，造成成一名施工工人员死亡亡。2）原因分析析：事发楼房附附近有过两两次堆土施施工：第一一次堆土施施工发生在在半年前，，堆土距离离楼房约20米，离防汛墙10米，高3到4米；第二次次堆土施工工发生在6月下旬。6月20日，施工方方在事发楼楼盘前方开开挖基坑，，土方紧贴贴建筑物堆堆积在楼房房北侧，堆堆土在6天内即高达达10米。专家组成员员、上海岩土工程勘勘察设计研研究院技术术总监顾国荣说，第二次次堆土是造造成楼房倒倒覆的主要要原因。土土方在短时时间内快速速堆积，产产生了3000吨左右的侧侧向力，加加之楼房前前方由于开开挖基坑出出现凌空面面，导致楼楼房产生10厘米左右的的位移，对对PHC桩(预应力高强混凝土)产生很大的偏偏心弯矩，最最终破坏桩基基，引起楼房房整体倒覆。。据有关质检和和调查部门初初定：上海楼盘倒覆事故故诱因之一是是工地过高堆堆积建筑土方方。在大楼倒覆的的前一天，由由于工地施工工造成大量堆堆土，附近的的淀浦河防汛墙曾出现了70余米塌方险情情，有关方面面连夜组织抢抢险工作。发发生事故后，，现场依然可可以看到防汛墙边的堆土高达达一层楼，部部分防汛墙断断裂，向河边边移出数十厘厘米。堆土过过高压迫地基基，导致地下下土层移位、、沉降，楼房房地桩承受不不了而断裂。。失当堆放的土土方在高楼北北侧对地基形形成了高加载载；地下车库库深度4.6米的大开挖取取土在高楼南南侧形成了对对地基的大减减载；地基的的土体在高楼楼南、北两侧侧形成了高差差较大的凌空空面。于是，，“大楼两侧的压压力差使土体体产生水平位位移”，该水平位移移使高差较大大的凌空面处处的地基发生生滑动变形而而导致地基失失稳。最终，，地基的失稳稳导致了高楼楼的整体倾斜斜倒塌。案例3南京内燃机实实验室地基不不均匀沉降事事故1）事故概述南京内燃机实实验室位于江江苏工学院院院内，建筑面面积1140平方米。建筑筑物长53米，宽16米，局部高达达8.9米。自自土建建主体体基本本完成成，施施工过过程中中就出出现了了不均均匀沉沉降，，造成成了墙墙体裂裂缝。。通过现现场观观察知知道，，排架架部分分基本本没有有问题题。而而砖混混部分分纵横横墙上上都有有裂缝缝出现现，其其中纵纵墙上上裂缝缝较为为发达达，且且裂缝缝呈一一定的的规律律性，，越靠靠近大大功率率间其其裂缝缝急宽宽且长长，并并向东东渐弱弱，逐逐渐变变化为为从西西端的的左底底右高高的裂裂缝走走向，，并且且，都都从窗窗角开开始向向两侧侧延伸伸。最最长的的裂缝缝有1.5米以上上，缝缝宽打打17毫米。。另外外，还还出现现2米左右右的水水平裂裂缝。。同时时发现现，靠靠西端端部分下下沉极极小，，但是是从中中间部部分向向东下下沉则则基本本一一致致，，沉沉降降量量190毫米米左左右右；；而而从从西西端端到到中中间间部部分分，，下下沉沉量量基基本本上上是是逐逐渐渐加加大大的的。。在在外外墙墙的的裂裂缝缝口口上上，，上上口口凸凸出出下下口口墙墙面面6～8毫米，有有部分裂裂缝错位位较大，，都出现现在纵墙墙上。2）原因分分析由现有资资料及地地层岩性性和物理理力学测测量报告告可知，，该建筑筑物所在在地基地地层较为为复杂，，局部场场地为泥泥炭和淤淤泥质亚亚粘土层层，层厚厚较大，，土质较较弱，均均属高压压缩性土土层。土土质结构构松散，，含有氧氧化铁、、腐植物物、有机机物，更更增加了了土层的压压缩性。。由于软软土层较较浅，施施工时还还可能使使软土表表面受到到搅动。。后经静静力触探探，结果果使基础础下20厘米即为为淤泥层层，探至至11米尚未穿穿透，西西端软土土层厚13米，东端端软土层层厚20余米，地地基承载载力力仅仅有20～60千牛/米。桩基础与与带基础础之间的的连接部部分没有有截然断断开，沉沉降缝两两侧的墙墙直接砌砌在桩基基础承台台上，并并且带基基也与承承台连在在一起。。以上分分析可知知，由于于地基为为岩性较较差的多多层次软软基，产产生了建建筑物的的严重下下沉，而而桩基础础部分处处理得当当，下沉沉较小。。下沉严严重的带带基部分分靠桩基基一端由由于带基基与桩基基连接在在一起，，桩基又又阻碍带带基的下下沉，造造成建筑筑物带基基部分西西端下沉沉小，东东端下沉沉大的不不均匀沉沉降，致致使墙体体开裂变变形。3）处理理措施施采用静静力向向基础础内压压入预预制短短桩的的方法法，对对带基基础进进行了了加固固处理理。共共布置置桩孔孔200个，总总桩长长296.3米，加加固深深度为为10～17米。具具体施施工步步骤为为：①基础础拓宽宽将将基础础边缘缘土方方挖开开，开开凿原原有的的混凝凝土保保护层层，焊焊接压压桩承承台钢钢筋，，浇捣捣承台台混凝凝土。。②短桩桩制作作预预制长长2米截面面200*200毫米的的短桩桩。插插筋长长度要要留准准，准准端面面要平平整。。③压桩桩从从西端端依次次向东东进行行，注注意保保持两两侧压压桩平平衡对对称前前进，，防止止建筑筑物两两侧不不平衡衡。保保证压压桩连连续进进行，，不可可间断断。同同时要要注意意仪表表指示示的反反力应应大于于桩所所承受受的垂垂直压压力的的1.5倍。④封桩桩处理理凿去桩桩头，，清理理干净净，浇浇注C30混凝土土50～80毫米厚厚。⑤沉降降观测测和试试桩经两根根桩试试压，，压桩桩力分分别为为244千牛和和314千牛，，可满满足压压桩施施工要要案例4湖北武武汉市市桥苑苑新村村住宅宅楼桩桩基整整体失失稳爆爆破拆拆除案案例1）工程程概述述该楼为为一幢幢18层钢筋筋混凝凝土剪剪力墙墙结构构住宅宅楼，，建筑筑面积积为1.46万m2，总高度56.5m。1995年1月开始施工工，9月中旬主体体结构封顶顶，11月底完成室室外装修和和室内部分分装饰及地地面工程。。1995年12月3日发现该工工程向东北北方向倾斜斜，顶端水水平位移470mm。为了控制制因不均匀匀沉降导致致的倾斜，，采取了在在倾斜一侧侧减载与在在对应一侧侧加载，以以及注浆、、高压粉喷喷、增加锚锚杆静压桩桩等抢救措措施，曾一一度使倾斜斜得到控制制。但从12月21日起，该楼楼又突然转转向西北方方向倾斜，，虽采取纠纠偏措施，，但无济于于事，倾斜斜速度加快快，12月25日顶端水平平位移达2884mm，整幢楼的的重心偏移移了1442mm。为了了确确保保相相邻邻建建筑筑及及住住户户的的安安全全，，建建设设单单位位立立即即提提请请市市政政府府同同意意，，采采取取上上层层结结构构6～18层定定向向爆爆破破拆拆除除的的措措施施，，消消除除濒濒临临倒倒塌塌的的危危险险。。爆爆破破的的时时间间是是1995年12月26日，，这这次次重重大大事事故故造造成成的的直直接接经经济济损损失失达达711万元元。。2）原原因因分分析析造成成这这次次事事故故的的原原因因是是大大量量工工程程桩桩偏偏斜斜，，造造成成桩桩基基整整体体失失稳稳。。①桩桩基基选选型型不不当当该该楼楼的的地地基基是是经经过过工工程程勘勘察察的的，，在在勘勘察察报报告告中中建建议议选选用用大大口口径径钻钻孔孔灌灌注注桩桩，，桩桩尖尖持持力力层层可可选选用用埋埋深深40m的砂砂卵卵石石层层。。但但为为了了节节约约投投资资，，又又改改选选用用容容易易产产生生偏偏位位的的夯夯扩扩桩桩