一起由勘察失误引起工程事故

一起由勘察失误引起工程事故第一页，共23页。一工程概况某工程造粒塔为设计直径9m的圆筒和电梯井组合成的钢筋混凝土筒体结构，高64m，坐落在一级阶地后缘的地貌单元上。自上而下的土层分布为:填土层(上杂填土下素填土)；黏土层；粉土层；6m以下为卵石层。勘察时布置了3个勘探孔，进行了钻探、取样和室内物理力学试验，提供的地面2.0m以下的土层承载力均满足天然地基上的浅基础的设计要求。设计采用钢筋混凝土圆环形基础，埋深为2.5m。第二页，共23页。筒体采用滑模施工，施工中地基不断产生不均匀沉降，筒体不断向一侧倾斜，滑模施工随之经常调整其垂直度，当施工至62.4m高度时，测得塔身垂直偏差45mm，6天后发展到109mm，决定停工并要求原勘察单位重新勘察。第二次勘察报告提供的地基承载力，沉降较大一侧仅为原设计承载力的53%~71%，勘察单位认为是由基础施工引起粘性土软化所致。第三页，共23页。二事故原因分析请新的勘察单位进行第三次勘察。在塔基圆环外围布置8个静力触探孔发现，塔基持力层严重不均匀。沉降较小一侧基础落在可塑~硬塑的黏土和粉质黏土层上，基础下该层厚度0.5~1.9m，承载力标准值190~250kPa，压缩模量8.0~10.0MPa；黏土层下为粉土层(层底局部渐变为粉细砂)，该层承载力标准值120~200kPa，压缩模量4.6~8.0MPa。沉降较大一侧基础落在填土层上，该层以粉质黏土为主，呈可塑~软塑状态，基础下最大厚度达1.4m。在厚度最大的7号孔中，承载力标准值为70~90kPa，压缩模量2.5~3.5MPa。第四页，共23页。第三次勘察发现，填土层与老土层在颜色和成分上很难区别，所以在前二次勘察和施工验槽中均将其作为老土层对待，但静力触探指标差异很大。在7号孔外不受基础施工影响的距离上也补勘一孔，证实在塔基位置上同样存在压缩性大的填土，表明填土性质差并非由施工过程中的软化所引起。第五页，共23页。造粒塔基础平面和静力触探孔布置图第六页，共23页。各孔的静力触探曲线图1第七页，共23页。各孔的静力触探曲线图2第八页，共23页。三事故处理停工8个月后，塔身的垂直偏差仍有发展，决定对塔基进行加固。先在环外旋喷封闭，使基底下的土不致向外挤出再在底板上钻孔，在基础下旋喷，形成复合地基。旋喷桩设计直径450mm，进入卵石层不少于0.3m。严密监控，采用跳打、掺外加剂等措施减少旋喷桩施工过程中的扰动影响。待塔基加固达到强度并经复合地基承载力检验合格后在进行最后1.6m的塔身施工和设备安装。第九页，共23页。杭州地铁某车站勘察情况该车站基坑施工过程中发生重大事故，在事故处理的同时，要求原勘察单位对尚未进行围护施工的区段补充勘察，以确保围护设计依据的可靠性。补勘报告与原详勘报告有很大差异，导致设计做重大修改。第十页，共23页。补充勘察与原详细勘察的主要差别1)提供各土层的m值做了大的调整层序土层名称原勘察补充勘察②1粉质黏土83.2②2粘质粉土186.2④2淤泥质黏土30.91④2a淤泥0.9⑥1淤泥质粉质黏土3.51.1⑥1a淤泥1.0⑧2粉质黏土夹粉砂74.5m值第十一页，共23页。2)对原勘察报告的④2层、⑥1层淤泥质土进一步细分，划出了④2a、⑥1a淤泥层，淤泥层的强度指标下降较多补勘建议用快剪指标计算

层序直剪快剪直剪固快三轴UU原④28.16.115.811.911.00.2补④2a7.65.315.39.47.40.1第十二页，共23页。3)对基岩的定性差别很大原勘察报告提供的中风化岩饱和单轴抗压强度为16.9~69.1MPa，平均38.1MPa；干燥单轴抗压强度为48.9~90.7MPa，平均69.8MPa；软化系数0.42~0.72。按坚硬程度划分，分属坚硬岩、较硬岩和较软岩，平均为较硬岩。补充勘察报告提供的中风化岩饱和单轴抗压强度为6.34~31.23MPa，平均16.5MPa；干燥单轴抗压强度为25.42~35.8MPa，平均31.1MPa；软化系数0.42~0.72。按坚硬程度划分，定为较软岩。第十三页，共23页。4)关于山体基坑岩石边坡的稳定问题原勘察未对与基坑工程相关的山体边坡稳定性作出评价。补充勘察给出了基坑边坡赤平投影图，提出东侧基坑东侧边坡是稳定的的，西侧边坡较不稳定，当西侧边坡倾角取值小于70度时，边坡是稳定的。第十四页，共23页。几点看法1)事故发生后，对场地进行补充勘察是必要的。2)关于基坑山体稳定性的评价是必需的。3)勘察人员应该了解岩土参数的基本概念，才能正确地提供合适的参数值。第十五页，共23页。4)按《岩土工程勘察规范》〝详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议〞。对于基坑工程，详勘阶段〝应针对基坑工程的设计的要求进行勘察〞。现详细勘察与补充勘察差异如此大，且由同一家单位勘察，是不应该的。第十六页，共23页。设计人员只能按照不利的地质报告进行设计。造成这种现象的原因可能有两种，一是原详细勘察不到位，二是在重大事故发生后，勘察人员的心态发生了变化，可能更仔细了，也可能更保守了。第十七页，共23页。勘察问题的

其余一些案例第十八页，共23页。某大型水泥厂1)建在年降雨量仅150mm的半干燥地区，土层是湖相沉积物、风积土和坡积土的混合物，由粉质黏土、粉质砂土和含粉砂砾组成。地下水埋藏深度超过30m，土层含水量低，饱和度低，标贯击数很高。2)钻探中发生循环水漏失，大量钻孔孔口周围的地表坍塌，表明粉质黏土具有严重的湿陷性。3)但勘察人员未进一步调查，也未提醒，设计人员按高承载力地基设计了扩展式基础。4)一场大雨后，地基发生沉陷，一座小型混凝土建筑物沉降过大被迫拆除，其余的大型建筑如窑和终碾磨厂沉降超过25cm，地下水管断裂，造成巨大损失。第十九页，共23页。某开阔河谷地段上的带地下室厂房1)基础底面下1~2m为硬黏土，以下直到很深是砂土，全部钻孔资料表明地下水位埋深为15m，与附近河水标高相同。2)开挖地下室基坑时，突然出现水位高于地下室底面数米，大规模的水泵抽水也不能将水排走。3)补充勘察发现黏土呈碟状分布，其上有数米深的上层滞水。4)钻探时发现孔中有水，但穿过黏土层后水就流走了，最终水位是15m深，并未探明黏土的碟状分布。5)处理方法:补钻一些直径1m的孔，穿透黏土层，内填级配砂砾滤料，使上层滞水排下至砂层，排水两个月后，水被疏干，恢复正常时施工。第二十页，共23页。某隧道工程勘察1)勘察将地层定为破碎岩石和砂砾，实际碰到了坚硬的基岩，被隧道承包商大笔索赔。2)在上部密实砂层和砾石中，钻工用装上三叉钻头的麻花钻钻进，到有裂缝的石灰岩时，仍以为是原来土层，继续钻进并剥落了石灰岩，他取了破碎的岩样，结合高标贯击数，将坚硬的岩石划归含砾石的密实砂层。第二十一页，共23页。未估计新填土的荷