地基液化是莲花河畔大楼倾覆的疑凶

地基液化是莲花河畔大楼倾覆的疑凶[摘要]在事故调查中往往没有地震方面的专家参与，所以施工现场先天易液化的地基容易被忽视，同时后来重载重车来往造成的振动波（类似地震波）也容易被忽视，故而导致建筑物倾覆的原因没被定性为地基液化。[关键词]地基液化；事故；倾覆；地震波1、地基液化在发生地震时，由于地震波的影响，建筑物下方的地基产生液化现象，即地震波振动引起地基颗粒的悬浮，超静孔隙水压力急剧升高，地基的强度丧失，地基呈液体流动状态，称为液化现象。地基液化时，桩侧摩阻力将完全丧失，并且液化的地基失去了承重能力（此时就像筷子插在稀泥里，两者都不能承重），最终导致了建筑物倒塌、下陷、倾覆。请见下图1：图1地基液化原理示意图2、案例列举1964年日本新泻地震（请见下图2）、美国阿拉斯加地震均引起饱和砂土液化和地基失效，及5.12大地震中宏达集团化工厂地基下有河道暗浜的遗址，在地震波作用下，造成了地基液化而导致地基失效，造成结构大规模破坏。（图3为地基液化造成的建筑物倾斜）图21964年日本新泻地震图图3地基液化造成的建筑物倾斜图3、莲花河畔7号楼案例分析而在建筑施工过程中，由于地基液化导致建筑物倾覆的事例不多，同时非地震重灾区的非常有经验的建筑专家也对此往往极少接触，并且在事故调查中往往没有地震方面的专家参与，所以施工现场先天易液化的地基容易被忽视，同时后来重载重车来往造成的振动波（类似地震波）也容易被忽视，故而导致建筑物倾覆的原因没被定性为地基液化。莲花河畔大楼倾覆就极有可能是地基液化造成的。下面从十个方面来分析莲花河畔的倒楼机理：首先，莲花河畔7号楼地基具备液化的先天条件，如地基主要是暗浜和古河道；淤泥层达30米深；与河道较近；桩基放在粉砂层上；同时，现场也有类似地震波的强振动波存在，如6月26号上下半夜都有重土方车在现场往返运土；对7号楼快速卸土3米高，造成局部地区受力不均；7号楼前也出现了冒出泥泡（地基液化的典型现象是喷水冒沙,见图4）；现场有人看到大楼是先被顶起半分钟之久，然后快速下挫，最后才倾斜、轰然倒下。对此现象，若用地基液化现象来解释是很容易的：首先：7号楼地基存在液化的先天条件；其次：强震动波持续存在，造成7号楼地基开始液化；再次：对7号楼快速卸土造成局部受力不均衡，地基中的淤泥和地下水开始上涌，这个力量是很大的，同时地基液化造成了PHC桩侧摩擦力为极小（就像插在稀泥里的筷子，很容易被拔动），即PHC桩已无抗拔力，所以7号楼被顶起（或是7号楼底部受力不均，造成一侧沉降而另一侧翘起），同时7号楼周围也冒泥泡；图3地基液化现象解析图结果：淤泥与地下水的向上冲力不能持久，所以大楼又开始快速回落，回落过程不均匀及大楼重心过高造成倾覆，由于压力差存在，再加上PHC桩不抗剪力，造成向压力较小的南侧倾斜、倒下。现对莲花河畔倾覆倒楼事件和地基液化的现象做一对比分析，来论证莲花河畔大楼倾覆是由于地基液化造成的，具体内容请见相应表格：表格1莲花河畔事故过程vs地基液化表格2莲花河畔事故过程信息来源表格3地基液化相关例证表格1莲花河畔事故过程vs地基液化事故前后过程地基（砂土）液化阶段序号实际情况信息来源(详见表格二）地基液化特征相关例证(详见表格三）与倾覆大楼符合程度1前期地质状况1上海的地质主要是软弱的黏性土和饱和的砂性土，易诱发地质灾害1、2009.06.11地质勘查导报地基液化的内在成因是要有易液化的土地1、上海虹口区82号地块也易产生砂土液化现象

2、5.12大地震中饱和沙土和饱和粉土容易液化

符合2倒楼的桩基放在地下约33米处，这一层为粉砂层2、2009.07.04新闻晨报

3粘粒含量不高的粉土也会在地震时发生液化3、2003.第3期水利学报（同济）47号楼下面是暗浜和古河道4、2009.07.04新闻晨报

57号楼下面的古河道淤积层有30米深，5、2009.06.29重庆晨报

6该暗浜和古河道离河道较近地勘图上显示7PHC桩不抗剪力大家现在都知道8万科的王石说：莲花河畔的地基属于典型的“豆腐地基”，一旦发生不均匀沉降就会造成灾难性的后果。609年江苏企业家高层峰会2后期人为情况1上海市水务局6.26整晚组织了40台自重20吨的土方车载土20吨往返运11号楼北侧及河道内的土方7、2009.08.14央视《新闻调查》地基液化的外在成因是要有地震波或类似地震波符合2甲方6.26晚组织同样土方车运7号楼边北侧土方现场的人员3运土车往返造成类似地震波3、2001年8月上海某地铁车站土体被扰动造成土方滑坡导致两人死亡4该震动波造成暗浜及古河道开始液化，并严重扰动7号楼下土体5甲方6.26晚快速卸7号楼北侧土3米高，导致另外一种受力不平稳现场的人员4、快速卸土导致受力不平稳事故前后过程地基（砂土）液化阶段序号实际情况信息来源(详见表格二）地基液化特征相关例证(详见表格三）与倾覆大楼符合程度3事故发生过程1底楼地面直往外冒泥泡8、新华社报道，其他报纸也有转载喷砂冒水5、和日本新潟地震中地基土体液化的情景相似符合2有人看到7#楼被顶起达半分钟9、三联生活周刊[2009年第25期]3有人看到7#楼又突然下挫9、三联生活周刊[2009年第25期]无力支撑建筑物6、地基液化时，桩侧摩阻力将完全丧失4最终结果1大楼由于重心过高，下挫过程又不均衡，导致大楼倾覆7、5.12大地震中宏达化工厂因地基液化倒塌符合2又由于压力差的存在，最终导致向基坑侧倾覆大家都知道了表格2事故过程信息来源序号资料来源资料内容12009.06.11地质勘查导报上海地表以下50米的范围内，地层主要是软弱的黏性土和饱和的砂性土，这种特殊的地质条件在实际建设中往往产生一系列复杂的地质灾害。22009.07.04新闻晨报

事故调查组成员顾国荣同志表示，勘测数据表明，倒楼的桩基放在地下约33米处，这一层为粉砂层。32003.第3期水利学报（同济）许多证据证明，粘粒含量不高的粉土也会在地震时发生液化。例如，1975年海城地震，1976年的唐山地震中，1999年台湾台中的地震中，也都有含有粉土发生液化的情况42009.07.04新闻晨报

事故调查组成员顾国荣同志指出，勘测结果表明，事故建筑物旁不仅有暗浜，还有一个古河道。52009.06.29重庆晨报

闵行区规划局一位不愿透露姓名的副局长告诉本报记者，7号楼下面的古河道淤积层有30米深。前段时间上海的大雨，导致淀浦河河水的起伏，7号楼的桩基“被河水掏空了”。62009年江苏企业家高层峰会万科王石说：莲花河畔景苑所在地的地基属于典型的“豆腐地基”。在该地块建房子，沉降问题在所难免，但一旦发生不均匀沉降就会造成灾难性的后果。72009.08.14央视《新闻调查》王克(上海市水务局堤防管理处处长)：所以晚上组织了40台车，抓紧把土方卸出去。8新华社报道，其他报纸也有转载“挖着挖着，我们当中有人看到底楼地面直往外冒泥泡。凭经验，我们认为有险情，大家立刻往地面撤。走上地面，只见这幢楼倒塌了。”（施工单位的员工）吴云标说。9三联生活周刊[2009年第25期]。“大约5点半，我突然觉得对面有栋楼浮上来了，”（事故现场附近某小区居民）刘根娣说，“过了几十秒，这楼又沉下去了”，接着眼前一层灰，“轰”一声闷响，整个楼板都震动了。表格三地基液化相关例证序号资料来源资料内容1《浙江地勘》--2009年第6期该QC小组针对研究课题所在地上海虹口区82号地块易产生砂土液化现象，准确确定了该地块场地液化等级2《建筑科学与工程学报》--2009年6月第26卷第2期（5.12大地震中）饱和沙土和饱和粉土是容易产生液化的土，那些整体倾斜的房屋(图4)显然是由于地基液化造成的。3《（上海）建筑施工安全事故警示录》P1272001年，上海某地铁车站工地，开挖范围内淤泥质黏土平均厚度达9.65米，这种饱和软土受百年一遇的暴雨扰动后，发生触变，导致两人死亡。42009.07.01新闻晨报闵行区建交委一名相关人士告诉记者：过重的堆土积压此处，太快的搬移反而会导致另外一种不平稳，因此卸土工作不能求快，只能求稳。5网上有大量资料介绍日本新潟地震1964年6月日本新潟地震使很多建筑的地基失效、下沉，就是饱和松砂发生液化的典型事例。6同济大学学报(自然科学版)--1995年03期通过室内模型试验，发现砂土液化时，由于孔隙水压力的上升，土的结构重新调整，桩侧摩阻力将完全丧失．7上海市地震局网站--心得体会--2009-10-26什邡市地震局局长张少松告诉上海地震局的同仁：5.12大地震中，宏达集团化工厂由于选址不合理，地基下有河道暗浜的遗址，因此在地震波作用下，造成了地基液化而导致地基失效，整幢楼垮塌通过上述分析，我们认为莲花河畔大楼倾覆的原因很有可能是地基液化，另外土体扰动也是重要诱因之一。若不用地基液化和土体扰动来解释莲花河畔倾覆现象，很多现象很难解释：第一：很难解释大楼先被顶起后下挫继而倾斜最终才倾覆这个现象；第二：很难解释7号楼在北侧堆土达12米时未倒下，反而堆土被卸载到9米时才倒下；第三：