建筑工程质量事故分析（第4版）课件：地基与基础工程事故分析与处理

地基与基础工程事故分析与处理

整体稳定性承载能力变形值滑动漂移液化剪切破坏不均匀沉降地基与基础工程的功能地基与基础工程事故分析与处理地基工程质量事故分析与处理2计划8学时4工程案例解析31基础工程质量事故分析及处理33地基与基础工程事故分析与处理事故概况：某九层框架结构建筑，采用箱基基础，建成不久后即发现墙身开裂，建筑物沉降最大达580mm，沉降中间大，两端小。

2.1.1地基不均匀沉降造成的事故地基与基础工程事故分析与处理

2.1.1地基不均匀沉降造成的事故地基与基础工程事故分析与处理原因分析：地基下部的软土层，在上部结构荷载作用下软土产生固结沉降处理措施：对地基采用静压预制混凝土桩进行加固处理。

2.1.1地基不均匀沉降造成的事故地基与基础工程事故分析与处理该事故未考虑周围环境改变引起土、水压力的变化，基坑东侧未作止水帷幕，造成地面塌陷,附近的建筑物破坏。土压力、水压力的计算是支护结构设计计算的前提，但是必须注意到实际的土压力在基坑开挖到地下结构完工期间,并不是常数,土压力随周围环境条件的改变而变化。如雨季,地下管道漏水等会引起土压力、水压力的变化,地面堆载、堆料、临时建筑物等都会引起土、水压力的变化而诱发基坑事故。事故概况原因分析基坑边有一直径为2.0

m的大型城市排洪管道穿过，基坑开挖完毕开始作基础垫层时,突然天降大雨,排洪管破损,致使管内的洪水流出,引起部分桩体倾斜,地面塌陷,相邻单位砖混结构车库倒塌，招待所基础外露

2.1.2

基坑设计考虑不周引发的事故地基与基础工程事故分析与处理

2.1.3地下水变化造成的事故

该工程事故主要原因是现场管理混乱，没有严格按设计方案实施,挖土不当,灌注桩和止水桩质量差,止水帷幕未形成,致使桩间土大量流入基坑,基坑外面产生较大的沉降。基坑土体变形迅速,而应急措施又不得力,桩后压密注浆质量差,使周围的房屋因地基失水失土而产生不均匀的沉降,最终导致事故的发生。

事故概况原因分析某银行大楼采用钢筋砼灌注桩支护，支护桩后采用旋喷桩形成止水帷幕桩顶设置钢筋砼圈梁。基坑开挖后,东南角桩间出现大量涌泥和流砂，支护桩向基坑内倾斜达20

mm以上,边坡滑移,使相邻的电影院严重开裂,被迫停业拆除。地基与基础工程事故分析与处理

2.1.4因新建相邻建筑造成的事故

施工单位在与15幢单元楼相邻区施工时，未能严格按照经论证的深基坑专项施工方案中关于先施工斜撑再开挖土方的施工顺序要求进行施工；周边建筑物上设置了沉降观测点，但未设置水平位移观测点。事故概况原因分析“北京园”小区2002年竣工验收入住，几年来一直平安无事。2009年6月中旬，15幢单元楼房屋突然出现意外，先是车库下沉，紧接着楼房周围及小区的马路出现了多处裂缝，整幢建筑呈东北方向倾斜的趋势。地基与基础工程事故分析与处理事故概况：上海市莲花河畔景苑小区7号楼，2009年6月27日清晨5时30分左右，7号楼13层的楼房连根拔起，整体倒塌却没有散架，桩基全部裸露，变成横躺的大楼。

造成一名施工人员死亡。经事故专家组认定，7号楼倾倒的主要原因是大楼两侧的压力差使土体发生水平位移，过大的水平力超过桩基的抗侧能力。2.1.5因地面加载造成的事故地基与基础工程事故分析与处理上海的“楼倒倒”相关企业不具备相应资质施工负责人不具备相应资质施工现场管理混乱工程监理单位未尽职责原因分析地基与基础工程事故分析与处理2.1.5因地面加载造成的事故在此过程中，张耀杰作为众欣公司安全生产第一负责人，未全面履行建设工程总承包单位依法应当承担的工程质量和施工安全管理责任，任由梅都公司将合同约定属于总承包范围的地下车库土方开挖工程违法分包给张耀雄，以及违规堆积土方；夏建刚作为安全、防火工作负责人，未按照合同约定履行检查、督促职责，对违规开挖、堆积土方行为不予制止；陆卫英明知众欣公司将其指派为“莲花河畔景苑”项目经理，怠于履行职责，任由梅都公司将该项目的0号地下车库违法分包及进行违规施工；乔磊作为工程总监理，对梅都公司指定没有资质的人员承包土方施工及违规堆土的行为，未按照法律规定及时、有效制止和报告主管部门。上海市闵行区人民法院分别以重大责任事故罪，判处秦永林有期徒刑5年、张耀杰有期徒刑5年、夏建刚有期徒刑4年、陆卫英有期徒刑3年、张耀雄有期徒刑4年、乔磊有期徒刑3年。2.1.5因地面加载造成的事故地基与基础工程事故分析与处理事故概况：某城市防洪挡土墙结构，当施工完成后，发现柱子倾斜，横梁产生裂缝，靠河一侧的柱子有明显的倾斜和弯曲。

地基与基础工程事故分析与处理2.1.6施工方案错误造成的事故地基与基础工程事故分析与处理2.1.6施工方案错误造成的事故

由于地梁已开裂，同时还担心结构进一步变形，所以采取开挖并重做地梁的处理方法，同时在地梁下新增加微形钢管桩，以帮助承担荷载。工程处理后使用多年，未见新的变形产生。

处理措施

施工顺序不合理。本工程中两侧填土不平衡，再加上靠河一侧反压土体未填之前，靠岸一侧土体先填筑至11.8m高程，造成两侧土压更大的不平衡。原因分析地基与基础工程事故分析与处理2.1.6施工方案错误造成的事故事故概况：某工程建设场地为软土地基，采用预制桩基础。桩基础是在未开挖前施工完成的，基础开挖后桩产生了较严重的倾斜，已严重影响其垂直受力的能力。

地基与基础工程事故分析与处理2.1.7桩基础事故2.1.7桩基础事故地基与基础工程事故分析与处理①先开挖土方后施工工程桩；②采取分层土方开挖，不让开挖面形成较高陡的土坡或临空面；③可以在桩的四周采取格构式的搅拌桩围封，对已施工完毕的工程桩形成保护。预防措施

主要是场地为软土地基，而工程桩是在未开挖前施工完成的，在基础土体开挖时形成的坡面太陡，或临空面太高，使土压力不平衡，软土侧产生了侧向移动，带动桩基而侧移。原因分析地基与基础工程事故分析与处理2.1.7桩基础事故地基失稳斜坡失稳地基变形人工地基2.2.1地基事故类别及特征地基与基础工程事故分析与处理

地基整体滑动（整体剪切破坏）地基局部剪切破坏地基冲剪破坏周围地面隆、基础倾斜周围地面隆起无基础倾斜建筑物整体沉陷地基失稳地基与基础工程事故分析与处理2.2.1地基事故类别及特征地基与基础工程事故分析与处理2.2.1地基事故类别及特征人工地基事故基坑支护斜坡失稳砂石褥垫层地基：裹冰、不密实灰土桩复合地基：材料配比搅拌等强夯地基：范围、隆起翻浆等内承压屈坑壁土体失稳护墙变形过大锚杆拉断坑底土体隆起土质不均匀上部荷载差异大地基变形建筑物体形复杂相邻建筑影响地下水位变化湿陷变形胀缩变形冻涨融陷变形特征：裂缝、倾斜、折断地基与基础工程事故分析与处理2.2.1地基事故类别及特征1）2）3）地基湿陷变形地基冻涨融陷变形胀缩变形地基土遇水后发生沉降土体颗粒孔隙紧密地基土含水量变化后土体颗粒膨胀或紧缩基础埋深浅位于冻土线以上地基与基础工程事故分析与处理2.2.1地基事故类别及特征从以下四个方面分析地质勘察问题设计方案及计算问题施工方案及工艺问题环境及使用问题地基与基础工程事故分析与处理2.2.2地基事故原因分析地基勘察工作欠认真，所提供的土性指标及地基承载力不确切地质勘察时，钻孔间距太大，不能全面准确地反映地基的实际情况地质勘察时，钻孔深度不够地质勘察报告不详细、不准确原设计方案不尽合理盲目套用设计图纸设计计算错误，荷载不准确地基与基础工程事故分析与处理勘察设计2.2.2地基事故原因分析未按图施工或不按技术操作规程要求施工工程管理不善，未按建设要求与设计施工程序办事基础施工的环境效应地下水位变化大面积地面堆载引起邻近浅基础的不均匀沉降（工业仓库和工业厂房）上下水管漏水长期未进行修理，引起地基湿陷事故（湿陷性黄土地区）施工问题环境即使用问题2.2.2地基事故原因分析地基与基础工程事故分析与处理2.2.3地基事处理措施地基与基础工程事故分析与处理

4.纠偏托换以调整地基沉降，如迫降纠偏托换和顶升纠偏托换；

3.灌浆托换以对地基加固提高地基承载力；

5.排水、支挡、减重和护坡等措施综合治理。

2.基础加深托换以对原地基持力层卸荷，将基础上荷载传递到较好的新的持力层上，如坑式托换和桩式托换；

4.纠偏托换以调整地基沉降，如迫降纠偏托换和顶升纠偏托换；

1.基础扩大托换以减少基础底面压力；

5.排水、支挡、减重和护坡等措施综合治理。2.2.3地基事处理措施

桩基础事故设备基础事故错位事故IⅡⅢ事故分类地基与基础工程事故分析与处理2.3基础工质量事故分析与处理基础平面错位包括单向和双向错位基础标高错误包括基底标高、各台阶标高以及基础顶面标高

包括标高和位置错误预留孔洞埋件地基与基础工程事故分析与处理2.3基础工质量事故分析与处理1.勘测失误3.施工问题4.其它原因2.设计错误测量放线错误施工中地基处理不当施工工艺不良地面堆载过大相邻建筑影响

看图错误测量错误测量标志移位施放线误差积累预埋件错位浇筑工艺不当地基长期暴露，或浸水、或扰动后，未作适当处理施工中发现局部不良地基未经处理或处理不当而造成基础错位或变形场地密实度差单侧回填刚度不足地基与基础工程事故分析与处理2.3基础工质量事故分析与处理错位事故处理方法顶推法吊移法顶推牵引法托换法扩大法其他方法地基与基础工程事故分析与处理2.3基础工质量事故分析与处理处理措施：局部修补、灌浆、扩大基础或拆除基础孔洞原因分析：施工工艺；材料配比；地基与基础工程事故分析与处理2.3基础工质量事故分析与处理设备基础事故特征工业建筑中一些机器转动时振动过大，设备基础随之振动，剧烈振动损坏设备基础。地脚螺栓错位、倾斜、断裂事故

振动过大影响邻近建筑物事故地基与基础工程事故分析与处理2.3基础工质量事故分析与处理1.振动过大事故的原因（1）由于设计不当或者资料不准确。使得机器工作时，基础或房屋结构产生强烈的振动。（2）由于设备基础常是大块式基础，具有六个自由度，所以即使是支承型基础，也因弹簧搁置部位的不同而有不同的效果。（3）地基处理不好，形成基础下沉、变位破坏机器最基本平衡条件，也会造成机器激烈振动。（4）机器安装产生误差、偏心、不平整等也会造成振动过大。2.地脚螺栓偏差原因（1）安装精度和埋设方法不好，造成偏斜、断裂等。（2）混凝土浇筑方法不当，或振动器碰撞螺栓。（3）基础不均匀沉降及各种变形。（4）设计不当或设备原始资料不准。（5）施工固定螺栓骨架变形，发生扭曲、弯折、歪斜。地基与基础工程事故分析与处理2.3基础工质量事故分析与处理（1）处理原则1)共振情况：如属基础共振而产生的过大振动，则可改变基础的自振频率，以避开共振。如加大基础的质量，使自振频率fn≤0.755f；或加大地基刚度。使fn

＞1.25f；加大的方法可根据不同的扰力情况来确定。2)非共振情况：a、对于低频机器，可同时加大基础的质量和地基刚度，但地基刚度增长最好大于基础质量的增加，使得加固后基础的自频不要小于加固前的自频。b、对于高频机器，则基础质量的增加最好大于地基刚度的增长，使基础的自频不要大于加固前的自频。（2）处理方法1)以垂直扰力PZ为主的机器基础，通常可靠近基础整个周边打下1~2排桩，并用钢筋混凝土圈梁将桩与基础连接起来。为了使新加部分与原有基础能连与一个整体，必须将原有基础在连接处凿毛，并应露出钢筋与新加钢筋焊牢；2）以力矩M（t）为主的机器基础，可在沿力矩作用的两端各打一排桩或在基础四周加一钢筋混凝土圈梁，与原有基础连成整体；3)对承受水平扰力Px的机器基础，采用手拖板与基础连接能减小水平动。地基与基础工程事故分析与处理2.3基础工质量事故分析与处理振动过大事故处理方法加垫铁法接长螺栓法环氧砂浆埋设地脚螺栓法

用连接件纠正螺栓错位地脚螺栓事故处理方法地基与基础工程事故分析与处理2.3基础工质量事故分析与处理

按成桩方法分

按所用材料分

按受力条件分

按承载性质分摩擦桩和端承桩挤土桩（如打入预制桩）、非挤土桩（如灌注桩）部分挤土桩（如打入式敞口桩）竖向抗压桩、竖向抗拔桩、横向受荷桩、组合受荷桩混凝土桩、钢桩和组合材料（闭口钢管混凝土）桩桩基础事故分类地基与基础工程事故分析与处理2.3基础工质量事故分析与处理（1）打入深度不够（导致承载力不足）；（2）最后贯入度太大（说明持力层尚未满足要求）；（3）贯入度剧变（可能桩已折断或遇到与预计不一的土层或墓穴）；（4）桩身上拥（往往因软土中桩距过小，打桩时周围土层受到急剧挤压扰动所致）；（5）已就位桩身移位（原因同上）；（6）桩身倾斜（桩尖遇到倾斜基岩面，或桩与送桩机纵向不一致造成偏心）；（7）锤击时回弹，桩打不下（桩位处可能有地下障碍物）；（8）桩顶被击碎（锤击时有严重偏心或桩顶抗锤击力不足或锤击动能过大）；（9）桩身折断（桩身承载力不足，或接桩处连接质量差如焊缝不足、连接角钢脱落、接头有空隙等）；（10）桩位及垂直度偏移过多。地基与基础工程事故分析与处理2.3基础工质量事故分析与处理预制混凝土桩基中常见的质量问题断桩：应会同设计人员共同处理，在断桩附近补桩打入深度不足：可采用植桩法、射水法、气吹法或更换重锤桩顶击碎：更换并加厚桩垫，对破坏严重的桩顶需要进行修补

桩身倾斜：及时纠偏，清理障碍物或回填桩孔后重新打入预制混凝土桩常见事故处理措施地基与基础工程事故分析与处理2.3基础工质量事故分析与处理（1）坍孔（地下水位以下存在粉土、粉细砂或淤泥时常发生）；（2）缩颈（桩身四侧遇有压缩性很高的土层，或拔管过快、或冲钻孔时产生较大孔隙水压力时发生）；（3）断桩（缩颈的极端，部分坍孔的后果，或者由于混凝土不能