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法律常识之地基工程事故处理

日期:2019-11-27 11:54:20    作者:张诺曼    阅读次数:
  关键词:合肥律师   合肥工程律师网   建筑工程    地基及主体
  国内外建筑工程事故调查表明,多数工程事故源于地基问题,特别是在软弱地基或不良地基地区,地基问题更为突出。建筑场地地基不能满足建筑物对地基的要求,造成地基和基础事故。地基基础工程事故发生可能是因勘测、设计、构造、制造、安装与使用等因素相互作用引起的。而这些因素中。某些因素引起突发事故。另一些因素可能导致消耗性逐渐发生的事故,从安全上讲,突发事故是危险的。所以,研究并探讨地基基础工程事故发生的原因,更具有普遍性。地方性和经验性,对它的分析后得到的经验教训,更是建筑工程技术人员需要不断积累的知识财富。并对地基基础工程事故采取有效的防止措施,是一个值得重视的课题。
  一.前 言
  地基和基础是建筑物的重要组成部分,任何建筑都必须有可靠的地基和基础。建筑物对地基的要求可概括为以下三个方面:一是可靠的整体稳定性;二是足够的地基承载力;三是在建筑物的荷载作用下,其沉降值、水平位移及不均匀沉降差需要满足某一定值(规范)的要求。若地基的整体稳定性和承载力不能满足要求,在荷载作用下,地基将会产生局部或整体剪切破坏。天然地基承载力的高低主要与土的抗剪强度有关,也与基础形式、基础底面积大小和埋深有关。在建筑物的荷载(包括静、动荷载的各种组合)作用下,地基将产生沉降、水平位移以及不均匀沉降,若地基变形超过允许值,将会影响建筑物、构筑物的安全与正常使用,严重的将造成建筑物破坏甚至倒塌。其中以不均匀沉降超过允许值造成的工程事故比例最高,尤其是在深厚软黏土地区。
  二. 工程概况
  某市修建的一座库房楼,该库房为两层楼房,平面呈一字型,东西向长47.28m,南北向宽10.68m,高7.50m。库房正中为楼梯间,东西各两大间,每间长10.89m、宽10.20m。中部有两个独立柱基。内外墙均为条形基础。此楼在使用一年后。库房西侧二楼墙上既发现有裂缝。此后裂缝数量增多,裂缝宽度展扩。据详细调查统计,大裂缝已有33条,有的裂缝长度超过1.80m,宽度达10~30mm,且地面多处开裂。6年之后,再度调查,发现裂缝长达3.20m,裂缝宽为8~10mm,且内外贯通。说明6年多来库房的沉降一直都在发展。
  三.事故原因分析及教训
  原勘查失误是事故的主因,原勘查报告虽有偿个钻孔资料但仅有库房对角线的41#、46#孔分别深5.10m、5.35m,其余5个孔只有2m多,远不及基础受压层深度。更值得注意的是有2个孔已穿过有机土和泥碳层,但却未做记录,在报告中未说明,只是简单地建议地基计算强度为fk=100KN/M2。这是该库房发生严重质量问题的根源;设计人员对这份粗糙的勘查报告,并未提出补做勘查的要求。此外按规范规定对于三层和三层以上的房屋,其长高比L/H宜小于或等于2.5;本例虽为二层砌体结构,但长高比L/H=47.28/7.5=6.3,次值》25,导致房屋的整体刚度过小,对地基过大不均匀沉降的调整能力太弱。设计人员又未采取加强上部结构刚度的有力结构措施,也是导致墙体开裂的重要原因。
  应吸取的教训:第一,工程勘查工作做的粗糙;第二,地基的选择和处理方法不当,未能使房屋坐落在比较均匀的天然或人工地基上;第三,上部结构整体刚度弱。这三点教训也就是平时常说的“情况不明,决心不大,方法不好”。
  此外,在勘查时要重视对钻孔深度的选择。由于钻孔深度必须符合设计要求,如果不符合设计上对压缩厚度的需要,或者大不到桩所坐落的土层时,那就不可能正确计算出地基的沉降,或桩的正确承载力,也就达不到基础设计要求。因此必须按设计要求确定合适钻孔深度。如果由于勘查量不足,钻孔和探坑布点少,再加上钻孔深度不够,以致不能表达出土的不均匀性和层理的不一致性,就有可能引起建筑的翘曲和弯折而出现裂缝,造成危害和浪费。
  四、工程事故分类
  常见的地基与基础工程事故如下:
  1.地基失稳造成工程事故
  建筑物作用在地基上的荷载密度超过地基承载力,地基将产生剪切破坏。地基产生剪切破坏将使建筑物下沉倒塌或破坏。
  地基承载力是建筑物地基基础设计中的一个关键指标。各类地基承受基础传来荷载的能力都有一定的限度,超过这一限度,建筑物将产生较大的沉降或不均匀沉降,引起房屋开裂;如果超越过多,则地基土有可能发生剪切破坏而整体滑动或急剧下沉,造成房屋的倾斜或严重受损。
  地基破坏的形式与地基土层分布、土体性质、基础形状、埋深、加荷速率等因素有关。土体不易压缩、基础埋深较深时将形成冲切或局部剪切破坏;土体容易压缩、基础埋深较浅时将形成整体剪切破坏,产生整体剪切破坏前,在基础周围地面有明显隆起现象。
  2.地基变形造成工程事故
  地基在建筑物荷载作用下产生沉降,当总沉降量或不均匀沉降超过建筑物允许沉降时,影响建筑物正常使用造成工程事故。地基总沉降过大,不仅容易使散水倒坡,而且建筑物室内外连接,内外网之间的水、电、暖管道断裂,都需付出相当代价。建筑物不均匀沉降时,容易造成建筑物的倾斜,及上部结构构件的开裂。
  3.地基渗流造成工程事故
  渗流造成潜蚀,在地基中形成土洞、溶洞或土体结构改变,导致地基破坏。
  渗流形成流土、管涌导致地基破坏。
  地下水位下降引起地基中有效应力改变,导致地基沉降,严重的可造成工程事故。
  4.土坡滑动造成工程事故
  建在土坡上或土坡顶和土坡坡趾附近的建(构)筑物会因为土坡滑动产生破坏。造成土坡滑动的原因很多,除坡上加载、坡脚取土等人为因素外,土中渗流改变土的性质,特别是降低土层界面的强度,以及土体强度随蠕变降低等是重要的原因。
  5.地震造成工程事故
  地震对建筑物的影响不仅与地震烈度有关,还与建筑场地效应、地基土动力特性有关。在同样的场地条件下,粘土地基和砂土地基、饱和土和非饱和土地基上房屋的震害差别也很大。地基对建筑物的破坏还与基础型式、上部结构、体型、结构形式和刚度有关。
  6.特殊土地基工程事故
  特殊土主要指:湿陷性黄土地基、膨胀土地基、冻土地基以及盐渍土地基等。特殊土的工程性质与一般土不同,特殊土地基工程事故也有特殊性。
  7.其他地基工程事故
  地下工程(地铁、地下商场、地下车库和人防工程等)的兴建,地下采矿造成的采空区以及地下水位的变化,均可能导致影响范围内地面下沉造成地基工程事故。另外,各种原因的地裂缝也将造成工程事故。
  8.基础工程事故
  除地基工程事故外,基础工程事故也影响建筑物的正常使用和安全。基础工程事故可分为基础错位事故、基础构件施工质量事故以及其他基础工程事故。
  五、工程事故原因
  造成地基与基础工程事故的原因有:
  1.对场地工程地质情况缺乏全面、正确的了解
  许多地基与基础工程事故源于对建筑场地工程地质情况缺乏全面、正确的了解,没有正确了解建筑场地土层分布、各土层物理力学性质,就错误估计地基承载力和地基变形特性,导致发生地基与基础工程事故。造成设计人员对建筑场地工程地质和水文地质情况缺乏全面正确的了解,主要有下述情况:工程勘察工作不符合要求,建筑场地工程地质和水文地质情况非常复杂,没有按规定进行工程勘察工作。
  2.设计方案不合理或设计计算错误
  设计方案不合理,主要是设计人员不能根据建筑物上部结构荷载、平面布置、高度、体型、场地工程地质条件,合理选用基础形式,造成地基不能满足建筑物对它的要求,导致工程事故。
  设计计算错误,主要包括:荷载计算不正确,基础设计方面错误,地基沉降计算不正确导致不均匀沉降失控。
  3.施工质量造成地基与基础工程事故
  施工质量方面的问题主要有:未按设计施工图施工,未按技术操作规程施工。
  4.环境条件改变造成地基与基础工程事故
  环境改变常见下述情况:地下工程或深基坑工程施工对邻近建筑物地基与基础的影响;建筑物周围地面堆载引起建筑物地基附加应力增加,导致建筑物完工后沉降和不均匀沉降进一步发展,建筑物周围地基中施工振动或挤压对建筑物地基的影响,地下水位变化对建筑物地基的影响。
  5.其他原因造成地基与基础工程事故
  上述原因造成工程事故通过努力是可以避免的,但有一些地基与基础工程事故是难以避免的,如少数地质情况特别复杂而造成的地基基础工程事故,以及超过设防标准的地震造成的地基基础工程事故,等等。
  六、工程事故预防
  精心勘察、精心设计、精心施工可以预防绝大部分地基与基础工程事故。
  首先要搞好工程勘察工作。预防地基与基础工程事故首先要重视对建筑场地工程地质和水文地质条件的全面、正确了解,这是预防地基与基础工程事故的关键。
  其次要做到精心设计。在全面、正确了解场地工程地质条件的基础上,根据建筑物对地基的要求,进行地基基础设计。如天然地基不能满足要求,则应进行地基处理形成人工地基,并采用合理的基础形式。地基、基础、上部结构是一个统一的整体,在设计中应统一考虑。要认真分析地基变形,正确估计施工后沉降,并控制建筑物施工后沉降在允许范围内。
  最后要做到精心施工。合理的设计需要通过精心施工来实现,要杜绝施工质量事故。

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