地基基础工程事故分析

　　【摘要】地基基础工程在整个工程施工中占有极其重要的地位，其中不乏安全及质量事故的发生，现就一些工程中常见的问题进行阐述和分析．并针对具体情况提出一些预防和处理措施。
　　【关键词】地基基础事故防治分析
　　一、前言
　　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。
　　二、地基与基础的工程事故的原因及防治方法
　　（一）因工程地质勘查中的错误而产生的事故
　　工程勘察报告要全面反映建筑场地工程地质和水文地质情况，预防地基与基础的工程事故，首先对场地工程地质和水文地质条件全面正确的了解，要做到这一点关键要搞好工程勘查工作，要根据建筑物场地的特点，建筑物情况合理确定工程勘察目的和任务，勘查工作是设计的重要称序，决不能忽视而不做，也不能随便做而不考虑是否适用。特别是对复杂的、软弱的地基，更应慎重对待。即使对单层的一般性建筑，也不能不做勘查。
　　事故实例：某3层宿舍，高10.4m，长87.87m，宽12.8m，为纵墙承重砖混结构，楼板为预制空心板，基础为灰土垫层上砌砖放大脚，未做圈梁。主体结构完成后，检查发现房屋西南角门口处有一条斜裂缝，最宽处10mm，裂缝一直延伸到灰土垫层顶面，裂缝上宽下窄，由下而上向西倾斜。发现裂缝后，在裂缝初贴石膏饼两块，约一周后，石膏饼上出现1mm宽的裂缝。在第一次检查时，内墙门洞处未见裂缝，两周后第二次检查时，发现内墙门洞处也已经有裂缝，上述情况均说明裂缝在发展。
　　事故原因分析：原勘查失误是事故的主因，原勘查报告虽有钻孔资料但仅有楼房对角线的41#、46#孔分别深5.10m、5.35m，其余5个孔只有3m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；本例虽为三层砌体结构，但长高比L/H=87.87/10.4=8.5，此值》2.5，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”。
　　（二）地基承载力不足破坏事故
　　地基承载力是指土体破坏前能承受的最大应力，在荷载作用下，地基中产生剪应力，当地基承载力不足，产生的剪应力超过土的抗剪强度时，导致一部分土体沿着另一部分土体滑动而造成剪切破坏，地基失稳，建筑在这种地基上的建筑物可能破坏倒塌。
　　事故实例：南方某地旅店，是一幢新建的公共建筑，前面7层后面6层，建筑高度为24.4m，总长度63.5m，宽度为13m，建筑面积4190m2。该工程为全现浇钢筋混凝土框架工程，钢筋混凝土独立基础。1990年8月主体工程完工后，发现地梁开裂，并测有不均匀沉降，53根柱中最大沉降量为105mm。3个月后测得最大沉降值为410mm，倾斜330mm，发现1～6层部分梁柱、墙出现裂缝31处之多，最大裂缝宽度为3mm，最长裂缝为4800mm。检查出上述问题后半年多的时间中，未采取任何措施。在1992年5月3日，在无异常天气的条件下，整幢房子全部倒塌，造成了多人伤亡的严重事故，直接损失500多万元。
　　原因分析：该建筑地处沿海淤泥和淤泥质土地区，从建筑现场旁边1.8m的地下取土测定，土的天然含水率为65%～75%，按当时的地基基础设计规范规定，这种土的容许承载力为40～50Kpa，而原设计未经勘探，就盲目取为100~120Kpa，高达2.5倍，又由于少算荷载，实际柱底应力有的达到189.6Kpa，超出3倍左右。由此造成基础严重的不均匀沉降，使上部结构产生较大的附加应力，而造成建筑物破坏倒塌。
　　应吸取的教训：在建筑工程中，因地基承载力不足导致其失稳产生剪切破坏的后果往往是很严重的，必须引起土建工程技术人员的极度重视。设计人员应慎重对待工程勘查报告提供的地基承载力建议值，严格计算基础的实际土压力，若对勘察告的建议值有怀疑，可以在做载荷试验验证。施工人员在天然地基上建造大中型工程时，应复核设计地基承载力的合理性。一旦发生地基产生较大的沉降或倾斜，必须立即停工，会同勘查、设计和使用单位共同研究。采取必要措施，防止地基和建筑物发生灾难性破坏。
　　（三）地基受冻事故
　　有关部门试验统计表明，砼早期受冻后，其抗压强度损失高于50%，抗拉强度损失达到40%，使得构件的最终强度达不到设计要求，以至于不得不砸掉重来或补强。但是冬施期间的质量事故，往往在解冻后才能发现，具有滞后性，而且不易被发现即具有隐蔽性。可见，注重对冬施砼的早期防冻何等重要。另外，冬季施工时，基础较易遭冻，地基融化时产生融沉，往往对建筑物造成冻害。故在冬季施工地基和基础时，对地基的防冻应该给予高度重视。在一般情况下，冻胀地基土类，如含水率14%的粘沙、地下水位较高的粘性土等，都可能造成冻害。宏观上看，往往由于地基土冻胀、融沉而使基础或上部结构产生裂缝；微观上看，地基受冻后，压缩模量多数会降低很多，地基土的承载能力也就大幅度降低。据有关资料报道，在受冻地基表面30--40cm深处，不冻胀土和弱冻胀土受冻后的承载力将降低56--29%，冻胀土和强冻胀土将降低71--60%。地基土受冻后的这些性能变化，都会造成建筑物的不均匀下沉进而导致建筑物的损坏。
　　事故实例：东北某地16个柱基于11月下旬开挖基坑后，即浇筑填充用混凝土，随后浇筑柱基础和上部结构，施工时当地气温已低于0℃。第二年开冻后，有九个柱基的填充混凝土下沉，并与柱基脱开20~150mm。由于柱基下沉，与柱相连的梁有2根在端部出现裂缝，最大裂缝为1mm和3mm。
　　事故原因分析：由于施工时气温已低于0℃，基础周围既不回填，又无其他保温措施，造成地基受冻，冻土上隆抬起基础填充的混凝土，以后冻土融化，地基下陷，填充混凝土下沉，造成与柱基脱开。
　　事故处理：1）为防止事故发展，立即用方木支撑上部梁板结构，并用铁楔楔紧柱与混凝土之间的空隙。2）进行沉降观测，至下沉基本稳定后，再一次将前述的铁楔楔紧，然后用压力灌浆法灌入水泥砂浆。3）梁板缝处理。细小裂缝涂抹沥青，较宽的缝凿出沟槽，用水泥砂浆嵌填。
　　三、结语
　　工程质量事故连年不断，造成了许多不应有的损失。为了预防事故的再次发生，同时也为排除事故提供依据，当发生一次重大的地基基础事故后，最关键的事对这次质量事故发生的原因进行分析，只有正确的分析，才能发现事故的原发症结。进行公正的仲裁，明确事故的责任；只有正确的分析，才能找到今后应吸取的教训，化消极因素为积极因素；也只有正确的分析，才能制定出适宜的防治措施，防患于未然。对于结构设计，施工技术和使用中的错误引起的，其中大部分是主观性的错误。而当严格遵守勘查、设计与施工的标准文件的规定和相应要求，则错误是可以避免的。
　　【参考文献】
　　[1]崔干祥.工程事故分析与处理[M].科学出版社，2002.
　　[2]罗福干.建筑结构缺陷事故的分析及防治[M].清华大学出版社，2002.
　　[3]建筑地基基础设计规范GB50007—2002[S].中国建筑工业出版社，2002.
　　[4]陈仲颐，叶书麟.基础工程学[M].中国建筑工业出版社，1991
　　
　　