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地基基礎(chǔ)工程事故分析

作者:田德武  
評論: 更新日期:2011年04月16日

  此外,在勘查時要重視對鉆孔深度的選擇。由于鉆孔深度必須符合設(shè)計要求,如果不符合設(shè)計上對壓縮厚度的需要,或者大不到樁所坐落的土層時,那就不可能正確計算出地基的沉降,或樁的正確承載力,也就達(dá)不到基礎(chǔ)設(shè)計要求。因此必須按設(shè)計要求確定合適鉆孔深度。如果由于勘查量不足,鉆孔和探坑布點少,再加上鉆孔深度不夠,以致不能表達(dá)出土的不均勻性和層理的不一致性,就有可能引起建筑的翹曲和彎折而出現(xiàn)裂縫,造成危害和浪費。。

  (二)因建筑物基礎(chǔ)底面土壓力過大超過地基承載力造成的事故

  地基承載力是建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計中的一個關(guān)鍵指標(biāo)。各類地基承受基礎(chǔ)傳來荷載的能力都有一定的限度,超過這一限度,首先發(fā)生的是建筑物具有較大的不均勻沉降,引起房屋開裂;如果超越這一限度過多,則可能因地基土發(fā)生剪切破壞而整體滑動或急劇下沉,造成房屋的傾倒或嚴(yán)重受損,下面列舉全世界聞名的實例

  事故實例:加拿大特斯康谷倉,平面呈距形,長度59.44m,高度為31.00m,寬度為23.47m。容積為圓筒倉,每排 13個倉,5排,總計65個圓筒倉組成,谷倉的基礎(chǔ)為整塊鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ),基礎(chǔ)厚度61cm,基礎(chǔ)埋深為3.66m。1911年該倉開始施工,1913年秋完工。谷倉自重20000t,相當(dāng)于裝滿谷物后總重量的42.5%。1913年底月起此谷倉裝谷物,仔細(xì)裝載,分布均勻。10月當(dāng)谷倉裝了31822m2谷物時,發(fā)現(xiàn)谷倉下沉,一小時沉降達(dá)31.5cm,結(jié)構(gòu)物向西傾斜,并在24小時內(nèi),整個谷倉傾倒,傾倒度達(dá)26.53。谷倉西端下沉7.32m,東端上抬1.52m。

  事故原因分析:經(jīng)檢查,谷倉工程未做勘察。設(shè)計根據(jù)鄰近工程基槽開挖實驗結(jié)果,計算地基承載力為352KPa,應(yīng)用到這個谷倉。谷倉場地位于冰川湖的盆地中,地基表層為近代沉積層,厚度3m;表層下面為冰川沉積粘土層,厚度122m。1952年在離谷倉18.3m處打了一些鉆孔,從鉆孔的粘土原狀式樣測的:粘土層的平均含水率隨深度而增加,從40%到60%;無側(cè)限抗壓強(qiáng)度從118.4 KPa減少到70.0 Kpa,平均為100 KPa;平均液限ωl=105%,塑限ωp=35%,塑性指數(shù)高達(dá)IP=70。由試驗可知這層土是高膠體、高塑性的。按太沙基公式計算地基承載力f,如采用粘土層無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值100 Kpa,則地基承載力f為278.6 KPa,小于谷倉地基破壞時的基礎(chǔ)底面壓力329.4 KPa,若用qumin=70.0 KPa計算,則f=193.5 KPa,更遠(yuǎn)小于谷倉基礎(chǔ)滑動時的實際基底力.

  事故主要原因:加拿大特斯康谷倉破壞的是因為谷倉事先未做勘察,設(shè)計盲目進(jìn)行,采取設(shè)計荷載遠(yuǎn)超過地基土的承載力,導(dǎo)致谷倉發(fā)生地基整體滑動破壞的嚴(yán)重事故。

  應(yīng)吸取的教訓(xùn):地基整體剪切破壞事故,它造成的工程事故災(zāi)害很嚴(yán)重,必須引起土建工程技術(shù)人員的極度重視。設(shè)計人員應(yīng)慎重對待工程勘查 告提供的地基承載力建議值,嚴(yán)格計算基礎(chǔ)的實際土壓力,若對勘察告的建議值有懷疑,可以在做載荷試驗驗證。施工人員在天然地基上建造大中型工程時,應(yīng)復(fù)核設(shè)計地基承載力的合理性。一旦發(fā)生地基產(chǎn)生較大的沉降或傾斜,必須立即停工,會同勘查、設(shè)計和使用單位共同研究。采取必要措施,防止地基和建筑物發(fā)生災(zāi)難性破壞。

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????? 建筑物地基槽開挖后,可能遇到許多局部異常的情況,例如:在地基土中存在有暗溝、古墓、古井、舊基礎(chǔ)等已廢除了的構(gòu)筑物,其中在暗溝、古井內(nèi)往往填充疏松的建筑垃圾或淤泥軟土,形成局部的松軟部位,可能引起基礎(chǔ)局部嚴(yán)重下沉。導(dǎo)致上部墻體或結(jié)構(gòu)開裂;如遇古墓、防空洞等中空構(gòu)筑物,則可能引起塌陷事故;至于遇到舊基礎(chǔ)、廢化糞池等構(gòu)筑物,它們往往比周圍天然地基堅實得多,形成軟硬突變,也會造成上部結(jié)構(gòu)開裂。因此在刨槽驗槽過程中查明局部異常情況是十分重要的。

  事故實例:某廠鑄鋼車間廠房長度66.75m,寬度39m,為三跨等高排架,柱基為鋼筋混凝土杯形基礎(chǔ),基礎(chǔ)一般埋置深度為2m?;A(chǔ)夯實干密度》ρd≥16g/cm3,夯實影響深度0.3~0.4m。廠房主體結(jié)構(gòu)完工。安裝吊車前發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)開裂事故:房屋東側(cè)地面開裂,裂縫長達(dá)15m,裂縫最大寬50~60mm,。南墻東側(cè)開裂,裂縫最大寬20mm,鋼筋混凝土圈梁亦被拉裂,裂縫多達(dá)20余條。廠房東南角向外偏移20mm。廠房東南6個基礎(chǔ)下沉。下沉速度平均每月約3~4mm。

  事故原因分析:第一,未按設(shè)計要求探墓深度6~7m。實際探墓深度只有2m,事故發(fā)生后進(jìn)行補(bǔ)探,在東南角10個柱基范圍內(nèi),就探出木棺11個,位于基礎(chǔ)下或旁邊。木棺頂距基礎(chǔ)底面約1.5~2.0m,木棺有的為空穴,有的充填淤泥。第二,廠房未經(jīng)詳細(xì)勘察,據(jù)初勘階段臨近廠房探坑資料,按地基土的承載力150KPa盲目設(shè)計,實際地基土非天然沉積土,而是填土,地基土的承載力僅為100~120KPa。

  一點經(jīng)驗:在地基基礎(chǔ)施工中,遇到暗溝、古墓等舊構(gòu)筑物是經(jīng)常發(fā)生的。這時候最重要的是設(shè)法弄清情況,除進(jìn)行必要的勘測、挖掘之外,虛心向當(dāng)?shù)厝撕凸と苏埥?,進(jìn)行細(xì)微的調(diào)查研究,是十分必要的。然后才能作出符合實際的處理方法。

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