地基基础工程事故分析(正式)
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地基基础事故案例分析Analysis of Failures of Foundation Engineering孙宏伟北京市建筑设计研究院·研究所2009年4月•土力学90年目录•渗透破坏——十亿美元付之东流•地下水渗流问题•结构上浮事故•地基强度破坏•不均匀沉降•桩基工程事故•消失的新楼十亿美元付之东流地下水渗流问题•基坑渗流hcri i ≤结构上浮事故•结构上浮•水浮力γh水浮力w•原理分析土的抗剪强度•抗剪强度、抗剪强度参数•总应力指标•有效应力指标土的抗剪强度参数:c 粘聚力(曾用名:凝聚力)φ内摩擦角抗剪强度:τ= c +σ·tanφ试验方法:直剪试验:•快剪(c q ,φq )•固结快剪(c cq ,φcq )•慢剪(c s ,φs )三轴压缩试验:•UU (c UU ,φUU )•CU (c CU ,φCU ;c’,φ’)•CD (c CD ,φCD )•地基强度•地基强度重要概念:–地基强度–地基承载力–地基沉降变形地基强度破坏•地基液化强度失效•Terzaghi有效应力原理σ= σ’+ u推导:σ’=σ-uTranscona谷仓地基破坏事故•Transcona谷仓•Transcona谷仓•水泥筒仓•比萨斜塔思考:地基强度问题?地基沉降问题?1173年9月8日动工至1178年在建至第4层中部,高度约29m 时,因塔明显倾斜而停工94年后,于1272年复工,经6年时间,建完第7层,高48m再次停工中断82年于1360年再复工1370年竣工,全塔共8层,高度为55m 。
约200年建造过程Types of Settlement。
第1篇一、案例背景2018年5月,某建筑公司在进行一栋住宅楼的建设过程中,因施工方违规操作导致地基基础不稳,发生了严重的坍塌事故。
事故造成3人死亡,多人受伤,直接经济损失高达数百万元。
事故发生后,当地政府高度重视,立即成立了事故调查组,对事故原因进行调查。
经过调查,认定这是一起因违规施工导致的重大责任事故。
二、事故原因分析1. 违规施工:在本次事故中,施工方在施工过程中未严格按照设计图纸和施工规范进行施工,特别是在地基基础施工过程中,未进行必要的地质勘探和地基处理,导致地基基础不稳。
2. 施工管理混乱:施工现场管理混乱,施工人员安全意识淡薄,未按照操作规程进行施工。
施工过程中,施工方未对施工人员进行安全培训,也未对施工现场进行定期检查。
3. 监管不力:在事故发生前,相关部门对施工现场的监管不力,未及时发现和纠正施工方的违规行为。
三、法律责任分析1. 施工方责任:根据《中华人民共和国建筑法》和《建设工程质量管理条例》,施工方在施工过程中应当严格按照设计图纸和施工规范进行施工,确保工程质量。
本次事故中,施工方因违规施工导致地基基础不稳,最终导致坍塌事故的发生,应承担主要责任。
2. 监理方责任:监理方在施工过程中应加强对施工现场的监督管理,确保施工质量。
本次事故中,监理方未能及时发现和纠正施工方的违规行为,应承担相应的法律责任。
3. 监管部门责任:根据《中华人民共和国安全生产法》和《建设工程安全生产管理条例》,监管部门应加强对施工现场的监管,确保施工安全。
本次事故中,监管部门监管不力,未能及时发现和纠正施工方的违规行为,应承担相应的法律责任。
四、案例分析本案中,施工方违规施工是导致事故发生的主要原因。
施工方在施工过程中,未严格按照设计图纸和施工规范进行施工,未进行必要的地质勘探和地基处理,导致地基基础不稳。
同时,施工方在施工管理方面也存在严重问题,施工现场管理混乱,施工人员安全意识淡薄。
监理方在事故中也存在一定的责任。
地基基础工程事故分析.doc地基基础工程事故指在建筑物或其他工程项目的基础工作中发生的事故,主要包括地基失稳、地基承载能力不足、地基沉降过大等问题。
这些问题都会导致建筑物或其他工程项目的安全性受到威胁,给工程师、施工人员和相关方面带来巨大的损失。
造成地基基础工程事故的原因有多种,常见的有以下几种:1. 设计不合理地基工程事故中最常见的原因之一就是设计不合理。
有些设计师在设计地基时,没有考虑到地质条件的复杂性,导致地基承载能力不足,在建造和使用过程中出现事故。
2. 地质条件复杂地质条件对地基工程非常重要。
如果建筑工程所在的地区地质条件复杂,如地下水位较高、地层较软等,则建筑物的地基容易失稳,甚至出现沉降过度导致建筑物倾斜等问题。
3. 施工问题施工中的问题也会导致地基工程事故的发生。
例如,土方开挖不当,把地基挖得太深或者太浅;土壤处理不当,使土壤受到破坏,导致地基不稳固;使用不合适的工具或者设备,造成地基中断或较大的缺陷等。
如何防止地基基础工程事故的发生呢?以下是几个必须要注意的方面:1. 彻底的勘探在设计和建造地基工程时,进行充分的勘探是至关重要的。
勘探应该涵盖所有与地质、地下水和土壤相关的问题,以便确保设计和建造适用于各个地方的地基工程。
设计师需要根据施工现场的地理、地质信息和业主的需求,进行合理的设计。
他们需要考虑土壤的性质、地下水位、基础类型、土地规划和其他相关问题,从而确保基础结构的安全性和强度。
3. 检验及调整工作在项目的不同阶段,必须进行各种检验、调整和调试工作,以确保地基工程的稳定性和安全性。
这些检验可以包括现场测试、计算和可视检查等,以便建筑师们在早期阶段了解到任何瑕疵和需要解决的问题。
4. 严格监控施工在整个施工过程中,需要对地基工程进行严格的监控,例如地基的挖掘和回填,土壤的加固和增强,以及支撑设施的加固和检查。
这种监控可以确保基础结构的稳定,从而避免事故的发生。
总之,地基基础工程事故是一个非常严重的问题,需要建筑师、设计师和施工人员在整个项目过程中持续关注,并采取相应的措施来确保地基工程的稳定性和安全性。
地基基础事故分析与处理案例分析
1、工程概述
北京百盛大厦二期工程,基坑深15米,采用桩锚支护,钢筋混泥土灌注桩直径为800mm,桩顶标高-3.0m,桩顶设一道钢筋混泥土圈梁,圈梁上做3m高的挡土砖墙,并加钢筋混泥土结构柱。
在圈梁下2m处设置一层锚杆,用钢腰梁将锚杆固定,其实锚杆长20m,角度15度到18度,锚筋为钢绞线。
该场地地质情况从上到下依次为:杂填土,粉质粘土,粘质粉土,粉细砂,中粗砂,石层等。
地下水分为上层滞水和承压水两种。
基坑开挖完毕后,进行底版施工。
一夜的大雨,基坑西南角30余根支护桩折断坍塌,圈梁拉断,锚杆失效拔出,砖护墙倒塌,大量土方涌入基坑。
西侧基坑周围地面也出现大小不等的裂缝。
2、事故分析
2.1锚杆设计的角度偏小,锚固段大部分位于粘性土层中,使得锚固力较小,后经验算,发现锚杆的安全储备不足。
2.2持续的大雨使地基土的含水量剧增,粘性土体的内摩擦角和粘聚力大大降低,导致支护桩的主动土压力增加。
同时沿地裂缝(甚至于空洞)渗入土体中的雨水,使锚杆锚固端的摩阻力大大降低,锚固力减小。
2.3基坑西南角挡土墙后滞留着一个老方洞,大量的雨水从此窜入,对该处的支护桩产生较大的侧压力,并且冲刷锚杆,使锚杆
失效。
3、事故处理
事故发生后,施工单位对西侧桩后出现裂缝的地段紧急用工字钢斜撑支护的圈梁,阻止其继续变形。
西南角塌方地带,从上到下进行人工清理,一边清理边用土钉墙进行加固。
地基基础工程事故分析文章分析了地基基础工程事故发生的一些因素及原因,提出了相应的防止办法,同时列举了实例加以说明。
地基基础;工程事故;工程地质一、前言在建筑结构的建造的使用过程中,由于地基和基础工程的质量问题,使建筑物墙体和楼盖开裂影响使用的,有碍观瞻并使人有不安全感觉的,更有甚者使建筑物倒塌的事故,近几年有上升的趋势,根据统计资料显示,其中地基和基础工程的质量问题,占总事故的确21%。
在建筑结构的设计和施工过程中,人们普遍认为最难驾驭的并不是上部结构,而是该工程的地基和基础工程的问题,建筑物的上部结构尽管千变万最化,复杂万分,但是在电子计算机得普遍应用,今天,它们基本上都是在设计和施工中可以被预知和掌握。
而对于建筑群所在场地的地下土层分布则不然,一般地说,人们只能在设计前通过几个钻孔的土样的试验得知其少数信息,也只能在施工后,槽底的钎探结果了解其表层信息,至于更深层更全面的情况却不能全面的掌握,往往凭经验加以处理,这就产生误差,甚至错误造成对建筑物建成后的损坏,而且,地基基础都是地下隐蔽工程,建筑工程竣工后,难以检查,使用期间出现事故的苗头也不易察觉,一旦发生事故难以补救,甚至造成灾难性的后果。
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。
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。
地基和基础工程常见质量事故案例分析随着中国经济及城市建设的发展,高层建筑和市政工程大量涌现。
有
限的城市地面空间已不能满足人们日益增长的工作和生活的需要,于是人
们开始向高空和地下寻求发展空间。
近20年,尤其是近10年来,基坑工程数量急剧增加,技术上也有了
长足的进步。
上世纪70年代末以前,中国国内只在少数大型工程项目中
有开挖深度在10m以上的基坑工程,而且处在较少或没有相邻建筑或地下
结构物的地区。
到1996年,10层以上的高层建筑已经累计达1亿多平方米。
多数高层建筑都有1到3层的地下室,基坑开挖深度通常为6到15米。
进入21世纪后则出现了更多的超高层建筑和大型的地下工程,特别
是北京、上海、广州的地铁工程的全面展开更带来了超深基坑工程的发展。
而现在各类地下工程诸如越江隧道、地下商场、地下民防等已随处可见。
事实上,人类土木工程的频繁活动促进了基坑工程的发展。
这些工程的共
同特点是都要进行大规模地下开挖,必然导致大量的基坑工程产生。
基坑
工程是一个古老而具有划时代特点的综合性的岩土工程课题,放坡开挖和
简易木桩围护可以追溯到远古时代,既涉及土力学中典型的强度和变形问题,又涉及到土体与支护结构的相互作用问题。
为了保证建筑物的稳定性,建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求。
建筑高度越高,其埋置深度也
就越深,对基坑工程的要求越来越高,随之出现的问题也越来越多,这给
建筑施工、特别是城市中心区的建筑施工带来了很大的困难。
对于这些种
种迎面而来的问题,将随着土力学理论、计算技术、测试技术以及施工机械、施工等各方面先进技术的发展而逐步完善。
编订:__________________单位:__________________时间:__________________地基基础工程事故分析(正式)Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-8100-53 地基基础工程事故分析(正式)使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
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【摘要】文章分析了地基基础工程事故发生的一些因素及原因,提出了相应的防止办法,同时列举了实例加以说明。
【关键词】地基基础;工程事故;工程地质一、前言在建筑结构的建造的使用过程中,由于地基和基础工程的质量问题,使建筑物墙体和楼盖开裂影响使用的,有碍观瞻并使人有不安全感觉的,更有甚者使建筑物倒塌的事故,近几年有上升的趋势,根据统计资料显示,其中地基和基础工程的质量问题,占总事故的确21%。
在建筑结构的设计和施工过程中,人们普遍认为最难驾驭的并不是上部结构,而是该工程的地基和基础工程的问题,建筑物的上部结构尽管千变万最化,复杂万分,但是在电子计算机得普遍应用,今天,它们基本上都是在设计和施工中可以被预知和掌握。
而对于建筑群所在场地的地下土层分布则不然,一般地说,人们只能在设计前通过几个钻孔的土样的试验得知其少数信息,也只能在施工后,槽底的钎探结果了解其表层信息,至于更深层更全面的情况却不能全面的掌握,往往凭经验加以处理,这就产生误差,甚至错误造成对建筑物建成后的损坏,而且,地基基础都是地下隐蔽工程,建筑工程竣工后,难以检查,使用期间出现事故的苗头也不易察觉,一旦发生事故难以补救,甚至造成灾难性的后果。
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。
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。
事故原因分析: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。
(二)因建筑物基础底面土压力过大超过地基承载力造成的事故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,首先发生的是建筑物具有较大的不均匀沉降,引起房屋开裂;如果超越这一限度过多,则可能因地基土发生剪切破坏而整体滑动或急剧下沉,造成房屋的倾倒或严重受损,下面列举全世界闻名的实例事故实例:加拿大特斯康谷仓,平面呈距形,长度59.44m,高度为31.00m,宽度为23.47m。
容积为圆筒仓,每排 13个仓,5排,总计65个圆筒仓组成,谷仓的基础为整块钢筋混凝土筏板基础,基础厚度61cm,基础埋深为3.66m。
1911年该仓开始施工,1913年秋完工。
谷仓自重20000t,相当于装满谷物后总重量的42.5%。
1913年底月起此谷仓装谷物,仔细装载,分布均匀。
10月当谷仓装了31822m2谷物时,发现谷仓下沉,一小时沉降达31.5cm,结构物向西倾斜,并在24小时内,整个谷仓倾倒,倾倒度达26.53。
谷仓西端下沉7.32m,东端上抬1.52m。
事故原因分析:经检查,谷仓工程未做勘察。
设计根据邻近工程基槽开挖实验结果,计算地基承载力为352KPa,应用到这个谷仓。
谷仓场地位于冰川湖的盆地中,地基表层为近代沉积层,厚度3m;表层下面为冰川沉积粘土层,厚度122m。
1952年在离谷仓18.3m 处打了一些钻孔,从钻孔的粘土原状式样测的:粘土层的平均含水率随深度而增加,从40%到60%;无側限抗压强度从118.4 KPa减少到70.0 Kpa,平均为100 KPa;平均液限ωl=105%,塑限ωp=35%,塑性指数高达IP=70。
由试验可知这层土是高胶体、高塑性的。
按太沙基公式计算地基承载力f,如采用粘土层无側限抗压强度平均值100 Kpa,则地基承载力f为278.6 KPa,小于谷仓地基破坏时的基础底面压力329.4 KPa,若用qumin=70.0 KPa计算,则f=193.5 KPa,更远小于谷仓基础滑动时的实际基底力.事故主要原因:加拿大特斯康谷仓破坏的是因为谷仓事先未做勘察,设计盲目进行,采取设计荷载远超过地基土的承载力,导致谷仓发生地基整体滑动破坏的严重事故。
应吸取的教训:地基整体剪切破坏事故,它造成的工程事故灾害很严重,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)因地基中暗沟、古墓等旧构筑物影响造成的事故建筑物地基槽开挖后,可能遇到许多局部异常的情况,例如:在地基土中存在有暗沟、古墓、古井、旧基础等已废除了的构筑物,其中在暗沟、古井内往往填充疏松的建筑垃圾或淤泥软土,形成局部的松软部位,可能引起基础局部严重下沉。
导致上部墙体或结构开裂;如遇古墓、防空洞等中空构筑物,则可能引起塌陷事故;至于遇到旧基础、废化粪池等构筑物,它们往往比周围天然地基坚实得多,形成软硬突变,也会造成上部结构开裂。
因此在刨槽验槽过程中查明局部异常情况是十分重要的。
事故实例:某厂铸钢车间厂房长度66.75m,宽度39m,为三跨等高排架,柱基为钢筋混凝土杯形基础,基础一般埋置深度为2m。
基础夯实干密度》ρd≥16g/cm3,夯实影响深度0.3~0.4m。
厂房主体结构完工。
安装吊车前发现结构开裂事故:房屋东侧地面开裂,裂缝长达15m,裂缝最大宽50~60mm,。
南墙东侧开裂,裂缝最大宽20mm,钢筋混凝土圈梁亦被拉裂,裂缝多达20余条。
厂房东南角向外偏移20mm。
厂房东南6个基础下沉。
下沉速度平均每月约3~4mm。
事故原因分析:第一,未按设计要求探墓深度6~7m。
实际探墓深度只有2m,事故发生后进行补探,在东南角10个柱基范围内,就探出木棺11个,位于基础下或旁边。
木棺顶距基础底面约 1.5~2.0m,木棺有的为空穴,有的充填淤泥。
第二,厂房未经详细勘察,据初勘阶段临近厂房探坑资料,按地基土的承载力150KPa盲目设计,实际地基土非天然沉积土,而是填土,地基土的承载力仅为100~120KPa。
一点经验:在地基基础施工中,遇到暗沟、古墓等旧构筑物是经常发生的。
这时候最重要的是设法弄清情况,除进行必要的勘测、挖掘之外,虚心向当地人和工人请教,进行细微的调查研究,是十分必要的。
然后才能作出符合实际的处理方法。
(四)因建筑地基发生溶蚀与管涌造成的事故1.当建筑地基中存在地下水,并有下列条件时,则可能发生溶蚀与管涌事故:(1)石灰岩地区经长期地下水的作用,可能发生溶洞。
溶洞发育地区,将发生地基溶蚀。
(2)山区残积土或披积土颗粒大小相差悬殊时。
在地下水流动作用下,可能发生溶蚀或管涌。
(3)如地基土质级配不良,地下水流速大,则地基中土的细颗粒可能被冲走,而产生管涌。
凡在上述地区建造的工程都应仔细进行工程地质勘察,如果认为地基中存在上述溶蚀问题,应另选场地,因为上述溶蚀事故的措施相当不容易,并且费用很高。
事故实例:美国东南部亚拉巴马洲净水厂建在一座小山旁,基槽开挖6m深,以建造沉淀池和过滤建筑物,工厂完工并使用一个月后。