地基与基础工程质量事故分析与处理课件.ppt

建筑工程质量事故分析 第2版,建筑工程质量事故分析 第2版,第二章地基与基础工程质量事故分析与处理,第一节地基工程质量事故分析与处理第二节基础工程质量事故分析与处理第三节工程实例分析,第二章地基与基础工程质量事故分析与处理第一节地基工程质量,第一节地基工程质量事故分析与处理,一、建筑工程地基事故类别及特征建筑物事故的发生，不少与地基问题有关。(一)地基失稳事故,图2-2加拿大特朗斯康谷仓的地基事故,第一节地基工程质量事故分析与处理一、建筑工程地基事故类别及,第一节地基工程质量事故分析与处理,地基失稳事故（加拿大特朗斯康谷仓事故） 1913年9月装谷物，10月17日装了31822t谷物时，1小时竖向沉降达30.5cm，24小时倾斜2653，西端下沉7.32m，东端上抬1.52m，上部钢混筒仓完好无损。,第一节地基工程质量事故分析与处理地基失稳事故（加拿大特朗,第一节地基工程质量事故分析与处理,后查明谷仓基础底面单位面积压力超过300kPa，而地基中的软粘土层极限承载力才约250kPa，因此造成地基产生整体破坏并引发谷仓严重倾斜。该谷仓由于整体刚度极大，因此虽倾斜极为严重，但谷仓本身却完好无损。后于土仓基础之下做了七十多个支承于下部基岩上的混凝土墩，使用了388个50t千斤顶以及支撑系统才把仓体逐渐扶正，但其位置比原来降低了近4.0m。这是地基产生剪切破坏，建筑物丧失其稳定性的典型事故实例。,第一节地基工程质量事故分析与处理后查明谷仓基础底面单位面,第二章地基与基础工程质量事故分析与处理,图2-1荷载试验的FS曲线,第二章地基与基础工程质量事故分析与处理图2-1荷载试验,第一节地基工程质量事故分析与处理,图2-3地基局部剪切破坏,第一节地基工程质量事故分析与处理图2-3地基局部剪切破坏,第一节地基工程质量事故分析与处理,图2-4地基冲切剪切破坏,(二)地基变形事故,第一节地基工程质量事故分析与处理图2-4地基冲切剪切破,广东海康县海康大旅店倒塌事故案例分析,该工程坐落在湛江市通海南岛的公路旁，雷城镇西湖塘畔的稻田边上，是一座新建的公共建筑，当时是当地最高、标准最好的一栋大楼。在进行装饰施工收尾阶段，于1982年5月3日倒塌，七层大楼一塌到底，造成一次死亡4人，重伤1人，经济损失严重的重大事故。,广东海康县海康大旅店倒塌事故案例分析该工程坐落在湛江市通海,事故分析,倒塌的原因是结构计算错误，此工程的结构设计，因设计者不具备相应的结构知识，错误计算出来的数据，远远达不到建筑物实际荷载的需要。整个框架结构计算都有错误。经过现场观察分析，找出薄弱环节进行计算，发现底层柱截面过小，柱宽只有25cm，实际配筋量只有需要量的19.01%24.35%。梁柱节点构造又都未达到刚性联结的要求。地基承载力取值错误，经在现场旁边1.8m的地下取土测定，其天然含水率达到65%75%，这种淤泥质的容许承载力为4050KPa，而原设计竟错误采用100120kPa，差2.5倍。由于基础出现了严重的持续不断的不均匀沉降，使本来配筋严重不是、截面过小的梁柱构件产生日益增大的附加应力，开始是构件出现多处明显裂缝，最后是底层某些最薄弱的柱子首先达到极限受力状态，其所受荷载转递给其他底层柱，经过连锁反映，在瞬间全部结构发生破坏，导致整幢房屋一塌到底,事故分析倒塌的原因是结构计算错误，此工程的结构设计，因设计,第一节地基工程质量事故分析与处理,1.软弱地基变形特征(1)沉降大而不均匀软土地区大量沉降观测资料统计表明，砖墙承重的混和结构建筑，如以层数表示地基受荷大小，则三层房屋的沉降量较小，四层房屋的沉降量较大，五层至六层则更大。,图2-5某建筑物沉降随时间衰减曲线,第一节地基工程质量事故分析与处理1.软弱地基变形特征(1,第一节地基工程质量事故分析与处理,(2)沉降速率大建筑物的沉降速率是衡量地基变形发展程度与状况的一个重要标志。(3)沉降稳定历时长建筑物沉降主要由于地基土受荷后，孔隙水压力逐渐消散，而有效应力不断增加，导致地基固结作用所引起的。2.不均匀沉降对上部结构产生的影响(1)砖墙开裂由于地基不均匀沉降使砖砌体受弯曲而导致砌体因受主拉应力过大而开裂。(2)砖柱断裂砖柱裂缝有水平缝及垂直缝两种类型。(3)钢筋混凝土柱倾斜或开裂单层钢筋混凝土柱的排架结构，常因地面上大面积堆料造成柱基倾斜。,第一节地基工程质量事故分析与处理(2)沉降速率大建筑物的,第一节地基工程质量事故分析与处理,(4)高耸构筑物的倾斜建到软土地基上的烟囱、水塔、筒仓、立窑、油罐和储气柜等高耸构筑物，采用天然地基，则产生倾斜的可能性较大。3.地基湿陷变形对上部结构产生的影响(1)基础及上部结构开裂湿陷性黄土地基引起房屋下沉量大，墙体裂缝大，并开展迅速。(2)倾斜湿陷变形只出现在受水浸湿部位，而没有浸水部位则基本不动，从而形成沉降差，因而整体刚度较大的房屋和构筑物，如烟囱、水塔等则易发生倾斜。(3)折断当地基遇到多处湿陷时，基础往往产生较大弯曲变形，引起房屋基础和管道折断。4.地基胀缩变形对上部结构产生的影响,第一节地基工程质量事故分析与处理(4)高耸构筑物的倾斜建,第一节地基工程质量事故分析与处理,(1)建筑物的开裂破坏一般具有地区性成群出现的特性建筑物大部分是在建成后三五年，甚至一二十年后才出现开裂，也有少部分在施工期就开裂的。(2)遇水膨胀、失水收缩引起墙体开裂墙体裂缝有正、倒八字形、X形，还有水平缝及局部斜裂缝(见图2-6)。,图2-6墙体裂缝示意图a)正八字形b)倒八字形c)局部斜裂缝d)水平裂缝,第一节地基工程质量事故分析与处理(1)建筑物的开裂破坏一般,第一节地基工程质量事故分析与处理,(3)在地质条件相同情况下的房屋开裂破坏此种破坏以单层、二层房屋较多，三层房屋较少、较轻。(4)外墙与内墙交接处的破坏。(5)室内地坪开裂，特别是空旷的房屋或外廊式房屋的地坪易出现纵向裂缝。5.地基冻胀、融陷变形对上部结构产生的影响(1)墙体裂缝一、二层轻型房屋的墙体裂缝很普遍。(2)基础拉断这种情况经常发生在不采暖的轻型结构砖砌基础中，主要因侧向冻切力作用所致。(3)外墙因冻胀抬起、内墙不动、天棚与内墙分离这种情况常发生在农村单层住宅采暖房屋里。,第一节地基工程质量事故分析与处理(3)在地质条件相同情况下,第一节地基工程质量事故分析与处理,(4)台阶隆起、门窗歪斜冬天由于冻胀，台阶隆起导致外门不易推开，来年开冻以后台阶又回落。(三)斜坡失稳引起地基事故1.斜坡失稳的特征1)斜坡失稳常以滑坡形式出现，滑坡规模差异很大，滑坡体积从数百立方米到数百万立方米，对工程危害极大。2)滑坡可以是缓慢的、长期的，也可以是突然的发生，以每秒几米甚至几十米的速度下滑。2.斜坡上房屋稳定性破坏类型 1)房屋位于斜坡顶部时，从顶部形成滑坡，发生土从房屋下挤出，地基土松动，如图2-7所示。,第一节地基工程质量事故分析与处理(4)台阶隆起、门窗歪斜,第一节地基工程质量事故分析与处理,2)房屋位于斜坡上，在滑坡情况下，房屋下的土发生移动，部分土绕过房屋基础移动，如图2-8所示。,图2-7房屋下地基松动,第一节地基工程质量事故分析与处理2)房屋位于斜坡上，在滑坡,第一节地基工程质量事故分析与处理,图2-8房屋下土移动,3)房屋位于斜坡下部，房屋要经受滑动土体的侧压力(见图2-9)。,第一节地基工程质量事故分析与处理图2-8房屋下土移动3),第一节地基工程质量事故分析与处理,图2-9滑动土体压在房屋上,3.基坑工程质量事故1)基坑支护全体系具有临时性，地下工程完工后即失去作用，因而它设计时的安全储备较小。,第一节地基工程质量事故分析与处理图2-9滑动土体压在房屋,第一节地基工程质量事故分析与处理,2)基坑工程具有较大的综合性，从土力学看它涉及土的稳定、变形和渗流三方面问题；从支护结构看它涉及结构、力学和材料三方面知识。3)基坑工程具有很强的地区性，在不同工程地质、不同的建筑要求下，它的差异很大。,第一节地基工程质量事故分析与处理2)基坑工程具有较大的综合,地基与基础工程质量事故分析与处理课件,第一节地基工程质量事故分析与处理,1)属于结构构件失效形式有： 内撑压屈或锚拉杆断裂(见图2-11a)。主要原因是地面荷载增大或土压力计算有误，也可能是内部支撑断面过小导致受压失稳，或者锚拉杆断面不足、长度不足以及锚固部分失效。为此要正确设计内撑和锚拉杆，留有足够安全储备。 支护墙平面外变形过大或弯曲破坏(见图2-11b)。支护墙过薄、土压力计算不准、地面增加堆载或基坑挖土超深等原因都可能产生这种现象。为此要正确地设计墙体，严格控制挖土深度。2)属于土体失效形式有： 基坑外侧土体失稳，滑动面在支护墙下通过(见图2-11c)。主要原因往往是支护墙底部入土深度不足或撑锚系统失效、地面荷载过大所造成的基坑边坡整体滑动破坏，也称整体失稳破坏。,第一节地基工程质量事故分析与处理1)属于结构构件失效形式有,第一节地基工程质量事故分析与处理, 支护墙底部走动(见图2-11d)。主要原因是基坑底部土质太差，能承受的被动土压力很小，或支护墙埋深过浅使得墙底部被动土压力不足，它们都可能使墙底踢脚处的土体失稳破坏。3)基坑底部土体隆起(见图2-11e)。软土地基中当基坑内土体不断挖去，坑内土体高差使支护墙外侧土体向坑内方向挤压。4)基坑内管涌(见图2-11f)。当基坑内侧地下水位过高，基底土质较差时，可能发生管涌现象，使被动土压力减小或丧失，造成支护体系失效。,第一节地基工程质量事故分析与处理 支护墙底部走动(见图2,地基与基础工程质量事故分析与处理课件,第一节地基工程质量事故分析与处理,4.滑坡原因分析1)边坡坡度倾角过大，土体因自重及地下水或地表水的浸入，使土体内聚力减弱，土体失稳而产生滑动。2)土层下有倾斜度较大的岩层，在填土和地下、地表水的作用下，降低了土层之间、土层和岩层之间的抗剪强度，从而引起了土体沿岩层面的滑动。3)土层或岩层中有倾向相近、层理发达、风化严重的软弱层或其他易滑动的岩层、软泥层等，受水浸入后，土体强度降低，使上部结构沿软弱层发生滑动。4)由于河流冲刷及地下潜水冲蚀等原因破坏了坡体的坡脚，使斜坡坡度增大，破坏了土体的内部平衡，使土体失去稳定而产生滑移。,第一节地基工程质量事故分析与处理4.滑坡原因分析1)边坡,第一节地基工程质量事故分析与处理,5)在斜坡上堆置较大荷载，增加了斜坡重量，使土体失去平衡而产生滑动；大型车辆振动或爆破的影响，使坡体土层间内摩擦力减少，抗剪强度降低从而产生土层之间的滑动。5.滑坡治理(四)常见的人工地基事故1.砂石垫层的质量事故原因1)砂垫层与砂石垫层不密实引起质量事故。2)寒冷地区冬季砂石垫层施工，因砂石被冰所包裹，造成砂石垫层不密实，到春天砂石垫层中冰融化，造成垫层迅速下沉。3)砂石垫层属于浅层加固方法。2.灰土桩、水泥土桩的质量事故原因3.灰土地基质量事故原因,第一节地基工程质量事故分析与处理5)在斜坡上堆置较大荷载，,第一节地基工程质量事故分析与处理,4.强夯地基质量事故的原因二、地基工程事故原因分析(一)地质勘察问题(1)地基勘察工作欠认真，所提供的土体性质指标及地基承载力不确切例如某办公楼，设计之前仅作简易触探，而设计者又按勘察报告提出的偏高土力学指标进行设计。(2)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在丘陵、山坡地区的建筑中，由于这个原因造成的事故实例比平原地区多。,第一节地基工程质量事故分析与处理4.强夯地基质量事故的原因,第一节地基工程质量事故分析与处理,(3)地质勘察时，钻孔深度不够如有的工程在没有查清较深范围内地基中有无软弱层、暗浜、墓穴、孔洞等情况下，仅根据勘察资料提供的地表面或基础底面以下深度不大范围内的地基情况进行地基基础设计，因而造成明显的不均匀沉降，导致建筑物裂缝，有的甚至不能使用。(4)地质勘察报告不详细、不准确地质勘察报告不详细、不准确造成地基基础设计方案的错误，如四川某工程，根据建筑物两端钻孔提供的岩石埋藏深度在基础底面以下5m的资料，采用了5m的爆扩桩基础。(二)设计方案及计算问题,第一节地基工程质量事故分析与处理(3)地质勘察时，钻孔深度,第一节地基工程质量事故分析与处理,(1)原设计方案不尽合理有些工程的地质条件差、变化复杂，由于设计方案选择不合理，不能满足上部结构与荷载的要求，因而引起建筑物开裂或倾斜。(2)盲目套用设计图样当建筑场地选定后，设计者没有选择的余地，往往只能按具体情况采用天然地基或进行地基处理。(3)设计计算错误，荷载不准确这类事故多数因设计者不具备相应的设计水平，未取得可靠的地质资料，就盲目进行设计，设计又没有经过相应的复核审查，使错误设计计算得不到及时纠正而酿成。(三)施工问题(1)未按图施工或不按技术操作规程要求施工如上海某住宅楼，底层为框架，26层为混合结构。,第一节地基工程质量事故分析与处理(1)原设计方案不尽合理,第一节地基工程质量事故分析与处理,(2)工程管理不善，未按建设要求与设计施工程序办事如洛阳市五层砖混结构宿舍，地基采用灰土桩处理。(四)环境及使用问题1.基础施工的环境影响(振动桩、钻孔灌注桩)2.地下水位变化（施工监控）3.使用条件变化所引起的地基土应力分布变化1)房屋加层之前，缺乏认真鉴定和可行性研究，草率上马，盲目行事。2)大面积地面堆载引起邻近浅基础的不均匀沉降，此类事故多发生于工业仓库和工业厂房。3)上下水管漏水长期未进行修理，引起地基湿陷事故，在湿陷性黄土地区此类事故较为多见。,第一节地基工程质量事故分析与处理(2)工程管理不善，未按建,第一节地基工程质量事故分析与处理,三、地基工程事故处理地基事故发生后，首先应进行认真细致的调查研究，然后根据事故发生原因和类型，因地制宜的选择相应的基础托换方法。（5类原理和方法),第一节地基工程质量事故分析与处理三、地基工程事故处理地基,第二节基础工程质量事故分析与处理,一、基础错位事故(一)基础错位事故类别与特征(1)基础平面错位基础平面错位包括单向或双向错位两种。(2)基础标高错误基础标高错误包括基底标高、基础各台阶标高以及基础顶面标高错误。(3)预留洞和预埋件的标高、位置错误。(二)基础错位事故常见原因1.勘测失误2.设计错误3.施工问题(1)测量放线错误1)看图错误。,第二节基础工程质量事故分析与处理一、基础错位事故(一)基,第二节基础工程质量事故分析与处理,2)测量错误。3)测量标志移位。4)施工放线误差大及误差积累。(2)施工工艺不良1)场地平整及填方区碾压密实度差。2)单侧回填。3)模板刚度不足或支撑不良。4)预埋件错位。5)混凝土浇筑工艺和振捣方法不当。(3)施工中地基处理不当。1)地基长期暴露，或浸水、或扰动后，未作适当处理。,第二节基础工程质量事故分析与处理2)测量错误。3)测量标,第二节基础工程质量事故分析与处理,2)施工中发现的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。4.其他原因(1)相邻建筑影响例如在已有房屋附近新建房屋造成原有房屋基础位移变形。(2)地面堆载过大原苏联曾有报道某仓库因堆料荷载太大，造成拱架基础位移数米的情况。(三)基础错位事故处理方法与选择1.吊移法2.顶推法 3.顶推牵拉法4.扩大法,第二节基础工程质量事故分析与处理2)施工中发现的局部不良地,第二节基础工程质量事故分析与处理,5.托换法6.其他方法(1)拆除重做基础事故严重者只能拆除重做。(2)结构验算基础错位偏差既不影响结构安全和使用要求，又不妨碍施工的事故，通过结构验算，并经设计单位同意时，可不进行处理。(3)修改设计基础错位后，通过上部结构的设计修改来确保使用要求和结构安全。二、基础孔洞事故钢筋混凝土基础工程表面出现严重的蜂窝、露筋或孔洞，通称为孔洞事故。(一)基础孔洞事故原因,第二节基础工程质量事故分析与处理5.托换法6.其他方法,第二节基础工程质量事故分析与处理,1)施工工艺错误，诸如混凝土自由下落高度过大，混凝土运输浇灌方法不当等造成混凝土离析，石子成堆。2)不按规定的施工顺序和施工工艺认真操作、漏振等。3)在钢筋密集处或预留孔洞和埋件处，混凝土浇筑不畅通，不能充满模板而形成孔洞。4)模板严重跑浆，形成特大蜂窝、孔洞。5)混凝土石子太大，被密集的钢筋挡住。6)混凝土有泥块和杂物掺入，或将大件料具、木块落入混凝土中。7)不按规定下料，或一次下料过多，下部振捣器振动作用半径达不到，形成松散状态，以致出现特大蜂窝和孔洞。,第二节基础工程质量事故分析与处理1)施工工艺错误，诸如混凝,第二节基础工程质量事故分析与处理,8)混凝土配合比不准确，砂率过小，或者砂、石、水泥材料计量有误，造成混凝土和易性不良，浇筑振捣工艺虽然认真操作，但是仍然出现蜂窝和孔洞。9)模板孔隙未堵好，或支设不牢固，振捣混凝土发生模板移位，也会造成蜂窝及(二)基础孔洞事故处理方法及选择(1)局部修补基础内部质量无问题，仅表面出现孔洞，可将孔洞附近混凝土修凿，清洗后，用高一个强度等级的细石混凝土填实修补。(2)灌浆当基础内部出现孔洞时，常用压力灌浆法处理。(3)扩大基础已施工基础质量不可靠时，往往采用加大或加高基础的方法处理。,第二节基础工程质量事故分析与处理8)混凝土配合比不准确，砂,第二节基础工程质量事故分析与处理,(4)拆除重做孔洞严重，修补无法达到原设计要求时，应采用此法。三、设备基础事故(一)设备基础事故特征1)工业建筑中一些机器转动时振动过大，使得设备基础随之振动，造成机体剧烈振动乃至损坏机器或破坏机械设备最基本的动平衡条件等严重后果。2)设备基础地脚螺栓错位、倾斜、断裂事故。3)设备基础振动过大影响邻近建筑物事故。(二)设备基础事故原因1.振动过大事故的原因1)由于设计不当或者资料不准确。,第二节基础工程质量事故分析与处理(4)拆除重做孔洞严重，,第二节基础工程质量事故分析与处理,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。(三)设备基础事故处理,第二节基础工程质量事故分析与处理2)由于设备基础常是大块式,第二节基础工程质量事故分析与处理,1.振动过大事故处理方法(1)处理原则根据振动情况可采用不同的处理原则。1)共振情况。2)非共振情况。(2)处理方法1)对以垂直扰力Fz(t)或力矩M(t)为主的机器基础，如采用打桩加固方法，可使抗压、抗弯刚度和参振质量增加很多，从而能减小振幅，效果较好。 以垂直扰力Fz(t)为主的机器基础，通常可靠近基础整个周边打下12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为一个整体，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。,第二节基础工程质量事故分析与处理1.振动过大事故处理方法,第二节基础工程质量事故分析与处理, 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。2)对承受水平扰力Fx(t)的机器基础，采用手拖板与基础连接能减小水平振动，使用效果良好。2.地脚螺栓事故处理方法(1)加垫铁法主要用于螺栓标高偏差不太大的事故。(2)加垫层接长螺栓法当螺栓标高偏差较大时，用垫铁调整设备基础的沉降，将造成垫铁层数很多很厚，不但机体与基础间连接将发生困难，而且常常造成机体颤动，地脚螺栓被突然剪断等严重后果。,第二节基础工程质量事故分析与处理 以力矩M(t)为主的机,第二节基础工程质量事故分析与处理,图-加垫层接长螺栓法,第二节基础工程质量事故分析与处理图-加垫层接长螺栓,第二节基础工程质量事故分析与处理,图-地脚螺栓矫形处理,第二节基础工程质量事故分析与处理图-地脚螺栓矫形处,第二节基础工程质量事故分析与处理,图-重新栽埋螺栓,(3)环氧砂浆埋设地脚螺栓法当地脚螺栓埋设位置错误或设备基,第二节基础工程质量事故分析与处理图-重新栽埋螺栓(,第二节基础工程质量事故分析与处理,础发生大幅度沉降偏斜时，上述几种矫正处理办法都难以达到预期效果。(4)用连接件纠正螺栓的错位偏差当偏差较大时，也可在原螺栓上焊接型钢等连接件，再在连接件上按正确位置焊接固定新的螺栓。四、桩基础事故当场地土质很差，不能作为天然地基；或上部荷载太大，无法采用天然地基；或要严格控制建筑不同部位的沉降时，常用桩基础解决这些问题。1.桩基础质量事故原因分析1)不考虑地基具体情况盲目采用，没有进行详细的地质勘察，或地质勘察不够详尽。,第二节基础工程质量事故分析与处理础发生大幅度沉降偏斜时，上,第二节基础工程质量事故分析与处理,2)主观确定桩基方案，没有考虑土层的分布、地下水情况、上部结构荷载和沉降要求、施工机械设备和现场条件以及资金等条件，未经分析比较后确定。3)单凭理论计算和勘察资料确定单桩承载力，没有经过现场静载试验加以确定。2.桩基础事故处理1)断桩。2)桩顶击碎。3)打入深度不足。4)桩身倾斜。1)沉渣厚度大。2)桩身混凝土质量差。,第二节基础工程质量事故分析与处理2)主观确定桩基方案，没有,第二节基础工程质量事故分析与处理,3)塌孔。4)钻孔倾斜。5)钢筋笼质量问题。6)钻进困难。,第二节基础工程质量事故分析与处理3)塌孔。4)钻孔倾斜。,第三节工程实例分析,一、地基基础工程事故类别1.按地基的地质因素划分1)因地基沉降差过大造成的事故。2)因地基承载力不足造成的事故。3)因地基中暗沟、古墓等异物造成的事故。4)因地下水渗流或水位变化造成的事故。5)因新建相邻建筑(含地面加载)造成的事故。6)因软弱或特殊地基处理不当造成的事故。7)因土坡滑动造成的事故。8)基坑工程质量造成的事故。9)桩基础工程质量造成的事故。2.按综合因素划分,第三节工程实例分析一、地基基础工程事故类别1.按地基的地,第三节工程实例分析,(1)对地基地质情况缺乏全面正确认识如无勘察、勘察深度不足、勘察资料不全、土质指标失真、地基情况复杂(有暗沟、古墓)等。(2)基础设计计算有误确定设计方案时未能按上部结构条件和地质具体情况选用合适基础形式，进行合理基础布置和构造处理。(3)施工质量低劣未按设计要求、未按操作规程施工，所用材料低劣，检测手段不可信等；地基处理(换土垫层、夯实、振动挤密、排水固结、化学加固等)不符合要求；土方工程、基坑工程不符合要求；钢筋混凝土工程、桩基础工程不符合要求。(4)环境变化邻近新建筑，地面堆载等。二、案例分析,第三节工程实例分析(1)对地基地质情况缺乏全面正确认识如,第三节工程实例分析,实例一因地基沉降差过大造成的事故1.工程概况,图-某住宅平面、裂缝及地质剖面示意图a)平面及补钻孔b)补充勘察土层剖面,第三节工程实例分析实例一因地基沉降差过大造成的事故1.,第三节工程实例分析,2.原因分析3.处理方法,图-加固措施示意图a)加固做法平面b)横剖面c)墙梁结合处做法,第三节工程实例分析2.原因分析3.处理方法图-加,第三节工程实例分析,1.事故概况,图2-17教学楼结构布置示意图,2.事故特征3.原因分析1)本工程基础设计选型不当。,第三节工程实例分析1.事故概况图2-17教学楼结构布置示,第三节工程实例分析,2)场地原来低洼且有池塘，后由人工填砂0.83.1m提高地坪，填砂起到对地基堆载预压的作用，使原地基土增大了附加压力，加速了地基土沉降，产生更大的不均匀沉降和上部损害。4.处理方法1.工程概况 2.原因分析1)铸铁车间厂房未经详细勘察，依据临近厂房原有勘察资料，按地基承载力150kPa盲目设计(实际地基为近代回填土，地基承载力只有100kPa左右)。2)施工时未按设计要求进行67m深度探墓，而是用普通钢钎钎探方法，钎探深度仅2m。,第三节工程实例分析2)场地原来低洼且有池塘，后由人工填砂0,第三节工程实例分析,3)建筑场地东南角地势低，设计未据地形资料加深基础埋深，使该处基础埋深仅0.6m，使地基承载力设计值降低。4)场地东南地势低，雨季地基浸水下沉，该事故是在雨季后发生的。3.处理方法 1)在柱基两侧各做一混凝土墩基础，直径0.9m，深度至-8.0m卵石层。2)用4根16号槽钢与柱中主筋816焊接牢固，再用2根KL钢梁架在槽钢下置于柱基两侧的墩基础顶面。3)墩基础顶部预留一横槽，安放千斤顶将钢梁顶升，连同槽钢与柱子一同顶升约20t，小于每根柱子的恒载22t，然后将横槽封填。1.工程概况,第三节工程实例分析3)建筑场地东南角地势低，设计未据地形资,第三节工程实例分析,2.原因分析 3.处理方法1.工程概况,图2-18a)莲花河畔景苑小区7号楼倒塌现场b)莲花河畔景苑小区7号楼倒塌原因示意图,第三节工程实例分析2.原因分析 3.处理方法1.工程概,第三节工程实例分析,2.原因分析3.事故处理1.工程概况,图2-19内外墙开裂情况a)南立面墙裂缝情况b)内纵墙裂缝情况,第三节工程实例分析2.原因分析3.事故处理1.工程概况,第三节工程实例分析,图2-20屋面开裂情况及屋(楼)面加固处理示意图a)屋面裂缝及加固示意b)楼板间加固示意图c)楼面开裂加固示意图,第三节工程实例分析图2-20屋面开裂情况及屋(楼)面加固,第三节工程实例分析,2.原因分析1)地基土具有湿陷性。2)下雨及排水不良。3)基础做法不当，毛石下面没有做灰土垫层，对地基防水很不利。4)圈梁做法不正确，纵横向没有贯通。5)裂缝较集中发生在轴线的墙体和楼板面上，与此处原来为龙门架的施工洞口，下部为暖气管沟及上下水入口有关。3.处理方法1)屋面用4道通长角钢加固，二、三层楼面也用钢筋混凝土连接方法拉结裂缝两侧楼板。,第三节工程实例分析2.原因分析1)地基土具有湿陷性。2,第三节工程实例分析,2)外墙顶层圈梁由240mm180mm改为360mm180mm，内墙顶层圈梁也在原有基础上加强钢筋。3)严重开裂的墙体拆除重砌，一般裂缝用钢筋混凝土扒锯缝合，小裂缝处用压力灌浆补强。4)加宽散水宽度，房屋周围5m范围内打一层灰土并找坡以利排水和防水；加强今后内部用水和暖气沟中管道的管理，严防漏水。考虑防水措施，防止地基土受到水浸湿，包括：施工场地排水，贮水建筑物的合理布置，设法保证管道、水池等工程不漏水，做好排泄地表水的散水和排水沟等；其次是结构措施，加强建筑物的整体刚度(如加设圈梁)，选择适宜的上部结构和基础形式，在构件间采用有效的连接方式等。,第三节工程实例分析2)外墙顶层圈梁由240mm180mm,第三节工程实例分析,地基加固措施，见表2-1，如果湿陷性黄土层不深也可考虑用桩基础将上部荷载传到深层非湿陷可靠持力层上。,表2-1地基处理方法分类及适用范围,第三节工程实例分析地基加固措施，见表2-1，如果湿陷性黄,第三节工程实例分析,表2-1地基处理方法分类及适用范围,1.工程概况,第三节工程实例分析表2-1地基处理方法分类及适用范围1.,第三节工程实例分析,2.原因分析与处理方法,图2-21基础处理示意图a)基础错位示意图b)处理示意图,第三节工程实例分析2.原因分析与处理方法图2-21基础处,第三节工程实例分析,1.工程概况 2.原因分析3.处理方法1)用凿眼机在底板上凿出64个灌浆孔，孔径50mm，深1m1.5m，孔内用压缩空气吹净后用麻布堵塞。2)作灌水试验，找出渗水量最多的38个孔作灌浆孔。3)由于底板与垫层间漏水严重，故在基础的四周作断面为150mm150mm钢筋混凝土围梁，防止漏浆。4)灌浆用C263灰浆泵。5)灌浆从底板中部漏水最严重的32号孔开始。1.事故特征,第三节工程实例分析1.工程概况 2.原因分析3.处理方,第三节工程实例分析,图2-22部分地脚螺栓错位图,2.事故原因,第三节工程实例分析图2-22部分地脚螺栓错位图2.事故原,第三节工程实例分析,3.处理方法 1)弯曲后的螺栓必须在设备安装后，仍能拧上两个螺母。2)采用气焊烘烤加热法弯曲螺栓，但加热温度不得超过800。3)螺栓弯曲部位应成钝角，倾斜度为61，如图所示。,图2-23螺栓弯曲尺寸示意图,第三节工程实例分析3.处理方法 1)弯曲后的螺栓必须在设,第三节工程实例分析,图2-24螺栓弯曲处理图,1.工程概况,第三节工程实例分析图2-24螺栓弯曲处理图1.工程概况,第三节工程实例分析,2.原因分析(1)入岩程度判断失误由于停钻前终孔采样中已含有中风化颗粒，误认为已进入中风化层而停钻。(2)沉渣超厚普遍由于孔深在45m以上，孔径大，扩孔要求高，泥浆泵能量低(泵量180m3/h)，泥浆循环速度慢(泵入泥浆经15min才能返回地面)，排渣困难，以至于从提升钻具至下导管浇筑混凝土前的一段时间内，会在孔底沉淀不少渣土。(3)桩芯破碎及断桩由于导管埋管及拆管长度控制不严，有时导管埋入深度不够或埋入混有泥浆的浮浆层(从凿开桩头时看，有的浮浆层竟有2m厚)，有时拆管过快或几节一起拆(导致混凝土侧压力不足，被泥浆挤入)，造成桩身夹泥、混凝土破碎及断桩等现象。,第三节工程实例分析2.原因分析(1)入岩程度判断失误由,第三节工程实例分析,(4)桩顶未达设计标高原因有：由于所浇筑的混凝土不断上升，混凝土面以上的泥浆不断被挤出孔外，使所剩的泥浆变稠甚至形成泥团，受到侧边钢筋笼的阻滞，上升的混凝土难于进入混凝土保护层内，形成大体以钢筋笼为边界的假桩侧壁，这时测得混凝土面和标高为假标高；待浇筑完混凝土后，初凝前混凝土内侧压力增加，它与桩壁间的侧压力差p会使混凝土又挤入保护层，使混凝土面和标高下降。(5)桩身混凝土强度低原因有：由于要使混凝土充填钻孔，必须增加混凝土的流动性，提高其水灰比，必然会降低强度。3.处理方法,第三节工程实例分析(4)桩顶未达设计标高原因有：由于所,第三节工程实例分析,1)考虑到有相当部分的桩未按设计要求进入中风化花岗岩层、桩底沉渣过厚、试桩承载力过低(试验结果与摩擦桩承载力相当)等原因，决定上部由15层减至10层。2)减层后的桩基尚需作如下加固处理：挖除桩顶积土，支模板接桩至设计标高。通过钻探抽芯孔，以清水高压清洗桩身混凝土破碎带，压灌水灰比为0.5的纯水泥浆进入裂隙及芯孔。设法加固各桩之间的承台和承台梁，使它们尽可能连成一个整体，调整各桩间可能产生的不均匀沉降。,第三节工程实例分析1)考虑到有相当部分的桩未按设计要求进入,