项目三地基与基础工程质量事故分析与处理.pdf

建筑质量事故分析 项目3 地基与基础工程质量事故分析与处理 3.1 地基与基础工程质量事故引例 地基与基础是建筑物非常重要的组成部分。地基是指支承由基础传递 的上部结构荷载的土体或岩体。由于地基与基础工程质量问题而使得建筑 物的墙体和楼盖开裂，影响使用和耐久，有碍观瞻并使人有不安全感，甚 至建筑物倒塌的事例屡见不鲜。 在建筑物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。其中，地基持力层的选择、地基承载力 的确定、基础方案的落实、结构不均匀沉降的估算、基槽的钎探、人工地 基的处理、高层建筑基坑边坡的稳定、地下水的排除等都不是容易解决的 事情。 引例 某地下室上浮事故的检测鉴定及加固处理 1．工程概况 深圳市某建筑为地下1层，地上北侧和东侧为7层联体建筑结构，单层地 下室建筑面积为2860 m2 。该工程结构为框架结构，地下室层高4.0 m 。 2．上浮事故调查分析 本工程地下室基础为梁板式筏板基础，原设计采用“配重抗浮”的方法进 行抗浮设计，即采用结构自重和上部的覆土来抵抗地下水浮力，没有考虑 锚杆抗浮或抗拔桩进行抗浮设计。 3．地下室抗浮处理 根据调查分析并结合现场情况，该工程解决方案分成三步进行：首先，尽 快恢复地下室底板变形，减小地下水压力，将可能引起的破坏减小到最 低；其次，在建筑物归位稳定后，对受损的结构构件进行加固修复，避免 后续的加载对结构造成二次损伤；最后，在建筑物结构加固修复完成后对 结构进行永久抗浮处理。 4．结构鉴定与加固处理 （1 ）结构损伤程度鉴定 为了进一步分析地下室结构的破坏机理，确定地下室结构的损伤程 度，为结构加固处理提供更充实、可靠的理论依据，采用有限元分析软件 SAP2000对地下室结构上浮进行理论分析。 （2 ）结构加固处理 根据现场结构损伤情况以及有限元理论分析可知，地下室梁、柱、墙和板 等构件在地下室上浮时产生不同形式以及不同程度的损坏，需要采取多种 加固处理方法。 5．结论与建议 经过抗浮加固处理和地下室上部结构加固处理，在后续的几次暴雨过 程中，地下室结构未发现异常现象和渗水现象，表明加固工作效果良好， 地下室已满足永久抗浮和安全使用要求，取得了较好的经济和社会效益。 3.2 地基工程质量事故分析与处理 3.2.1 建筑物对地基的要求 1．地基承载力或稳定性问题 2．沉降、水平位移及不均匀沉降问题 3．渗透问题 3.2.2 建筑地基事故类别与特征 建筑物事故的发生不少与地基问题有关。地基强度问题引起的地基事 故主要表现在以下两方面： 1 ）地基承载力不足或地基丧失稳定性； 2 ）斜坡丧失稳定性。 结构物作用在地基上的荷载密度超过地基承载能力，地基将产生剪切 破坏，剪切破坏包括整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切剪切破坏三种形 式，如图3-1所示。 图3-1 地基破坏的三种形式 3.2.3 各种地基事故分析与处理 1．地基工程事故原因分析 （1 ）地质勘察问题 （2 ）设计方案及计算问题 1 ）原设计方案不尽合理。 2 ）盲目套图设计，不因地制宜。 3 ）设计计算错误，荷载不准确。 （3 ）施工问题 （4 ）环境及使用问题 1 ）基础施工的环境影响 2 ）地下水位变化 3 ）使用条件变化所引起的地基土应力分布变化 2．地基工程事故处理 （1 ）渗透性地基事故分析与处理 土是有连续孔隙的介质，当在水头差作用下，地下水在土体中渗流动 的现象称为渗流。 （2 ）人工地基和桩基事故分析与处理 （3 ）湿陷性黄土地基事故分析与处理 在其自重压力下湿陷性黄土受水浸湿发生湿陷的称为自重湿陷性黄 土，在其自重压力下受水浸湿不发生湿陷的称为非自重湿陷性黄土。 ①湿陷性黄土地基变形特征 自重湿陷变形特征：自重湿陷变形是在饱和自重压力作用下引起的。直接 位于基底以下土层产生的是外荷湿陷变形，它只与附加压力有关；外荷湿 陷影响深度以下产生的是自重湿陷，它只与饱和自重压力大小有关，如图 3-2所示。 ②湿陷变形对上部结构产生的影响 图3-2 湿陷分区与压力关系图 4 ）膨胀土地基事故分析与处理 膨胀土地基在我国分布范围很广，主要分布在河南、河北、