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地基与基础工程事故分析与处理

第二章地基与基础工程事故分析与处理

第一节地基工程质量事故分析与处理

一、建(构)筑物对地基的要求

1.地基承载力或稳定性问题

地基承载力或稳定性问题是指地基在建(构)筑物荷载(包括静、动荷载的各种组合)作用下能否保持稳定。

若地基承载力不能满足要求,在建(构)筑物荷载作用下,地基将会产生局部或整体剪切破坏,影响建(构)筑物的安全与正常使用,甚至造成建(构)筑物的破坏。

天然地基承载力的高低主要与土的抗剪强度有关,也与基础形式、大小和埋深有关。

边坡稳定也属于这类问题。

2.沉降、水平位移及不均匀沉降问题

在建(构)筑物的荷载(包括静、动荷载的各种组合)作用下,地基将产生沉降、水平位移以及不均匀沉降。

若地基变形(沉降、水平位移、不均匀沉降)超过允许值,将会影响建(构)筑物的安全与正常使用,严重的将造成建(构)筑物破坏。

其中不均匀沉降超过允许值造成的工程事故比例最高,特别在深厚软粘土地区。

天然地基变形大小主要与荷载大小和土的变形特性有关(见图2-1),也与基础型式有关。

3.渗透问题

渗透问题主要分两类:

一类是堤坝蓄水构筑物地基渗流量超过其允许值时,其后果是造成较大水量损失,甚至蓄水失败;另一类是地基中水力比降超过其允许值时,地基土会因潜蚀和管涌产生破坏,严重的将导致建(构)筑物破坏。

天然地基渗透问题主要与地基中水力比降和土的渗透性有关。

二、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。

而地基工程事故的主要原因是由于勘察、设计、施工不当或环境和使用情况改变而引起的。

其最终反映是产生过量的变形或不均匀变形,从而使上部结构出现裂缝,倾斜,削弱和破坏了结构的整体性、并影响到建筑物的正常使用。

严重者,地基失稳,导致建筑物倒塌。

地基事故可分为天然的地基事故和人工地基事故两大类。

无论是天然地基上事故还是人工地基上事故,按其性质都可概括为地基强度和变形两大问题。

地基变形问题引起的地基事故常发生软土、湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土等地区。

地基强度问题引起的地基事故主要表现在下列两方面:

(1)地基承载力不足或地基丧失稳定性;

(2)斜坡丧失稳定性。

(一)地基失稳事故特征

对于一般地基,在局部荷载作用下,地基的失稳过程,可以用荷载试验的P~S曲线来描述。

图2-1表示由静荷载试验得到的两种类型的荷载P沉降S的关系曲线。

当荷载大于某一数值时,曲线1有比较明显的转折点,基础急剧地下沉。

同时,在基础周围的地面有明显的隆起现象,基础倾斜,甚至倒塌,地基发生整体剪切破坏。

图2-2所示的加拿大特朗斯康谷仓的地基破坏情况,是地基发生整体滑动、建筑物丧失了稳定性的典型例子。

 

曲线2没有明显的转折点,地基发生局部剪切破坏。

软粘土的松砂地基属于这一类型如图2-3。

它类似于整体剪切破坏。

滑动面从基础的一边开始,终止于地基中的某点。

只有当基础发生相当大的竖向位移时,滑动面才发展到地面。

破坏时,基础周围的地面也有隆起现象,但是基础不会明显倾斜或倒塌。

 

 

对于压缩比较大的软粘土和松砂,其P~S曲线也没有明显的转折点,但地基破坏是由于基础下面软弱层的变形使基础连续下沉,产生了过大的不能容许的沉降,基础就象“切入”土中一样,故称为冲切剪切破坏,如图示2-4所示。

例如建在软土层上的某仓库,由于基底压力超过地基承载力近一倍。

建成后,地基发生冲切剪切破坏,造成基础过量的沉降。

地基究竟发生那一种形式的破坏,除了与土的种类有关以外,还与基础的埋深、加荷速率等因素有关。

例如当基础埋深较浅,荷载为缓慢施加的恒载时,将趋向于形成整体剪切破坏;若基础埋深较大,荷载是快速施加的,或是冲击荷载,则趋向于形成冲切或局部剪切破坏。

在建筑工程中,地基失稳的后果常很严重,有时甚至是灾难性的破坏。

如广东海康县7层旅店大楼因地基失稳而倒塌的事故。

该大楼地处沿海淤泥质土地区,而设计人员在没有工程地质勘察资料的情况下,盲目地按100~120KPa的地基承载力进行设计。

事故发生后,在建筑现场旁边1.8m的地下取土测定,土的天然含水量为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只有40~50KPa,仅为设计承载力的40%。

又由于少算荷载,实际柱基底压力为189.6KPa,为土容许承载力的4倍左右。

由此造成基础的严重不均匀沉降,使上部结构产生较大的附加应力,导致建筑物破坏倒塌,造成了多人伤亡的严重事故。

因此,对地基强度破坏的危害性应有足够的重视,特别是在土承载力不高,渗透性低而加荷速度快(如过快的施工速度),或有水平荷载作用(如风荷载),或在斜坡及丘陵地段进行建筑时,更应慎重处理。

(二)地基变形事故特征

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为15~20cm;四层变化一般为20~50cm;五层至六层则多超过70cm。

有吊车的一般单层工业厂房沉降量约为20~40cm,而大型构筑物,如水塔、油罐、料仓、储气柜等,其沉降量一般都大于50cm,有的甚至超过100cm。

过大的沉降造成室内地坪标高低于室外地坪,引起雨水倒灌,管道断裂,污水不易排出等问题。

软土地基的不均匀沉降,是造成建筑物裂缝损坏或倾斜事故的主要原因。

影响不均匀沉降的因素很多,如土质的不均匀性、上部结构的荷载差异、建筑物体型复杂、建筑物间相邻影响、地下水位变化及建筑物周围开挖基坑等等。

即使在同一荷载及简单平面形式下,其差异沉降也有可能相差很大。

(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。

软土地基的沉降速率是较大的,一般在加荷终止时沉降速率最大,如图2-5所示。

图2-5

 

沉降速率也随基础面积和荷载性质的变化而有所不同。

一般民用或工业建筑活荷较小时,其竣工时沉降速率大约为0.5~1.5mm/d;活荷较大的工业建筑物和构筑物,其最大沉降速率可达45.3mm/d。

随着时间的发展,沉降速率逐渐衰减,但大约在施工期半年至一年左右的时间内,是建筑物差异沉降发展最为迅速的时期,也是建筑物最容易出现裂缝的时期。

在正常情况下,如沉降速率衰减到0.05mm/d以下时,差异沉降一般不再增加。

如果作用在地基上的荷载过大,则可能出现等速下沉,长期的等速沉降就有导致地基丧失稳定的危险。

(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。

因为软土的渗透性低,孔隙水不易排除,故建筑物沉降稳定历时均较长。

有的建筑物建成后几年、十几年甚至几十年沉降尚未完全稳定。

例如上海展览馆的中央大厅为箱形基础,基础面积为46.5×46.5m半地下室,基底压力约为130KPa,附加压力约120KPa。

1954年建成,30年后累计沉降量已起过1.8m,沉降影响范围超过30m,使相邻两侧展览厅墙体严重开裂。

2.不均匀沉降对上部结构产生的效应

(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。

前者是由于基础不均匀沉降使中心受压砖柱产生纵向弯曲而拉裂。

此种裂缝都出现在砌体下部,沿水平灰缝发展,使砌体受压面积减少,严重时将造成局部压碎而失稳。

垂直裂缝一般出现在砖柱上部,例如某平面为“Π”字形四层教学楼,因一翼下沉较大,外廊的预制楼板水平位移,使支承楼板的底层中部外廊砖柱柱头拉裂,裂缝上大下小,最宽处达8mm,延伸1.3m。

(3)钢筋混凝土柱倾斜或断裂:

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。

由于刚性屋盖系统的支撑作用,在柱头产生较大的附加水平力,使柱身弯矩增大而开裂,裂缝多为水平缝,且集中在柱身变截面处及地面附近。

露天跨柱的倾斜虽不致造成柱身裂损,但会影响吊车的正常运行,引起滑车或卡轨现象。

例如上海某厂铸钢车间露天跨,车间内堆载为100KPa,造成轨顶最大位移值达8.5cm,柱基最大相对内倾值达0.0125,导致吊车卡轨、滑车,工字形柱倾斜、裂缝。

1964~1965年曾凿开基础杯口,用钢丝绳纠偏,目前柱子尚有明显倾斜。

(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,则产生倾斜可能性较大。

例如某厂紧邻建造的两个高32.43m的石灰窑,其中北窑先投入生产,造成南窑向北倾斜,相对倾斜值达0.016。

当南窑投产时,北窑又向南倾斜,相对倾斜值达0.0114,最后不得不采用加压措施纠偏。

3.湿陷变形对上部结构产生的效应

(1)基础及上部结构开裂:

黄土地基湿陷性引起房屋下沉量大,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。

当给排水干管折断时,对周围建筑物还会构成更大的危害。

4.胀缩变形对上部结构产生的效应

(1)建筑物的开裂破坏一般具有地区性成群出现的特性。

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。

主要是受地基含水量、场地的地形、地貌、工程与水文的地质条件、气候、施工等综合因素的影响。

例如四川成都尤潭区三级阶地上的房屋,大数在建成五、六年后出现了地基干、湿变化,造成建筑物开裂、变形,尤其以平房和三层以下的建筑物更为普遍和严重。

(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)。

随着胀缩反复交替出现,墙体可能发生挤碎或错位。

(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。

单层房屋尤其单层民用房屋的开裂最为普遍,其破坏率占单层建筑物总数的85%;二层房屋破坏率为25%~30%;三层房屋一般略有轻微的变形开裂破坏,其破坏率约为5%~10%。

由于基础形式的不同,房屋开裂也不同,条形基础的破坏较单独基础破坏更为普遍。

排架、框架结构房屋,其变形开裂破坏的程度和破坏率均低于砖混结构。

体型复杂的房屋由于失水和得水的临空面大,受大气的影响也大,故变形开裂破坏较体型简单的严重。

地裂通过处的房屋必定开裂。

(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.冻胀、融陷变形对上部结构的效应

当基础埋深浅于冻结深度时,在基础侧面作用着切向冻胀力T,在基底作用着法向冻胀力N。

如果基础上荷载F和自重G不足以平衡法向和切向冻胀力,基础就被抬起来。

融化时,冻胀力消失,冰变成水,土的强度降低,基础产生融陷。

不论上抬还是融陷,一般是不均匀的,其结果必然造成建筑的开裂破坏。

例如,河北崇礼县某住宅楼,上冻前地下室施工完毕,只进行了外侧回填,地下室内没有采取任何保温措施,第二年开春发现大部分有门洞口的圈梁出现裂缝,最宽达8mm,最后不得不加固补强。

建筑物因地基冻融产生的破坏现象,可概括如下:

(1)墙体裂缝:

一、二层轻型房屋的墙体裂缝很普通。

从裂缝形状上看,有斜裂缝、水平裂缝,垂直裂缝三种,如图2-6。

这些裂缝与膨胀土地基上房屋开裂情况是十分相似的。

垂直裂缝多出现在内外墙交接处或是外门斗与主体结构连接的地方。

图2-6

 

(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。

电杆、塔架、桥墩、管架等一般轻型构筑物基础,在侧向冻切力的作用下,有逐年上拔的现象。

例如东北某工程的钢筋混凝桩,3~4年内上拔60cm之多。

(3)外墙因冻胀抬起,内墙不动,天棚与内墙分离:

这种情况常发生在采暖房屋里,因内墙与外墙不连,天棚支承在外墙上,当外墙因冻胀抬起时,天棚便与内墙分离,最大可达20mm。

(4)台阶隆起,门窗歪斜:

据哈尔滨市调查,部分居民住宅,每到冬天由于台阶隆起导致外门不易推开,来年开冻以后台阶又回落。

经多年起落,变形不断增加,出现不同程度沉落和倾斜。

因为台阶埋深小,与房屋基础埋深相差很多,冻结融化都较敏感。

而在构造上它又与房屋不相连接,故台阶变形较为显著且极为普遍,在冻胀性地区到处可见。

另外由于纵墙变形不均匀或内外墙变形不一致,常使门窗变形,压碎玻璃。

故当地居民在入冬与春融前后都需修整一次门窗。

(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。

古滑坡可以因外界条件变化而激发新滑坡。

例如某工程,1954年扩建于江岸边转角处的一个古滑坡体上,由于江水冲刷坡脚以及工厂投产后排水和堆放荷载的影响,先后在古滑坡上发生了十个新滑坡,严重影响该厂的正常生产,迫使铁路改线重建。

该厂经过十多年的整治滑坡工作,耗费大量人力、物力和资金,整治工作才结束。

2.斜坡上房屋稳定性破坏类型

由于房屋位于斜坡上的位置不同,因此斜坡出现滑动,对房屋产生的危害也不同,大致可分为以下三类:

(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)。

房屋出现不均匀沉降,而开裂损坏或倾斜。

(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)。

在这种情况下,无论是作用在基础上的土压力,还是单独基础在平面上的不同位移都可能引起房屋所不允许的变形,导致房屋破坏。

(3)房屋位于斜坡下部,房屋要经受滑动土体的侧压力(如图2-9)。

对房屋造成的危害程度与滑坡规模、体积有关,常常是灾难性的。

 

3.基坑工程质量事故

随着高层建筑的发展,施工中大开挖基槽的做法愈来愈多,确保深基基槽的可靠和稳定成为高层建筑施工的关键问题之一。

基坑有两类:

一类是放坡基坑,当基坑较深时,边坡的宽度较宽,很占场地;另一类是支护结构式不放坡基坑(又有重力式和桩墙式两种),在高层建筑施工中经常被采用。

基坑工程具有三个特点:

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;

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。

桩墙式支护结构按支撑系统的不同可分为:

悬壁式、内撑式和锚拉式三种。

悬臂式一般在竖向悬臂桩墙顶布置一道圈梁。

内撑式有斜撑、单层或多层水平内撑。

锚拉式有水平拉锚和斜拉锚。

支护墙多用钢筋混凝土(深层搅拌)桩、钢筋混凝土连续墙、钢板桩等。

支撑材料多用钢筋混凝土、型钢或混凝土-钢组合。

常用桩墙式支护结构如图2-10。

图2-10

 

基坑的桩墙式支护结构的失效形式有结构构件承载力失效和土体失效两方面。

(1)、属于结构构件失效形式有:

1)内撑压屈或锚拉杆断裂(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。

2)支护墙平面外变形过大或弯曲破坏。

(图2-11c)

由于支护墙过薄、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:

1)基坑外侧土体失稳,滑动面在支护墙下通过(图2-11d)

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。

2)支护墙底部走动(图-11b)

主要原因是基坑底部土质太差,能承受有被动土压力很小,或支护墙埋深过浅使得墙底部处被动土压力过大,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(图2-11e)

在软土地基中当基坑内土体不断挖去,坑内外土体高差使支护墙外侧土体向坑内方向挤压,就会造成基坑内土体隆起。

基坑外地面下陷,坑内侧被动土压力减小,甚至可使支护墙失稳破坏。

4)基坑内管涌(图2-11f)

当基坑外侧地下水位过高,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。

 

图2-11a.b.c.d.e.f

 

4.滑坡治理

滑坡治理前,首先应深入了解形成滑坡的内、外部条件以及这些条件的变化。

对诱发滑坡的各种因素,应分清主次,采取各种相应的措施,使滑坡最终趋于稳定。

一般情况下,滑坡发生总有个过程。

因此,在其活动初期,如能立即整治,就比较容易,收效也较快。

所以治理滑坡务须及时,而且要根本解决,以防后患。

治理滑坡主要用排水、支挡、减重和护坡等措施综合治理。

个别情况下,也有采用通风疏干、电渗排水、爆破灌浆、化学加固、浇水冻结等方法来改善滑动带岩土的性质,以稳定边坡的。

(四)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。

对位于深厚软土层上,且有荷载差异的建筑来说,使用该法并不能消除不均匀沉降,反而会适得其反。

由于砂石垫层的存在使得软土的变形速率加大,而且差异沉降发展也较快,对上部结构危害甚至比天然地基大。

2.灰土桩的质量事故原因

(1)桩内只有松散灰土或上部为松散灰土,下部才见灰土层;

(2)桩标高不符合设计要求;

(3)放线漏放,使得桩数不够。

3.生石灰桩质量事故原因

(1)生石灰质量与每根桩生石灰用量,桩长等不符合设计要求;

(2)每根生石桩施工结束,未及时封顶或过早开挖基坑,使得生石灰桩径向约束减小,挤密效果降低,从而引起建筑物的不均匀沉降,造成建筑物开裂损坏。

三、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,所提供的土性指标及地基承载力不确切。

例如武昌某办公楼,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。

结果造成该楼尚未竣工即出现很大沉降和相对沉降差,倾斜约40cm,并引起邻近已有房屋严重开裂。

又如江苏省某县一小学教学楼,平面为“Z”字形,无地质勘察资料盲目套图设计。

施工中即发展墙体开裂、楼房扭曲倾斜、地面开裂,并发展到室外地坪。

最后采用局部降低一层和加固地基方法才获解决。

(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。

如河北省张家口宝善街住宅小区,其地基中的砂卵起伏变化较大(水平方向达0.2m/m)。

地质勘察资料没有提供这些数据。

设计时,将基础按地质勘察深度选择桩基础,由于地表下土层的厚度变化甚大,而造成某些楼的桩基础不得不变为桩墩,修改基础设计,并且给施工带来极大难度。

(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。

如南京某厂家属宿舍为五层砖混结构,采用不埋板式基础。

当施工到五层时,发现基础断裂。

后经补充勘探,发现宿舍西部地表杂填土1.4m以下,有一层淤泥及稻壳灰,厚2m多,高压缩性,建筑物座落在这样软硬悬殊的地基上,势必造成基础不均匀沉降而断裂。

这类事故屡见不鲜,尤应引起足够重视。

(4)地质勘察报告不详明、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。

建成后,在建筑物中部产生较大沉降,墙体开裂。

经补充勘察,发现建筑物中部基岩面深达15~17m,爆扩桩悬浮在软土中,最后造成该建筑物不均匀沉降。

(二)设计方案及计算问题

(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。

例如河北省张家口某射击娱乐中心,单层射击大厅,由中央大厅13米,两翼展览厅9米组成。

两翼展览厅与中央大厅相距4.35m,中间以通道相连。

该建筑物座落在压缩模量仅有1.45MPa的高压缩性深厚软土地区,采用三七灰土垫层人工地基方案,而施工单位由于工期短,擅自改为砂卵石垫层处理方案。

该修改方案对于深厚的软土层又有荷载差异的地基,势必带来不均匀沉降。

因此,在2年半的沉降观测中,中央大厅下沉量平均达10.5cm,造成两翼15m范围内的巨大差异沉降,使两翼展览厅外承重墙基础的局部倾斜达0.018。

而建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)规定,在高压缩性地基上的砌体承重结构基础的局部倾斜允许值为0.003,大大超过允许值。

因而造成墙体内部产生的附加应力超过砌体弯曲抗拉强度极限,导致两翼展览厅墙面开裂。

又如厦门市某大楼为七层框架结构(局部八层),片筏基础,地基为软土,采用砂井处理方案,而未采用预压措施。

造成大楼建成后,差异沉降达16.6cm,最大倾斜达16.9‰。

地基规范规定的允许倾斜值为0.0004,超过允许值,导致电梯无法安装。

(2)盲目套图设计,不因地制宜;当建筑场地选定后,设计者是没有选择的余地,往往只能按具体情况采用天然地基或进行地基处理。

由于各地的工程地质条件千差万别,错综复杂,即使同一地点也不尽相同,再加上建筑物的结构型式、平面布置及使用条件也截然不同,所以很难找到一个完全相同的例子,也无法作出一套包罗万象的标准图。

因此,在考虑地基基础问题时,必须在对具体问题充分分析的基础上,正确地灵活运用土力学、地基基础与工程地质知识,以获得经济合理的方案。

如果盲目的进行地基基础设计,或者死搬硬套所谓的“标准图”,将是贻害无穷的。

例如山西省太原市某住宅楼,套用本市7909通用住宅设计图纸施工,没按实际地基条件进行地基基础设计,结果造成内外墙体开裂,影响安全,住户被迫迁出。

又如湖北光化磷肥厂熟化车间,基础没按实际地基条件设计,套用标准图设计图纸,建成后厂房柱子内倾并开裂,影响正常生产。

(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。

有时小的设计计算疏忽,也能造成墙体开裂,尤其是软土地区更应慎重。

如蚌埠铁路局水电车间,采用砖混结构,钢筋混凝土屋面梁、板、砖壁柱,毛石条形基础。

该建筑位于水塘边。

由于疏忽了屋面梁传给砖壁柱的集中荷载,而没有将砖壁柱附近基础加宽,只采用与窗间墙基础同宽,造成纵墙下基础底面压力分布不均匀,最后导致纵墙开裂、基础顶面的钢筋混凝土圈梁及毛石条形基础出现裂缝,影响使用。

(三)施工问题

地基基础工程施工质量的优劣,直接影响建筑物的安全和使用。

地基基础属地下隐蔽工程,更应加倍重视不留隐患。

归纳起来施工方面存在的问题有:

(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,2~6层为混合结构。

在北框架的基础梁上悬挑出一进深为3m平房,设计要求该梁底应做砖坑,保证梁底有20cm左右空隙。

施工未按图纸要求做,致使基础底面受力不均匀,造成南面基底应力增加,北面基底应力减少。

因此使建筑物南北面产生较大的差异下沉,造成建筑严重倾斜。

(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。

因管理混乱,工地上没有一个技术人员自始至终进行技术把关,缺乏细致认真的技术交底和质量检查。

施工严重违反操作规程,使灰土桩质量低劣,最后不得不全部返工重做,造成很大经济损失。

(四)环境及使用问题

(1)基础施工的环境效应:

打桩、

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