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工程事故与工程管理培训资料

工程事故与工程管理

某项目地下室顶板裂缝分析；关于某项目主体楼（屋）面边裂缝的调查报告；关于某项目局部基础沉降过大问题的简要分析；某项目小高层开裂事故分析；某项目桩基础勘察、设计、施工过程中的以下问题及处理意见；某项目地下室板梁柱开裂分析

工程事故与工程管理

某项目地下室顶板裂缝分析

1、工程概况

地下室全长约400m，宽约30~35m，平面上呈L形，人防部分顶板埋深约2m塔楼部分顶板埋深约2m，塔楼部分顶板埋深0.3m。

地下室顶板为普通梁板结构，板厚200mm，一般配筋为Ф12@200双层双向。

砼强度等级C30，除减水剂外，未掺其它外加剂。

整个地下室设6条后浇带，地下室顶板施工以后浇带分段，每段顶板一次浇筑完成，未留施工缝。

顶板砼跳仓施工，第一段顶板浇筑时间为04年10月，最后一段顶板浇筑时间为05年5月。

后浇带用掺微膨外加剂的C35砼，封闭时间？

在顶板施工二个月后，最后一条后浇带于05年9月封闭。

地下室顶板柔性防水施工由鲁班公司承建，防水施工后即将顶板回填覆盖，人防部分用土回填，塔楼部分用砖渣等建筑垃圾回填。

塔楼施工过程中，沉降比较均匀。

至目前，最大沉降量为6~7mm，最小沉降量3~4mm。

2、裂缝现状：

地下室顶板首次发现裂缝是05年11月底，主要部位在平面L型的转角处。

当时曾有主体施工单位用快凝水泥浆进行过局部修补，顶板发现大批量裂缝是在05年12月上旬，共90余条。

裂缝长度最短约0.5m。

最长达7~8m，以2~3m居多，裂缝宽度最宽达1mm左右，其他的在0.2~0.5mm不等；裂缝走向大部分与地下室长边垂直；裂缝分布的位置为地下室L形平面的转角处，二个塔楼的中间部位，接近后浇带约2~3m位置处，塔楼的对角线上等。

由于施工用水影响，局部裂缝有漏水现象，主要集中在电房，9#、10#塔楼中间部位。

裂缝出现后跟踪观察发现，其宽度的变化与气温有较大关系，气温高时，裂缝宽度较小，漏水处漏水量少了或不漏了；气温低时，裂缝宽度变大，漏水处漏水量很大。

3、裂缝产生的原因分析

砼的膨胀系数为1×10-5/℃。

即温度变化1℃，1m长的砼构件胀缩为0.01mm。

400m长的地下室顶板，在20℃的降温下，如能自由伸缩，将产生80mm的收缩，砼的自由收缩系数为3~5×10-4，即砼构件每1m长会产生0.3~0.5mm的自收缩。

400长地下室顶板，如无任何约束，自收缩可达120~200mm。

由于砼的蠕变及外部约束，实际上的砼构件总收缩量为以上理论值的30%左右。

所以，在砼结构不能自由伸缩的情况下，砼结构由于收缩出现裂缝是必然的。

（因结构承载力不足引起的裂缝除外）由于肉眼可见的裂缝宽度在0.1~0.2mm以上，如果砼构件上出现的裂缝均在0.1~0.2mm以下，即裂缝细而密的均匀地分部的话，就可以认为此砼构件按未见裂缝，否则就是可见裂缝了。

4、地下室的可见裂缝多达90余条的原因主要有以下几个方面:

4.1、地下室结构长度达400m且平面形状不规则，因此顶板的刚度不均与，易产生应力集中处。

如顶板L形的转角部位及塔楼对角线位置出现较多裂缝即原于此。

在地下室的人防段，由于结构规则，裂缝相对少些。

4.2、由于塔楼的筒体部位刚度极大，筒体对顶板的约束很大，筒体间的顶板无任何自由收缩可能，故而两塔楼间的顶板上出现长而多的裂缝。

4.3、后浇带的设置，使后浇带之间的每段顶板砼的自收缩条件较好，但后浇带封闭时，正值气温较高时，当时最高气温达35℃左右，而后数次冷空气降临，气温降至10℃左右，20℃的温差引起的砼收缩是裂缝出现的重要原因。

这就是顶板砼裂缝主要出现在后浇带封闭之后，主要出现在顶板覆盖层薄的塔楼部位（受温度变化剧烈）。

裂缝的宽度随气温变化而改变的原因。

5、结论及建议

5.1、根据裂缝出现的时间、形态、部位，可以确定地下室顶板的裂缝不是因结构承载力不足而引起。

裂缝产生的原因是温度及砼自收缩二者叠加引起，而第一位的原因是温差。

5.2、地下室长而不规则，顶板结构的布置的不规则、不均匀，塔楼刚度大对顶板产生约束等，是顶板刚度不均匀，局部产生应力集中是可见裂缝出现的诱因。

5.3、塔楼部分顶板在后浇带封闭后覆盖层薄而未采取其他有效措施减小湿度温差变化对顶板砼的影响是裂缝集中大量出现的外部原因。

5.4、裂缝的修补应选择在一年中气温较低的时候为好。

目前至春节前后气温最低的时候即是修补裂缝的最佳时机。

5.5、裂缝修补应根据裂缝宽度分别采取灌浆、表面封堵的办法。

常用灌浆封堵的材料为环氧树脂，聚氨酯，聚合物水泥砂浆等。

关于某项目在建工程主体楼（屋）面边裂缝的调查报告

遵照公司领导的指示，我们调查小组于七月十七日至七月二十四日对太原，蓟州，沈阳，西安等五个公司的在建工程主体部分楼（屋）面板出现裂缝的问题进行了实地察看，并与现场施工，管理人员做了较深入探讨，现将情况汇报如下。

1、工程概况：

出现板面裂缝的工程项目为小高层住宅、别墅和综合楼。

住宅为剪力墙结构，别墅和综合楼为框架结构，采用桩或片筏基础。

砼设计强度等级C30，C25，使用商品砼，坍落度180~220mm，支模体系为φ48钢管支撑，18厚木夹板或12厚竹夹板。

砼养护大部分为淋水养护，也有采用薄膜覆盖养护。

出现裂缝的板的施工时间多在08年三月至四月之间，部分在07年十一月至十二月冬季施工。

2、裂缝的形状特点：

大部分裂缝为树枝型线状形态，不规则。

通缝、漏水，一个单元内，无论小板（卧室）、大板（客厅）均可能出现裂缝，多数裂缝处于板跨中部位，也有整块均有裂缝分部的。

裂缝宽度一般为0.2~0.5mm，最大达1.0mm左右。

3、裂缝产生的原因分析

总的说来，裂缝产生的原因可以这样概述：

在板的砼强度，刚度未达到设计的要求且板砼内部存在诸多缺陷的情况下（内因），在砼板面塑性裂缝的诱导和板过早受荷或其他作用（如振动）的影响下（外因），砼板产生了不规则的过多的收缩裂缝。

具体说有以下几点。

3.1、砼板厚度未达到设计要求，强度刚度偏弱。

个别板块设计厚度130mm，而实测板厚度为100mm，远远超过规程允许偏差。

板厚由130mm减少为100mm，强度降低47%，刚度降低61.5%。

3.2、板砼不密实，存在较多的内部微缺陷。

由于商品砼普遍坍落度过大，施工人员对板砼的振捣不重视，往往欠振。

导致砼内部存在过多气泡，骨料之间的间隙未充分被水泥砂浆填充，形成内部众多微小裂隙，造成先天缺陷。

3.3、砼板浇筑后未进行或未认真进行二次收光，板面养护不及时或养护不当。

在冬末春初施工，北方风大干燥，温度湿度低，砼板面失水快，导致砼板表面塑性收缩出现过多不规则裂缝。

3.4未认真控制砼楼面开始上荷时间，或过早拆模。

在砼初期强度，刚度尚低的情况下，在人或材料的动静载荷作用下，导致砼板受到损伤，加速裂纹的形成和发展。

4、裂缝楼板的处理

4.1、对产生裂缝的楼板做相应的抽样检测。

检测内容主要是裂缝宽度、板砼强度、板厚、板钢筋保护层厚度。

4.2、对于板厚度比设计厚度减少≥10mm的有裂缝板，需补强处理。

补强可结合板面保温层施工进行。

补强方案须报设计单位认可。

4.3、对板面裂缝，处理的原则是：

裂缝宽度δ＜0.3mm者不进行修补，采用表面封堵处理，以防钢筋锈蚀及渗漏；裂缝宽度0.3mm≤δ≤1.0mm者采用环氧树脂或聚氨酯压力灌浆法处理；裂缝宽度δ＞1.0mm以上者，需先将酥松砼部分去掉，而后表面刷砼界面剂，用1:

2水泥砂浆抹平，最后进行环氧树脂灌浆。

实际上，各地公司已就裂缝处理与当地质监部门和设计单位进行了有效的沟通，由设计单位出具处理方案。

若当地设计单位或质监部门已出具处理方案的，可遵照执行；若尚未出具处理方案的，可按上述裂缝处理原则作为方案上报设计单位，质监部门认可后执行。

5、建议整改措施

5.1、严格控制砼板厚度满足设计要求。

尤其对大板（客厅）的起拱要准确。

5.2、加强板的模板支撑体系的强度和刚度。

板底模宜用18厚木夹板，不用或少用12厚竹夹板。

5.3、砼板用的商品砼坍落度要从严控制，宜小不宜大。

根据气候情况和泵送要求，砼坍落度一般取140~160mm为宜。

5.4、加强砼板面振捣。

建议使用平板振动器，使用时间应合理掌握，一般应在板砼浇筑沉实后进行。

5.5、认真做好砼板面二次压抹工序。

5.6、加强砼板面的养护，对于秋冬、冬春之交时期施工的砼板，要特别注意保温，保湿养护。

如用薄膜加草袋覆盖，并合理淋水。

5.7砼板浇筑后要严格控制上人、料作业时间。

人员操作要避免振动。

模板拆除时间要以同条件养护砼试件试压结果为依据加以控制。

在抢进度施工时，适当增加模板套数，以满足砼板拆模时间的要求。

6、结论

这次北方五公司在建工程砼板产生裂缝虽然较为普遍，但在同一地区，有的栋号多，有的栋号少或没有；同一栋号工程，有的层次多，有的层次少或者没有；同一层次的板，有的单元多，有的单元少或没有。

这说明，出现裂纹的板也有其特殊性。

所以，只要认真施工，从严管理，板裂缝出现是可以大大减少的，是可控制的。

关于某项目局部基础沉降过大问题的简要分析

1、工程概况：

A1~A9栋基础为φ500锤击夯扩桩，设计桩长10~14m，桩端持力层为硬塑状粉质黏土层，单桩承载力特征值为1000KN。

收锤标准以贯入度控制，最后三阵锤，每阵贯入度为150~250mm/10击。

实际施工桩长10.5~11.9m。

施工时间为04年2月~3月。

沉降观测委托省重工设计院进行，从工程施工至今，A1-A4栋沉降已趋稳定。

总沉降在60mm以内；A5~A9栋的沉降尚未稳定，而且总沉降量相对较大。

测得的最大沉降量（A56点）已达到170.3mm（至05-08-12日），沉降速度0.2~0.3mm/日。

由于（9-3）至（9-7）轴向基础沉降过大且不稳定，业主已于05年6月对该区域的六个承台用φ165钢管砼桩分二次进行加固。

加固用φ165桩共40根，单桩承载力特征值为250~300KN，第一次加固用16支桩，平均桩长20m；第二次加固用24支桩。

平均桩长25m。

2、原因分析

2.1、根据05年6月对A5~A9栋地基的补充岩土工程勘察，在ZK15~ZK18钻孔柱状图中显示，该处硬塑状持力层深度在15~24m位置。

而已施工的夯扩桩桩长为10~11.8m，桩端未深入设计所要求的持力层。

据计算，在此种地质条件下，以ZK15钻孔柱状图为例，长度10~11m的夯扩桩，单桩承载力特征值只能达635KN，（而设计要求是1000KN）。

在ZK15~ZK18钻孔柱状图中显示，在地面以下6~10m深度有平均厚度的3m的软弱淤泥土质，这一层土在A1~A9栋北侧深基坑开挖后，由于失水使地下水位下降，这一层淤泥质土会固结沉降，失去对原夯扩桩的支承摩阻而变成负摩阻，导致该区域的夯扩桩承载力减小。

由上所述，该区域基础沉降量过大的原因，一是施工的夯扩桩承载力达不到设计要求值，二是深基坑开挖引起夯扩桩承载力进一步下降。

2.2、该处基础在经过补强后，沉降仍未很快稳定的原因，一是由于灌浆和加固桩的施工扰动了土层，二是整个加固结束后，加固桩在荷载作用下仍会有一定的沉降产生。

3、结论与建议

3.1、沉降过大的原因是夯扩桩承载能力不足所致。

3.2、沉降至今尚未稳定的原因是灌浆和补桩扰动了土层结构，补强桩本身受荷后也有一个沉降变形过程。

3.3、经过钢管桩补强，基础强度和刚度已能满足上部结构的要求。

3.4、基础沉降最终能够稳定，但尚需一定时日，也不会太久。

3.5、基础沉降稳定后，应对A1~A9栋的结构进行适当处理。

某项目小高层开裂事故分析

1、工程概况

首期小高层XX#楼，16层，短肢剪力墙结构，一共三个单元，2~3单元间设计有温度缝、双肢剪力墙，而1~2单元间未分缝。

1单元为管桩基础，2~3单元为天然地基。

09年竣工后即发现1~2单元间（1-13）轴至（2~3）轴之间连梁、板等开裂，从地梁开始至3层最为明显，往上逐渐变小。

多次表面修补均无效果，即补后又裂，裂了又补。

特别是遇到雨季则裂缝更明显。

为此在该开间裂缝两侧布置了若干个沉降观测点，不断监测。

经2012.10.16至2013.10.10一年的记录统计，两侧仍有1.32mm的差异沉降，说明仍不稳定。

2、地质条件和设计要求

该栋楼处于强风化层坡度较陡位置。

上层为未压实的回填土（平整场地形成），下层即为强风化。

标贯N较高（N≥50）。

1单元设计φ500管桩，持力层为强风化，桩长10-30m。

2~3单元为条基及独立基础，持力层也为强风化，在1~2单元之间，一侧管桩长约10m，另一侧独立基础深约2-3米。

3、原因及分析

原因应该比较简单：

一是在该位置，基础形式不同，沉降差异易发生，而设计没有认真考虑；二是施工时天然基础未真正落在强风化层（事后钻探发现）。

但众人比较疑惑的是：

规范规定相邻两柱间沉降差≤0.002L是可以的。

但该处却未监测到如此大的沉降差。

竣工至今已4年，裂缝不断开展，修补无效，何故？

4、我们认为有以下几点值得探讨：

1关于0.002L差异沉降的限定是对框架结构而言，对于剪力墙结构是否合适？

2裂缝间两轴线距离为3.8m，按0.002L计算，沉降差可允许7.6mm。

但这是对一层以上梁而言，对于承台梁，由于两侧承台之间净距仅为1.8m，故对基础梁而言，允许沉降差仅为3.6mm

3对于整栋建筑而言，沉降已经稳定，而此处沉降差至今仍未稳定。

4在此处，当沉降差≥3.6mm时，地梁即开裂，该跨间抵抗沉降差的能力就变小，继而第一层第二层楼面梁继续开裂，但由于沉降差引起的附加应力逐渐释放，故越往上开裂越小。

然而此处开裂后，抵抗差异变形的能力基本上已经丧失，只要沉降差稍有出现，修补好的裂缝即在原处马上又显现。

5要消除此裂缝的根本办法只有将天然地基部分基础补强加固，待裂缝两侧沉降差稳定后再将裂缝补修。

6类似的情况下，当不同基础间无法用沉降缝分开时，必须加强该跨间的结构抵抗不均匀沉降的能力，即加强连梁、板的抗剪、抗拉刚度。

某项目桩基础勘察、设计、施工过程中的以下问题及处理意见

1、概况

1.1、地质概况

处于断裂带，向斜构造位置，覆盖层为淤泥、砂、粘土、下伏基岩为灰岩、砂岩、炭质灰岩，局部出现土洞、溶洞。

各种岩性不同的风化程度各异的岩层互相交替出现，毫无规则。

1.2、工程情况

靠珠江边设计为别墅，3~3.5层，设计为φ300管桩，此处溶洞、土洞发育。

靠内侧为45栋30层的住宅楼，一般为一层地下室，每栋约1.5万㎡，剪力墙结构。

设计采用冲孔灌注桩，桩长15-40m，分摩擦和端摩两种，且在每栋中互用。

勘察提供的设计参数为：

侧阻特征值：

粉质粘土、粉土30KPa

全风化60KPa

强风化100KPa

中风化200KPa

微风化800KPa

端阻特征值

强风化1000KPa

中风化2560KPa

微风化6400KPa

设计要求单桩承载力特征值

φ8004100kn

φ1.06400kn

φ1.29300kn

φ1.412700kn

1.3勘察及超前钻

勘察由三家单位分别做，超前钻每桩均做，小桩单孔，大桩双孔或多孔；超前钻均为单管钻取。

2、存在的问题

2.1桩施工完成后，抽芯发现持力层与勘察、超前钻报告不符。

2.2静压试验发现多根长摩擦桩不合格。

2.3施工中，桩身砼充盈系数较大，一般为1.3-1.5，开挖发现桩身“泥皮”过厚，达100mm，施工是原土造浆。

2.4按静载结果反算强风化侧阻特征值仅为30KPa左右，与地勘报告给出的100KPa相差甚远。

3、专家意见汇总

该区域属向斜构造西侧（东侧为原白云机场一带），倾角60~70度，炭质灰岩遇水极易软化，因此，地勘报告及抽芯均难以准确表达地质实际情况。

根据静载试验数据，说明桩端持力层有沿陡坡软弱夹层的剪切变形。

建议做桩筏基础，可每栋一个。

同一建筑两种桩型，即摩擦桩和端承桩混用时，变形会不均匀。

补强方案要从底板加强和计算荷载（不同的实际荷载）方面给予考虑。

上部荷载达到了17~18t/㎡偏大了，应该在14~15t/㎡之间。

30cm左右的薄夹层可用定位灌浆补强，施工时注意裂缝走向，以免跑浆。

设计中可把多个单、双承台联合起来把钱花在承台上比化在土中的桩要合理。

对遇水易软化岩层，设计时要注意施工方法对桩端（侧）承载力的影响。

设计中的规定要留有与验收、检测的接口，即要注意考虑如何易通过验收。

要利用静载变形的资料来反算岩土参数，复核比较敏感的地区。

在岩层陡坡段的桩长不能突变，要有一个过渡。

设计按规范要求提出的勘察入岩数值最好不要一刀切。

中微风化岩的岩样抗压值高，不一定说明该处岩层的产状很好，因为试验的岩样一定是取最完整的部分。

要注意岩层倾角大处的桩端阻力会由有岩层间软弱夹层的剪切破坏所控制。

设计要注意加强基础整体刚度，以调整不均匀沉降。

在溶蚀发育地段，勘察单位宜提出土洞生成的可能性，以利于设计对摩擦桩桩长的确定。

对断层处应判定是否活动。

施工现场应有相应的应急处理方案，物资准备，或补桩等其他措施。

此处岩性复杂，有页岩、砂岩、泥岩、灰岩，有全、强、中、微风化之分，而力学指数只有一组，如何代表？

该区域的岩层特点是，岩性变化大，岩层标高变化大，岩层倾角变化大，岩层破碎、褶皱大。

在有溶洞地区，宜用小而密的桩，单桩单柱风险较大。

该地区31层高层采用纯摩擦桩不适宜，至少应为摩擦端承桩。

该地区岩层在地壳运动中，褶皱扭曲破损，因此灰岩以上应认为都是强风化。

所以勘察（超前钻）单位对如此底层的岩性判定经验均不足。

地质报告中，地层剖面连线不可靠，因为计算机无法考虑倾角陡峭地层的情况，建议对每栋楼的超前钻剖面连一下，对岩面层的走向标高、岩性作分析。

地基桩设计应考虑：

地基承载力（变形）可靠，地基桩施工方便，地基桩监测简单，地基桩经济性好。

要注意套用规范的一些前提条件，对湿成孔，对软岩、花岗岩等均应取不同的数值。

桩侧阻的发挥不是常数，上部大下部小，设计中取定为一个常数是不恰当的，应考虑到这些因素。

对复杂的地质，建议用模糊设计，承载力宜取低。

桩筏基础与刚性桩复合地基是不同的，桩筏基础中，筏板厚一般为80-100cm。

确定桩端（侧）阻特征值时，除参照地质报告给出的单轴抗压强度外，还需考虑岩层的产状，如倾角很大且有夹层，则抗剪会很差。

按复合地基设计核算，按静载反算侧阻系数，用最不利的数据，用小直径桩补充，最好有地基土的压板试验资料。

补强的过程中要注意：

要考虑不均匀沉降，施工时注意保护筏板基土。

在试验不合格桩旁及小应变为三类桩的区域应补桩。

要全部做小应变，对三类桩全部抽芯，对二类桩选几个抽芯做对比，对一类桩不再检测。

重点注意核心筒、角柱、边柱位置的桩。

4、经验教训

4.1此类场地建高层要十分谨慎。

4.2要先做试桩，静压试验后由静压曲线反推设计参数。

地质报告数值只作参考。

4.3宜采用小桩密布及桩筏基础。

4.4灌注桩（主要摩擦桩）群中补强可用管桩。

4.5补强方法：

加桩、加厚筏板。

4.640m左右的长桩（摩擦桩）承载力特征值低至2000~3000KN的主要原因是：

成桩时间长（＞72小时）；泥浆比重大（＞1.2）桩侧泥皮过厚，摩阻力未发挥；桩底沉渣过厚，既发挥不了桩端阻力，也影响了桩侧摩阻力的发挥。

某项目地下室板梁柱开裂分析

1、概况

二层地下室，埋深8~9m，底板持力层为强风化砂质泥岩，裂隙发育。

筏式天然基础，底板为板柱结构，底板厚250mm，中板110~120mm，顶板150mm，配筋B12@200双向。

地下室周边有深河沟，水面标高比底板底很多。

地下水观察井水位-1.0-4~5m。

2、裂缝状态

距主楼第一、二排柱柱头压碎，柱有水平裂缝。

负一层梁端下侧有裂纹，填充墙斜裂缝。

底板面层厚度50~70mm，起拱开裂。

二期高层9-16栋地下室负一、负二层A-H1-A-C轴交A-B轴共83处不同程度地下室底板翘曲变形、结构柱及梁拉裂，基础工程存在质量及安全隐患。

二期高层9-16栋地下室负一、负二层A-H1-A-C轴交A-B轴共83处不同程度地下室底板翘曲变形、结构柱及梁拉裂，基础工程存在质量及安全隐患。

二期高层9-16栋地下室负一、负二层A-H1-A-C轴交A-B轴共83处不同程度地下室底板翘曲变形、结构柱及梁拉裂，基础工程存在质量及安全隐患。

二期高层9-16栋地下室负一、负二层A-H1-A-C轴交A-B轴共83处不同程度地下室底板翘曲变形、结构柱及梁拉裂，基础工程存在质量及安全隐患。

3、原因分析

此类裂缝属于地下室局部整体上浮引起的结构破坏，由于基坑支护有止水作用，上层滞水存留使地下水受浮力作用。

设计未考虑地下水浮力，地勘报告对地下水描述不严谨，误导设计。

因靠二期高层地下室处河道施工截流，造成恒大绿洲项目整体地下水位上涨，负二层地下室目前平均约有10cm左右地下水。

4、处理意见

疏水、降水、修补。