地基基礎(chǔ)工程事故分析

余復(fù)興, 曾祥哲

鄭州市第一建筑工程集團(tuán)有限公司（450000）

由于地基和基礎(chǔ)工程的質(zhì)量問題,建筑物墻體和樓蓋開裂影響使用的，有礙觀瞻并使人有不安全感覺的，甚至使建筑物倒塌的事故,近幾年有上升的趨勢。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，其中地基和基礎(chǔ)工程的質(zhì)量問題，占總事故的21%。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工過程中，難駕馭的并不是上部結(jié)構(gòu)，而是該工程的地基和基礎(chǔ)工程,建筑物的上部結(jié)構(gòu)盡管千變?nèi)f化，但是在電子計(jì)算機(jī)普遍應(yīng)用的今天,基本上都可在設(shè)計(jì)和施工中被預(yù)知和掌握。而對于建筑所在地下土層分布則不然，一般地說,人們只能在設(shè)計(jì)前通過幾個(gè)鉆孔的土樣的試驗(yàn)得知其少數(shù)信息，也只能在施工后，槽底的釬探結(jié)果了解其表層信息,至于更深層更全面的情況卻不能全面的掌握，往往憑經(jīng)驗(yàn)加以處理，這就產(chǎn)生誤差，以至造成建筑物建成后的損壞，而且，地基基礎(chǔ)都是地下隱蔽工程，建筑工程竣工后，難以檢查，使用期間出現(xiàn)事故的苗頭也不易察覺，一旦發(fā)生事故難以補(bǔ)救，甚至造成災(zāi)難性的后果。

地基基礎(chǔ)工程事故發(fā)生可能是因勘測、設(shè)計(jì)、構(gòu)造、制造、安裝與使用等因素相互作用引起的。而這些因素中，某些因素引起突發(fā)事故,而另一些因素可能導(dǎo)致逐漸發(fā)生的事故。

1 因工程地質(zhì)勘查中的錯誤而產(chǎn)生的事故

工程勘察報(bào)告要全面反映建筑場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況。預(yù)防地基與基礎(chǔ)工程事故，首先對場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件全面正確的了解,要做到這一點(diǎn)關(guān)鍵要搞好工程勘查工作，要根據(jù)建筑物場地的特點(diǎn)、建筑物情況合理確定工程勘察目的和任務(wù)，勘查工作是設(shè)計(jì)的重要程序，決不能忽視而不做，也不能隨便做而不考慮是否適用，特別是對復(fù)雜的、軟弱的地基，更應(yīng)慎重對待。即使對單層的一般性建筑，也不能不做勘查。

在勘查時(shí)要重視對鉆孔深度的選擇。由于鉆孔深度必須符合設(shè)計(jì)要求，如果不符合設(shè)計(jì)上對壓縮厚度的需要，或者達(dá)不到樁所坐落的土層時(shí),那就不可能正確計(jì)算出地基的沉降或樁的正確承載力，也就達(dá)不到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求。因此必須按設(shè)計(jì)要求確定合適鉆孔深度。如果由于勘查量不足，鉆孔和探坑布點(diǎn)少，再加上鉆孔深度不夠，以致不能表達(dá)出土的不均勻性和層理的不一致性，就有可能引起建筑的翹曲和彎折而出現(xiàn)裂縫，造成危害。

2 因建筑物基礎(chǔ)底面土壓力過大超過地基承載力造成的事故

地基承載力是建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。各類地基承受基礎(chǔ)傳來荷載的能力都有一定的限度，超過這一限度，首先發(fā)生的是建筑物具有較大的不均勻沉降，引起房屋開裂；如果超越這一限度過多，則可能因地基土發(fā)生剪切破壞而整體滑動或急劇下沉,造成房屋的傾倒或嚴(yán)重受損，下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)行具體分析:

1）因地基中暗溝、古墓等舊構(gòu)筑物影響造成的事故。

建筑物地基槽開挖后,可能遇到許多局部異常的情況,例如:在地基土中存在暗溝、古墓、古井、舊基礎(chǔ)等已廢棄的構(gòu)筑物，其中在暗溝、古井內(nèi)往往填充疏松的建筑垃圾或淤泥軟土，形成局部的松軟部位，可能引起基礎(chǔ)局部嚴(yán)重下沉，導(dǎo)致上部墻體或結(jié)構(gòu)開裂;如遇古墓、防空洞等中空構(gòu)筑物，則可能引起塌陷事故；至于遇到舊基礎(chǔ)、廢化糞池等構(gòu)筑物,它們雖然比周圍天然地基堅(jiān)實(shí)得多，但易形成軟硬突變，也會造成上部結(jié)構(gòu)開裂。因此在刨槽驗(yàn)槽過程中查明局部異常情況是十分重要的。

某廠鑄鋼車間廠房長度66.75 m，寬度39 m，為三跨等高排架，柱基為鋼筋混凝土杯形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)一般埋置深度為2 m，基礎(chǔ)夯實(shí)干密度 ρd≥16 g/cm3，夯實(shí)影響深度 0.3～0.4 m。廠房主體結(jié)構(gòu)完工后，安裝吊車前發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)開裂事故:房屋東側(cè)地面開裂，裂縫長達(dá)15m，裂縫最大寬50～60mm；南墻東側(cè)開裂，裂縫最大寬20mm,鋼筋混凝土圈梁亦被拉裂，裂縫多達(dá)20余條，廠房東南角向外偏移20mm，廠房東南6個(gè)基礎(chǔ)下沉，下沉速度平均每月約3～4mm。

事故原因分析:①未按設(shè)計(jì)要求探墓深度6～7 m，實(shí)際探墓深度只有2m，事故發(fā)生后進(jìn)行補(bǔ)探，在東南角10個(gè)柱基范圍內(nèi)，就探出木棺11個(gè)，位于基礎(chǔ)下或旁邊，木棺頂距基礎(chǔ)底面約1.5～2.0m，木棺有的為空穴，有的充填淤泥。②廠房未經(jīng)詳細(xì)勘察，據(jù)初勘階段臨近廠房探坑資料，按地基土的承載力150 kPa盲目設(shè)計(jì),實(shí)際地基土非天然沉積土,而是填土，地基土的承載力僅為100～120 kPa。

在地基基礎(chǔ)施工中，遇到暗溝、古墓等舊構(gòu)筑物是經(jīng)常發(fā)生的。除進(jìn)行必要的勘測、挖掘之外，虛心向當(dāng)?shù)厝苏埥?，進(jìn)行細(xì)微的調(diào)查研究也是十分必要的。

2）因建筑地基發(fā)生溶蝕與管涌造成的事故。

石灰?guī)r地區(qū)經(jīng)長期地下水的作用，可能發(fā)生溶洞。溶洞發(fā)育地區(qū)，將發(fā)生地基溶蝕。山區(qū)殘積土或披積土顆粒大小相差懸殊時(shí)，在地下水流動作用下，可能發(fā)生溶蝕或管涌。如地基土質(zhì)級配不良，地下水流速大，則地基中土的細(xì)顆?？赡鼙粵_走，而產(chǎn)生管涌。

凡在上述地區(qū)建造的工程都應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，如果認(rèn)為地基中存在上述溶蝕問題，應(yīng)另選場地。

事故實(shí)例:某凈水廠建在一座小山旁，基槽開挖6m深，以建造沉淀池和過濾建筑物，工廠完工并使用一個(gè)月后的一天早上,操作人員聽到很響的咕咕聲，隨著一連串的隆隆聲，像遠(yuǎn)距離開大炮一樣，過濾建筑物發(fā)生嚴(yán)重?fù)u動并開裂，從頂部一直開裂到底部，同時(shí)建筑物的一半發(fā)生傾斜。

事故原因分析:凈水廠的地基土為殘積土，基巖為石灰?guī)r,裂縫發(fā)育。建筑物施工其間，施工單位不慎打破直徑457 mm的自來水總管，結(jié)果將容量為226mm的大水箱放空，使得大量水滲入地下，當(dāng)?shù)鼗芩莺?，由于殘積土顆粒大小懸殊，細(xì)顆粒被水沖走，發(fā)生溶蝕與管涌，導(dǎo)致沉淀池底部出現(xiàn)大的洞穴,沉淀池基礎(chǔ)與地基之間多處產(chǎn)生很大的缺口，由于地基嚴(yán)重溶蝕與管涌結(jié)果。凈水廠完全遭到破壞，無法使用。

應(yīng)吸取的教訓(xùn):土建工程技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到地下水對工程的設(shè)計(jì)方案、施工方法和工期、建筑工程的投資和使用都有密切關(guān)系。如果對地下水處理不當(dāng),可能發(fā)生工程事故。

3 結(jié)語

當(dāng)發(fā)生一次重大的地基基礎(chǔ)事故后,最關(guān)鍵的是對這次質(zhì)量事故發(fā)生的原因進(jìn)行分析，只有正確的分析，才能發(fā)現(xiàn)事故的原發(fā)癥結(jié)，才能找到今后應(yīng)吸取的教訓(xùn)，化消極因素為積極因素，才能制定出適宜的防治措施，防患于未然。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，施工技術(shù)和使用中的錯誤引起的，大部分是主觀性的錯誤。應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守勘查、設(shè)計(jì)與施工的規(guī)范規(guī)定和相應(yīng)要求，則錯誤是可以避免的。