建筑工程質(zhì)量事故分析報告

1、一、工程實例分析濟南某五層砌體結(jié)構(gòu)住宅樓位于小清河旁，平面呈“一”字形，東西長37m,南北寬9m,建筑面積1721m,采用無埋深筏板基礎(chǔ)。在建筑場地平整后，先鋪C10素混凝土墊層，厚100mm、在其上澆筑C20的鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，筏板厚300mm，在筏板基礎(chǔ)上砌磚墻。當主體工程施工至第五層時，發(fā)現(xiàn)東起第五開間中部筏板基礎(chǔ)南北向整塊橫向斷裂。經(jīng)檢查，從勘察報告、設(shè)計(依據(jù)勘察報告)和施工中均找不到原因，而是未處理好地基勘察、基礎(chǔ)處理和建筑總平面的關(guān)系。對該樓地基土層重新進行勘察，新查明的地基土層和歷史變遷如下：(1)表層為雜填土，西半部厚度1.12.4m,東半部厚度2.45.5m。(2)第二層

2、為稻殼灰及淤泥層土，其中稻殼灰占70%80%。淤泥極為弱：孔隙比高達e=2.122.60;液性指數(shù)IL=1.572.47;天然重度很小，僅為丫=14.315.2kN/m3,標準壓縮系數(shù)a1-2=2.05MPa-1,屬于超高壓縮性土，厚度2.02.9m,分布在場地西半部，雜填土下面。(3)第三層為淤泥層.厚度為1.31.5m。此淤泥層也分布在場地西半部，場地東半部無此淤泥軟弱土層。(4)第四層為份土及粉細砂層，場地內(nèi)普遍分布，層厚45m,土質(zhì)良好。(5)經(jīng)深入調(diào)查得知該場地原為一南北長70m、東西寬4050m的水塘。附近餐飲業(yè)用戶用稻殼作燃料后將稻灰傾倒在塘內(nèi)，不久塘被填平，還曾用作燒磚窯場。該

3、工程開工前半年多方平整場地修建住宅樓。由于該樓西半部置于原水塘內(nèi)，東半部位于塘外岸上，塘內(nèi)外土質(zhì)突變是造成鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)受力不合理斷裂，從而導致上部結(jié)構(gòu)破壞的主要原因。本人參與下曾提供四個處理方案進行比較：方案一，將住宅樓五層全部拆至四層，并在四層頂部，加設(shè)鋼筋混凝土封閉圈梁。方案二，在方案一的基礎(chǔ)上，東半部場地土質(zhì)較好，東部四間仍修復至五層。方案三，保留住宅樓為五層，自上至下拆除基礎(chǔ)開裂這一開間，將一幢樓房分成東、西兩幢樓。這樣處理后，減小了建筑物的長高比.相對增加建筑物的剛度；并使東西兩幢樓可以自由沉降。方案四，暫緩處理，待進一步沉降觀測后，再分析處理。上述四個方案各有利弊。經(jīng)多次研究

4、討論，最后采用卸荷處理方案，即將原設(shè)計建造的五層住宅樓，全部拆至四層，即采用方案一。后又進一步卸荷，將住宅樓全部拆成至三層。在該住宅樓已使用多年，觀察到該按原來筏板基礎(chǔ)斷裂的裂縫已經(jīng)穩(wěn)定，沒有再繼續(xù)發(fā)展。住戶已放心，消除了憂慮。但由于這一事故處理，拆除兩層樓房，損失建筑面積40%。如不用卸荷處理方案，改用錨桿靜壓樁加固場地西半部軟弱地基，則可在保證住宅樓安全的前提下，保持住宅樓五層不變。地基與基礎(chǔ)質(zhì)量，對建筑物的安全使用和耐久性影響甚大。基礎(chǔ)或地基的質(zhì)量事故，常常帶來地面的塌陷、各種梁的拉裂、墻體開裂、柱子傾斜等。輕則使人對建筑有不安全感，重則影響建筑物的使用，甚至于危及人們的生命。據(jù)有關(guān)單位

5、對43起房屋過大不均勻沉降原因調(diào)查分析得知，屬于設(shè)計不周者占21%,屬于施工問題者占70%,屬于使用單位管理不善者占9%。由此可見，盡管事故產(chǎn)生的原因是多方面的，而注意施工質(zhì)量，則是避免事故發(fā)生的重要措施。現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于多方面原因往往會出現(xiàn)一些裂縫，因此，鑒別裂縫、分析裂縫、控制裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，并對裂縫的產(chǎn)生進行有效的防治，對保證混凝土結(jié)構(gòu)的整體性及正常使用具有重要的意義。外荷載引起的裂縫：外荷載作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)裂縫一般具有很強的規(guī)律性，通過計算分析就可以讀出正確的結(jié)論。如：矩形樓板板面裂縫成環(huán)狀，沿框架梁分布，板底裂縫成十字或米字集中于跨中；轉(zhuǎn)角陽臺或挑檐板裂縫位于板面起始于墻板交

6、界以角點為中心成米字形向外延伸。受力裂縫，其裂縫與荷載有關(guān)，預示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴重問題。溫度收縮裂縫：溫度收縮裂縫是一種建筑最常見的裂縫，主要是由于結(jié)構(gòu)的溫度變形及材料的收縮變形受阻及應力超標所致?，F(xiàn)澆板收縮裂縫主要集中在房屋的中部和房屋四周陽角處，裂縫成棗核狀止于梁邊。房屋四周陽角處的房間在離開陽角1米左右，即在樓板的分離式配筋的負彎矩筋以及角部放射筋未端或外側(cè)發(fā)生45度左右的樓地面斜角裂縫。其原因主要是碎的收縮特性和溫差雙重作用所引起的，并且愈靠近屋面處的樓層裂縫往往愈大。從設(shè)計角度看，現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范側(cè)重于按強度考慮，未充分按溫差和混凝土收縮特性等多種因素作綜合考慮，配筋量因而達不

7、到要求。而房屋的四周陽角由于受到縱、橫二個方向剪力墻或剛度相對較大的樓面梁約束，限制了樓面板碎的自由變形，因此在溫差和碎收縮變化時，板面在配筋薄弱處（即在分離式配筋的負彎矩筋和放射筋的未端結(jié)束處）首先開裂，產(chǎn)生45度左右的斜角裂縫。雖然樓地面斜角裂縫對結(jié)構(gòu)安全使用沒有影響，但在有水的情況下會發(fā)生滲漏，影響正常使用。地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫：由于地基沉降不均勻使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應力，導致樓板裂縫。不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫多屬貫穿性裂縫，其走向與沉降情況有關(guān)。使用商品混凝土引起的收縮裂縫：商品混凝土由于采用泵送，混凝土的流動性要好，因此一般商品混凝土的坍落度都較大，水灰比較大，如保證水灰比則要增加水泥

8、用量，這樣就使混凝土在硬化階段出現(xiàn)收縮裂縫。裂縫的產(chǎn)生大多在硅澆筑初期，即澆搗后46小時左右，裂縫形狀不規(guī)則且長短不一，互不連貫，產(chǎn)生裂縫部分大多為水泥浮漿層和砂漿層。有于碎坍落度偏大，表面經(jīng)過振搗形成一層水泥含量較多，收縮性較大的水泥浮漿層及砂漿層一方面由于硅初凝時表面游離水分蒸發(fā)過快產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時碎早期強度較低（面層為砂漿層強度更低）,不能抵抗這種變形應力而導致硅表面開裂，另一方面由于面層浮漿或砂漿的收縮值比基層碎大許多，而造成變形值不同導致面層開裂。一,裂縫的成因極其形勢無論是設(shè)計不周，還是施工中沒認真驗槽和釬探使建筑物建造在軟硬截然不同的兩個地段上，都會使地基產(chǎn)生不均勻的沉

9、降，沉降較大與沉降較小部位之間，出現(xiàn)了相對位移。位移的結(jié)果是使上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)與地面呈45。左右夾角的裂縫。體形復雜的建筑物，沒有按設(shè)計規(guī)范設(shè)置合理的沉降縫，或因施工造成沉降縫被雜物堵塞，都會造成墻體的開裂。下面我們根據(jù)裂縫的形式來分析其產(chǎn)生的原因及其防止的方法。1 .墻身特別是頂層出現(xiàn)“八”字形縫，有時出現(xiàn)倒“八”字形縫。以上兩種裂縫中，對于“八”字形裂縫，一般由于建筑物兩端沉降較大，中部沉降較小的原因所致；對于倒“八”字形裂縫，一般則由于建筑物的中間沉降較大，而兩端沉降較小所致。2 .頂層墻身的水平縫，一般在平頂?shù)拈芸诨蛉α合?3皮醇的灰縫中。通常在外墻頂部，兩端較嚴重，有時位于房屋的四角，出

10、現(xiàn)抱角縫。四角處縫最大，中間逐漸減小。以上兩種形式的裂縫產(chǎn)生的原因主要是溫度變化或地基不均勻變形。其防治方法是：提高砂漿強度；提高砌筑質(zhì)量；在易裂處設(shè)置水平鋼筋；頂層采用保溫層；合理的設(shè)置溫度縫等。3 .窗間墻兩對角處出現(xiàn)水平裂縫，一般成對出現(xiàn)。產(chǎn)生原因主要是地基不均勻變形或沉降縫處理不當，沉降單元被頂住后，最易產(chǎn)生這種裂縫。4 .發(fā)生在窗間墻、窗臺墻、內(nèi)墻或外墻上的斜裂縫（圖3）。大部分裂縫是通過窗口的兩對角，在緊靠窗口處縫寬較大，向兩邊和上下逐漸縮小。產(chǎn)生的主要原因是由于地基不均勻變形，墻身受較大的剪力，造成了砌體受主拉應力的破壞。裂縫往往是由沉降較大的一邊逐漸向上發(fā)展。5 .發(fā)生在縱墻的

11、頂部或底層窗臺墻上。產(chǎn)生原因主要是墻的兩端沉降值較大，中間沉降數(shù)值小，使墻的上端或底層窗臺中間受拉所產(chǎn)生。以上三種形式的裂縫的防治方法是：處理好地基，對高低差過大、建筑物過長、平面形狀復雜、地基處理方法不同（如部分樁基、部分天然地基）、分期建設(shè)的建筑物，都應根據(jù)不同的條件，設(shè)有適當?shù)某两悼p。沉降縫應有一定的寬度，施工時一般應先建重單元、后建輕單元。根據(jù)地質(zhì)和釬探資料加強上層結(jié)構(gòu)的剛度和調(diào)整好基礎(chǔ)設(shè)計。6 .底層窗臺墻的裂縫多發(fā)生在底層窗口下面，二層以上少見。縫寬上大下小，一般發(fā)生在窗口中部1/2寬度范圍內(nèi)。其原因主要是地基不均勻變形，使窗臺墻起反糧作用而引起；但也有的是窗間墻與窗臺墻因荷載差異

12、過大、灰縫壓縮不一造成的，以及溫度變形和干燥收縮產(chǎn)生裂縫。其預防措施是建議設(shè)計在窗口下砌體中配筋或調(diào)整基礎(chǔ)寬度等。三、結(jié)束語在建筑結(jié)構(gòu)的建造的使用過程中，由于地基和基礎(chǔ)工程的質(zhì)量問題，使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，更有甚者使建筑物倒塌的事故，近幾年有上升的趨勢，根據(jù)統(tǒng)計資料顯示，其中地基和基礎(chǔ)工程的質(zhì)量問題，占總事故的確21%。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工過程中，人們普遍認為最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)工程的問題，建筑物的上部結(jié)構(gòu)盡管千變?nèi)f最化，復雜萬分，但是在電子計算機得普遍應用，今天，它們基本上都是在設(shè)計和施工中可以被預知和掌握。而對于建筑群

13、所在場地的地下土層分布則不然，一般地說，人們只能在設(shè)計前通過幾個鉆孔的土樣的試驗得知其少數(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)驗加以處理，這就產(chǎn)生誤差，甚至錯誤造成對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)生事故難以補救，甚至造成災難性的后果。地基基礎(chǔ)工程事故發(fā)生可能是因勘測、設(shè)計、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。另一些因素可能導致消耗性逐漸發(fā)生的事故，從安全上講，突發(fā)事故是危險的。所以，研究并探討地基基礎(chǔ)

14、工程事故發(fā)生的原因，更具有普遍性。地方性和經(jīng)驗性，對它的分析后得到的經(jīng)驗教訓，更是建筑工程技術(shù)人員需要不斷積累的知識財富。并對地基基礎(chǔ)工程事故采取有效的防止措施，是一個值得重視的課題。分析與處理：首先我們知道地基破壞的三種形式（a）整體剪切破壞；（b）局部剪切破壞；（c）沖切剪切破壞因此地基與基礎(chǔ)的工程事故的原因及防治方法大致可分為以下幾類：（一）因工程地質(zhì)勘查中的錯誤而產(chǎn)生的事故工程勘察報告要全面反映建筑場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，預防地基與基礎(chǔ)的工程事故，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，要做到這一點關(guān)鍵要搞好工程勘查工作，要根據(jù)建筑物場地的特點，建筑物情況合理確定工程勘察目

15、的和任務(wù)，勘查工作是設(shè)計的重要稱序，決不能忽視而不做，也不能隨便做而不考慮是否適用。特別是對復雜的、軟弱的地基，更應慎重對待。即使對單層的一般性建筑，也不能不做勘查。（二）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)計中的一個關(guān)鍵指標。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重受損。（三）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：在地基土中存在有暗

16、溝、古墓、古井、舊基礎(chǔ)等已廢除了的構(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)局部嚴重下沉。導致上部墻體或結(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，它們往往比周圍天然地基堅實得多，形成軟硬突變，也會造成上部結(jié)構(gòu)開裂。因此在刨槽驗槽過程中查明局部異常情況是十分重要的。(四)因建筑地基發(fā)生溶蝕與管涌造成的事故1 .當建筑地基中存在地下水，并有下列條件時，則可能發(fā)生溶蝕與管涌事故：(1)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。(2)山區(qū)殘積土或披積土顆粒大小相差懸殊時

17、。在地下水流動作用下，可能發(fā)生溶蝕或管涌。(3)如地基土質(zhì)級配不良，地下水流速大，則地基中土的細顆?？赡鼙粵_走，而產(chǎn)生管涌。凡在上述地區(qū)建造的工程都應仔細進行工程地質(zhì)勘察，如果認為地基中存在上述溶蝕問題，應另選場地，因為上述溶蝕事故的措施相當不容易，并且費用很高。2 .地下水的主要影響有：(1)基礎(chǔ)埋深一一基礎(chǔ)宜埋置在地下水位以上，凍土層厚度以下，后者與土中的毛細水有關(guān)。(2)施工排水一一當基礎(chǔ)埋置地下水位以下時，基槽開挖和基礎(chǔ)施工必須排水。如果排水不好或基槽遭踩踏都會造成隱患。(3)地下水升降一一下降會使建筑物產(chǎn)生不均勻沉降，而上升會使粘土層軟花、濕陷性黃土下沉、膨脹土層吸水膨脹。(4)溶蝕

18、與管涌一一在石灰?guī)r地區(qū)地下水存在會造成溶蝕，在有承壓水地區(qū)，如基槽挖除承壓水以上隔水層，則可能出現(xiàn)大量涌水浸泡地基。(5)空心結(jié)構(gòu)浮起一一水池、油罐、空曠地下工程埋深超越地下水位教多時，可能上浮，影響使用。(五)防治方法1、置換置換是用物理力學性質(zhì)較好的巖土材料置換天然地基中的部分或全部軟弱土體或不良土體，形成雙層地基或復合地基.以達到提高地基承載力、減少沉降的目的。主要包括換土墊層法、擠淤置換法、褥墊法、振沖置換法(或稱振沖碎石柱法卜沉管碎石樁法、強夯置換法、砂樁(置換)法、石灰樁法，以及EPS(發(fā)泡聚苯乙烯)超輕質(zhì)料填土等。2、排水固結(jié)排水固結(jié)是指土體在一定荷載作用下固結(jié)，孔隙比減小，強度

19、提高，以達到提高地基承載力，減少工后沉降的目的。主要包括加載預壓法、超載預壓法、砂井法(包括普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶法卜真空預壓與堆載預壓聯(lián)合作用，以及降低地下水位等。3、灌入固化物灌入固化物是向土體中灌入或拌入水泥、或石灰、或其他化學固化漿材在地基中形成增強體，以達到地基處理的日的。主要包括深層攪拌法(包括漿體四射和物體噴射深層攪拌法卜高壓噴射注漿法、滲入性灌漿法、劈裂灌漿法、擠密灌漿法和電動化學灌漿法等。4、振密、擠密振密、擠密是采用振動或擠密的方法使未飽和土密實，土體孔隙比減小，以達到提高地基承載力和減少沉降的目的。主要包括表層原位壓實法、強夯法、振沖密實法、擠密砂樁法、爆破擠密法

20、、土樁、灰土樁法等。5、加筋加筋是在地基中設(shè)置強度高、模量大的筋材，以達到提高地基承載力、減少沉降的目的。強度高、模量大的筋材，可以是鋼筋混凝土也可以是土工格柵、土工織物等。主要包括加筋土法、土釘墻法、錨固法、樹根樁法、低強度混凝土樁復合地基和鋼筋混凝土樁復合地基法等。6、冷熱處理冷熱處理是通過凍結(jié)土體，或焙燒、加熱地基土體改變土體物理力學性質(zhì)以達到地基處理的目的。它主要包括凍結(jié)法和燒結(jié)法兩種。7、托換托換是指對原有建筑物地基和基礎(chǔ)進行處理和加固或改建。主要包括基礎(chǔ)加寬法、墩式托換法、樁式托換法以及綜合托換法等。8、糾偏糾偏是指對由于不均勻沉降造成傾斜的建筑物進行矯正的手段。主要包括加載糾偏法、淘士糾偏法、頂升糾偏法和綜合糾偏法等。（六）、基礎(chǔ)加固技術(shù)1、準備工作a、建筑物地基工程勘察資料b、沉降和不均勻沉降觀測資料c、建筑物上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)計資料d、掌握周圍環(huán)境情況e、建筑物施工資料2、基礎(chǔ)加寬技術(shù)通過基