工程事故分析第一章概述

1、 學(xué)習(xí)本課程的目的： （1）從工程事故中吸取教訓(xùn)，以改進設(shè)計、施工和管理工作，從而防止同類事故的發(fā)生。 （2）掌握事故處理的基本知識和方法。 建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足功能要求： （1）能承受正常施工和正常使用時可能出現(xiàn)的各種作用； （2）在正常使用時具有良好的工作性能； （3）在正常維護條件下具有足夠的耐久性； （4）在偶然作用發(fā)生時及發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍能保持必要的整體穩(wěn)定性。 質(zhì)量事故：當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)因工程質(zhì)量低下而不能滿足上述要求時的統(tǒng)稱。 1、按事故的嚴重程度分：重大事故或倒塌事故：引起人員傷亡；嚴重危及安全的事故：墻體嚴重開裂、構(gòu)件斷裂；影響使用的事故：房屋漏雨、變形過大，隔熱隔聲不好；影響建筑外觀的事

2、故： 2、按事故發(fā)生的階段分： 施工過程中發(fā)生的事故： 使用過程中發(fā)生的事故： 改建時或改建后引起的事故： 3、按事故的部位分： 地基基礎(chǔ)事故： 主體結(jié)構(gòu)事故： 裝修工程事故： 4、按結(jié)構(gòu)類型分： 砌體結(jié)構(gòu)事故： 混凝土結(jié)構(gòu)事故： 鋼結(jié)構(gòu)事故： 組合結(jié)構(gòu)事故： 5、建設(shè)部按嚴重程度分：一級事故：30人以上，300萬以上；二級事故：10-29人，100-300萬；三級事故：3-9人，重傷20人以上，30-100萬；四級事故：2人以下，重傷3-29人，10-30萬1、管理不善2、勘測失誤，地基處理不當(dāng)3、設(shè)計失誤4、施工質(zhì)量差、不達標5、使用、改建不當(dāng)無證施工；盲目趕工；轉(zhuǎn)包克扣；監(jiān)督不力；手續(xù)不

3、全。 勘測問題： 無勘測； 盲目套用鄰區(qū)勘測資料； 鉆孔布置不足。地基處理不當(dāng)：夯實方法不對； 樁打入深度不夠； 深基坑支護不當(dāng)； 地基土受干擾； 軟弱地基加固方法不對； 基底未驗收即進行基礎(chǔ)施工。 任務(wù)急時間緊，結(jié)構(gòu)未計算即出圖；套用已有圖紙而又未結(jié)合具體情況校核；計算模型取的不當(dāng)，設(shè)計方案欠妥，未考慮施工過程會遇到的意外情況；重計算，輕結(jié)構(gòu)，構(gòu)造不合理；計算中漏算荷載，截面取得過小，未考慮重要荷載組合的不利情況；盲目相信電算，電算錯了也出圖；不懂得制表原理，套用了不適用的圖表，造成計算書錯誤。 施工馬虎，甚至有意偷工減料；技術(shù)人員素質(zhì)差，不熟悉設(shè)計意圖，為方便施工而擅自修改設(shè)計；施工管理不

4、嚴，不遵守操作規(guī)程，達不到質(zhì)量控制要求；原材料進場控制不嚴，采用過期水泥及不合格材料；對工程雖有質(zhì)量要求，但技術(shù)措施未跟上；計量儀器未校準，使材料配合比有誤；技術(shù)工人未經(jīng)培訓(xùn)，大量采用壯工頂替；各工種不協(xié)調(diào)，尤其是管工，為圖方便，亂開洞口；施工中出現(xiàn)了偏差也不予以糾正。 使用中任意增大荷載，如：陽臺當(dāng)庫房、住宅變辦公樓、辦公樓變生產(chǎn)車間、一般民房改為娛樂場所；隨意拆除承重隔墻；盲目在承重墻上開洞；任意加層。 事故調(diào)查一般按下列步驟進行：初步調(diào)查-初步分析事故最可能發(fā)生的原因，并決定進一步調(diào)查及必要的測試項目-進一步深入調(diào)查及檢測-根據(jù)調(diào)查及測試結(jié)果進行計算分析、邀請專家會商，同時聽取與事故有關(guān)

5、單位的陳述或申辯，最后寫出事故調(diào)查報告，送主管部門及報告有關(guān)單位。 包括：對建筑勘測，設(shè)計和施工有關(guān)資料的收集，對事故現(xiàn)場的調(diào)查，對有關(guān)人員的訪問。 工程情況：建筑所在場地特征，氣象，環(huán)境條件。建筑結(jié)構(gòu)主要特征；事故發(fā)生時工程進度情況和使用情況。 事故情況：發(fā)生事故的時間、經(jīng)過、事故見證人及有關(guān)人員，人員傷亡和經(jīng)濟損失情況。 地質(zhì)水文資料：主要看有關(guān)勘測報告，并重點察看勘察情況與實際情況是否相符，有無異常情況。 設(shè)計圖檔：任務(wù)委托書、設(shè)計單位主要負責(zé)人及設(shè)計人員水平、資歷，設(shè)計依據(jù)的有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、設(shè)計文件及施工圖。重點看計算簡圖是否妥當(dāng)，各種荷載取值及不利組合是否合理，計算是否正確，構(gòu)造處理

6、是否合理。 施工紀錄：施工單位及其等級水平，具體技術(shù)負責(zé)人水平及資歷。施工時間、氣溫、風(fēng)雨、日照等紀錄，施工方法，施工質(zhì)檢紀錄、施工日記，施工進度，技術(shù)措施，質(zhì)保體系。 使用情況：房屋用途，使用荷載，腐蝕性條件，使用變更、維修紀錄，有無發(fā)生過災(zāi)害荷載。1、對沒有直接鉆孔的地層剖面而又有懷疑的地基應(yīng)進行補充勘測。2、材料的實際性能檢測。3、建筑物表面缺陷的觀測。4、對結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的觀測。5、通過實驗檢查結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的實際承載力。測定建筑物中所用材料的實際性能，對構(gòu)件所用的原材料可抽樣復(fù)查；對無產(chǎn)品合格證明或假證明的材料，應(yīng)從嚴檢測；到施工中，可用回彈法、聲波法、取芯法等非破損或微破損方法測定構(gòu)件中

7、混凝土的實際強度；對于鋼筋，可從構(gòu)件中截取少量樣品進行必要的化學(xué)成分分析和強度實驗；對砌體結(jié)構(gòu)要測定磚或者砌塊及砂漿的實際強度。 對結(jié)構(gòu)邊面裂縫，要測量裂縫寬度、長度及深度，并繪制裂縫分布圖 構(gòu)件內(nèi)部的孔洞、裂紋等缺陷檢測：錘擊法、超聲探傷儀、聲發(fā)射儀器等進行檢查；鋼筋的位置、直徑和數(shù)量：鋼筋探測儀進行測定；砌體結(jié)構(gòu)：應(yīng)檢查砂漿飽滿程度、砌體的搭接錯縫情況等。應(yīng)按實際情況選取合理的計算簡圖，按構(gòu)件材料的實際強度等級，斷面的實際尺寸和結(jié)構(gòu)實際所受荷載或外加變形作用，按有關(guān)規(guī)范、規(guī)程進行復(fù)核計算。專家應(yīng)聽取與事故有關(guān)單位人員的申述與答辯，綜合各方面意見后下最后的結(jié)論。 調(diào)查報告內(nèi)容一般包括：工程概

8、況事故情況事故調(diào)查紀錄現(xiàn)場檢測報告復(fù)核分析，事故原因推斷，明確事故責(zé)任對工程事故的處理建議必要的附錄一、單一安全系數(shù)的評判方法二、直接加荷試驗評定方法三、按房屋可靠性評定標準檢定 以混凝土結(jié)構(gòu)為例： 1990年以前的建筑物： 設(shè)計規(guī)范：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（TJ10-74）； 質(zhì)量檢驗評定標準：建筑安裝工程質(zhì)量檢驗評定標準（TJ301-74）采用單一的安全系數(shù)。（按舊規(guī)范設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu)） 1992年以后的建筑物：采用概率極限狀態(tài)設(shè)計準則，在可靠度的表達方式上采用了分項系數(shù)的方法。 對不同歷史時期的建筑物，在復(fù)核可靠度時可采用不同的表達方法。單一安全系數(shù)法因其簡單直觀，還常被采用。單一安全系數(shù)

9、法驗算建筑結(jié)構(gòu)的強度，可采用以下公式： -實際構(gòu)件強度驗算的安全系數(shù)； -構(gòu)件的實際抗力 - 構(gòu)件實際承受的內(nèi)力，可按事故發(fā)生時的實際荷載計算； - 強度檢驗的修正系數(shù)； -規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)，可按有關(guān)規(guī)范查用。 KSR實實實K實K實R實S K 對于非倒塌事故，或?qū)ε可a(chǎn)的承重構(gòu)件有質(zhì)量問題或事故疑問時，可進行實際加載試驗，以決定結(jié)構(gòu)是否可繼續(xù)使用或加固。 實際現(xiàn)場試驗時，一般不加載到結(jié)構(gòu)完全倒塌，這樣做比較危險，而且結(jié)構(gòu)也不能再使用了。一般取某種極限，如撓度達到跨度的五十分之一或者裂縫達到1.5毫米，就停止實驗。 1、概述新規(guī)范要求結(jié)構(gòu)的可靠度指標以分項系數(shù)的表達方式來實現(xiàn)，復(fù)核時應(yīng)滿足：

10、工業(yè)建筑鑒定規(guī)程是以安全評定為主、兼顧重要使用功能的可靠性評定。RS 0 民用建筑鑒定可分為以下三類：（1）安全性評定：針對危房鑒定，房屋改建或有安全疑問時采用。（2）使用性鑒定：針對建筑物的日常維護及某些使用功能的評判。（3）可靠性鑒定：在安全性和使用性評定基礎(chǔ)上，進一步作出全面評價。 評定時將建筑結(jié)構(gòu)體系分為三個層次，即構(gòu)件、子單元和鑒定單元：構(gòu)件：第一層次，也是基本單位，可以是一個單件也可以是一個組合件；子單元：第二層次，由構(gòu)件組成，通常分為地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)和圍護系統(tǒng)；鑒定單元：第三層次，由子單元組成，小的建筑物可以定為一個鑒定單元。 對于安全性及可靠性的鑒定，每一個層次劃分為四個

11、等級。鑒定從第一層次開始，根據(jù)檢查項目評定結(jié)果。構(gòu)件的四個安全性等級：au、bu、cu、du；子單元的四個安全等級：Au、Bu、Cu、Du；鑒定單元的四個安全等級：Asu、Bsu、Csu、Dsu. 所有結(jié)構(gòu)均有承載力作為第一個項目評定,而且分級的數(shù)值也一樣構(gòu)件類別 R/(r0S) au bu cu du 主要構(gòu)件 1.0 0.95,且1 0.90,且0.95 0.90 一般構(gòu)件 1.0 0.90,且1 0.85,且0.90 0.85 在所有因素評定后，按其中最低的等級作為該構(gòu)件的安全性等級。（1）承載力評定（前面）（2）構(gòu)造評定 檢查連接構(gòu)造和受力預(yù)埋件的等級。（3）位移評定 受彎構(gòu)件評定的是

12、撓度和側(cè)向彎曲； 柱子評定的是柱頂?shù)乃轿灰?。?）裂縫評定 受力裂縫：由荷載引起。（脆性破壞和延性破壞） 非受力裂縫：（1）承載力評定（前面）（2）構(gòu)造評定 檢查構(gòu)造連接的等級。（3）位移評定 受彎構(gòu)件評定的是撓度和側(cè)向彎曲或側(cè)向傾斜等。 柱子評定的是柱頂?shù)乃轿灰苹蛑韽澢?。?）銹蝕評定 （1）承載力評定（前面） （2）構(gòu)造評定 墻、柱高厚比： 一般構(gòu)造規(guī)定：（墻、柱最小尺寸限制、梁的支承長度、砌體搭接與拉結(jié)、材料最低強度等） （3）位移評定 墻和柱主要指水平位移或彎曲 對拱或殼體主要是指拱腳的水平位移或拱軸變形 （4）裂縫評定 受力裂縫：由荷載引起。（脆性破壞和延性破壞） 非受力裂縫：

13、 檢查項目：承載能力、構(gòu)造、不適于繼續(xù)承載的位移、斜紋或斜裂、腐朽及蟲蛀 一、概述 檢測內(nèi)容包括：（1）常規(guī)的外觀檢測：平直度、偏離軸線公差、尺寸準確度、表面缺陷等。（2）強度檢測：材料強度、構(gòu)件承載力、鋼筋配置等。（3）內(nèi)部缺陷檢測：混凝土內(nèi)部的孔洞、裂縫、鋼結(jié)構(gòu)裂縫、焊接缺陷等。（4）材料成分的化學(xué)分析：混凝土的集料分析、水泥成分及性能分析、鋼材化學(xué)成分。 對發(fā)生質(zhì)量事故的結(jié)構(gòu)進行檢測有下列一些特點：（1）檢測工作大多在現(xiàn)場進行，條件差，環(huán)境干擾因素多。（2）發(fā)生事故的工程經(jīng)常沒有完整的技術(shù)檔案，有時甚至沒有，還可能會遇到虛假資料的干擾。（3）非破損或少破損檢測有一定難度，盡量減少對建筑物

14、的破壞。（4）檢測數(shù)據(jù)要公正、可靠，經(jīng)得起推敲。檢測內(nèi)容：材料強度，砌筑質(zhì)量，砌體裂縫，砌體的強度。砂漿強度的檢測方法：沖擊法、點荷法、剪切法、推出法、回彈法。砌體強度的檢測：間接測定計算方法，實物取樣試驗，頂出法測抗剪強度，原位軸壓法測定砌體的抗壓強度。 檢測內(nèi)容：測定混凝土的強度，鋼筋的位置與數(shù)量，混凝土裂縫及內(nèi)部缺陷。 1、混凝土裂縫的檢測（1）裂縫的部位、數(shù)量和分布狀態(tài)；（2）裂縫的寬度、長度和深度；（3）裂縫的形狀；（4）裂縫的走向；（5）裂縫是否貫通，是否有析出物，是否引起混凝土剝落等。 檢測方法：裂縫長度：鋼尺或直尺；裂縫寬度：檢驗卡或20倍的刻度放大鏡；裂縫深度：細鋼絲或塞尺直

15、接探測，也可用注射器入有色液體，待干燥后鑿開混凝土觀測 蜂窩面積測定：可用鋼尺、直尺或百格網(wǎng)進行測量，以蜂窩面積占總面積的百分比計。 定義：混凝土的非破損檢驗法是通過測定混凝土的有關(guān)物理參數(shù)，利用該物理參數(shù)與混凝土強度有一定關(guān)系來推斷混凝土的強度。 1、回彈儀檢測混凝土的強度：根據(jù)混凝土表面的硬度與抗壓強度之間有一定的關(guān)系，利用測量表面硬度來推算混凝土的強度。 2、超聲脈沖法測混凝土的強度：根據(jù)超聲脈沖在混凝土中的傳播規(guī)律與混凝土強度有一定關(guān)系的原理，通過測定超聲脈沖的參數(shù)來推斷混凝土的強度。 3、超聲回彈綜合法檢測混凝土強度： 鉆芯法：是使用專門的鉆芯機在混凝土構(gòu)件上鉆取圓柱形芯樣，經(jīng)過適當(dāng)加工后在壓力試驗機上直接測定其抗壓強度的一種局部破損檢測方法。 拔出法：是在混凝土構(gòu)件中埋一錨桿（可以預(yù)埋，也可后裝），將錨桿拔出時連帶拉脫部分混凝土。試驗證明，這種拔出的力與混凝土的抗拉強度有密切相關(guān)關(guān)系，而混凝土抗拉力與抗壓力是有一定關(guān)系的，從而可據(jù)此推得混凝土的抗壓強度。 射線法：運用X射線、射線透射混凝土，然后照相分析。這種方法穿透力有限，在使用中需要解決人體防護的問題，在我國使用很少。 聲脈沖法：超聲波法和聲發(fā)射法。1、鋼筋位置的檢測。 一般可在構(gòu)件上進行，鑿去保護層，即可看到鋼筋的數(shù)量并測量其直徑，然后與圖紙對照復(fù)核