上海“倒樓”工程事故案例分析

上?！暗箻恰惫こ淌鹿拾咐治稣虾Ｊ虚h行區(qū)蓮花南路羅陽路口西側(cè)，“蓮花河畔景苑”小區(qū)在建7號住宅樓整體倒覆，造成1名工人死亡，無人受傷。7號樓為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，共13層，基礎(chǔ)采用PHC高強(qiáng)鋼筋混凝土管樁，倒塌時主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)完工，正在進(jìn)行裝修施工。后經(jīng)專家組鑒定，樓房倒覆的原因是施工方將7號樓南側(cè)開挖地下室挖出的土方堆置在7號樓北側(cè)，大樓兩側(cè)產(chǎn)生的壓力差使7號樓下部土體產(chǎn)生水平位移，基礎(chǔ)樁受到土體擠壓，過大的水平力超過了基礎(chǔ)樁的抗側(cè)能力，基礎(chǔ)樁折斷樓房失去支撐而倒覆。關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)事故分析事故背景“蓮花河畔景苑”商品房小區(qū)工地共有11幢在建13層樓房，在淀浦河（寬約40m）的南面，11幢在建樓房長度方向與淀浦河河岸基本平行，這些樓房北面邊界距淀浦河河岸距離在20~50m之間。13層樓房采用樁-十字條形基礎(chǔ)，十字條形基礎(chǔ)埋深1.9m。管樁共118根，樁型號為AB4008033。管樁的入土深度是33m，樁尖持力層是71-2層。二、事故概況2009年6月27日5時30分左右，上海市閔行區(qū)蓮花南路、羅陽路在建的“蓮花河畔景苑”商品房小區(qū)工地內(nèi)，發(fā)生一幢13層樓房（7號樓）向南整體傾倒事故一名工人逃生不及被壓致死。一名施工人員說：5時30分許，他正在工地上距離倒覆大樓僅幾十米處。短短半分鐘內(nèi)，大樓就整體倒了下來。昨晚就有人看到倒塌樓房向西南方向傾斜。13層得樓房在倒塌中未完全粉碎，但是樓房底部原本應(yīng)深入地下的數(shù)十根混凝土管樁被”整齊“地折斷后裸露在外，非常觸目驚心。事故發(fā)生后，引起上海市委、市政府主要領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。三、事故原因分析7號樓倒塌的間接原因主要有6個方面：一是土方堆放不當(dāng)。二是開挖基坑違反相關(guān)規(guī)定。三是監(jiān)理不到位。四是管理不到位。五是安全措施不到位。六是圍護(hù)樁施工不規(guī)范。1）設(shè)計方面中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008的強(qiáng)制性條文3.1.3.4指出：“對位于坡地、岸邊的樁基應(yīng)進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗算；”，“蓮花河畔景苑”商品房的設(shè)計單位在設(shè)計時是否按3.1.3.4進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗算？它的抗滑安全系數(shù)為多少？“原結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)復(fù)核符合規(guī)范要求”的結(jié)論從何而來？3.4.5.2建筑樁基與邊坡應(yīng)保持一定的水平距離；建筑場地內(nèi)的邊坡必須是完全穩(wěn)定的邊坡。事實證明，在10m高的堆載下，河岸土體已經(jīng)不是穩(wěn)定土體。2）施工方面a.“蓮花河畔景苑”的監(jiān)理方——上海光啟建設(shè)監(jiān)理有限公司負(fù)責(zé)人說：“而對于工地堆土，國家并沒有相關(guān)規(guī)定與強(qiáng)制性要求”。國標(biāo)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）3.0.23.2,4,5三條均是強(qiáng)制性規(guī)定，均要求作不均勻沉降驗算和穩(wěn)定性驗算.堆載造成整體滑動破壞例子很多：例1.上海世紀(jì)公園人造湖泊堆山土體的整體滑動破壞；例2.滬杭高速公路嘉興段堆土土體的縱向整體滑動破壞，把縱向的橋梁基礎(chǔ)下的灌注樁剪斷。堆土太高太快均會造成土體的整體滑動破壞。b.《上海市基坑工程設(shè)計規(guī)范》DBJ08-61-97的3.0.8.2條指出：一般地面超載,---通常按20kN/m2考慮。本工程施工大干快上，不按規(guī)范辦事，6天內(nèi)堆土高10米(相當(dāng)于180kN/m2的荷載)，其堆土荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過第3第4層土的抗剪強(qiáng)度，使第3第4層土處于塑性流動狀態(tài)，土體向其軟弱處滑動。土體的滑動使樁基礎(chǔ)在第4第5層交界處發(fā)生向河道方向的移動，致使高層建筑向南地下車庫的基坑方向倒塌。這是典型的土體喪失穩(wěn)定的破壞。3）監(jiān)測方面這樣的工程，必定要有對在建樓房的監(jiān)測，基坑圍護(hù)開挖的監(jiān)測，堆土對河堤的滑動監(jiān)測。在專家組的調(diào)查中，很少有監(jiān)測數(shù)據(jù)的反映。只看到了：截至27日18時，除倒覆的“蓮花河畔景苑”7號樓，其他在建的10幢樓均未發(fā)生傾斜、偏移、沉降等問題。周邊小區(qū)和道路的地下煤氣管道、---，完全符合安全標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)生次生災(zāi)害的可能性極小。“其他在建的10幢樓均未發(fā)生傾斜、偏移、沉降等問題。”這種表達(dá)是違背土力學(xué)的科學(xué)規(guī)律的。哪有土體在受到13層樓房的荷載而未發(fā)生傾斜、偏移、沉降的？這只能使人們懷疑現(xiàn)場監(jiān)測是否正常？據(jù)專家組長江歡成介紹，專家組當(dāng)天發(fā)現(xiàn)，緊鄰的6號樓與倒覆的7號樓可謂“雙胞胎”、“姊妹樓”，也存在北面堆土、南面挖坑的問題，并已有所傾斜，因其山墻還有一點未挖，微小差別使6號樓幸免于難。因此，專家組立即對其展開了“搶救”。他表示，目前6號樓的搶險已經(jīng)基本完成，通過填土等一系列措施，6號樓向北回了29毫米，倒塌的隱患已可排除。比較專家組長江歡成的講話和有關(guān)單位對記者的介紹：緊鄰的6號樓，微小差別使6號樓幸免于難。并不是“其他在建的10幢樓均未發(fā)生傾斜、偏移、沉降等問題?！?。專家組長江歡成表示，目前6號樓的搶險已經(jīng)基本完成，通過填土等一系列措施，6號樓向北回了29毫米，倒塌的隱患已可排除。不管破壞的機(jī)理是什么，樓房倒塌前應(yīng)該是有預(yù)兆的（傾斜量及傾斜速率的變化）。1995年12月，武漢一幢剛建成的18層大樓，因沉降傾斜速度超過搶護(hù)糾偏速度，控爆前該大樓向西北傾斜，傾斜程度距垂直線達(dá)2.884m，不得不實施定向控爆拆除。究其原因主要是地基基礎(chǔ)的問題。這幢18層大樓，傾斜程度距垂直線達(dá)2.884m，仍未倒塌，說明房屋傾倒是有先兆的。而本工程沒有看到這方面的內(nèi)容，7號樓倒塌前會沒有先兆，可能嗎？昨晚就有人看到倒塌樓房向西南方向傾斜。監(jiān)測單位在做什么？4）監(jiān)理方面監(jiān)理要求承建單位所從事的工程建設(shè)活動及其效果，必須滿足相應(yīng)法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工程合同的要求。工地上快速堆土10m是明顯違規(guī)，監(jiān)理為什么沒有令其停工？沒有及時監(jiān)測和分析，監(jiān)理在做什么？5）建設(shè)單位方面現(xiàn)在基本建設(shè)最大的毛病，第一是搶工期，第二個是低造價。這是指令經(jīng)濟(jì)的基本特征.為了政績和最大的利潤，開發(fā)商說了算，根本不顧土體受力的客觀規(guī)律，基坑開挖可以沒圍護(hù)，可以不按開挖的施工組織路線進(jìn)行施工。明知工地上快速堆土10m是明顯違規(guī)，開發(fā)商為什么會允許？災(zāi)難本有征兆，只要防微杜漸；按土體受力的規(guī)律施工，悲劇本可避免。專家事故原因分析上海市政府召開新聞發(fā)布會宣布：上?！吧徎ê优暇霸贰痹诮欠康垢彩鹿实闹饕蚴牵壕o貼7號樓北側(cè)，在短期內(nèi)堆土過高，最高處達(dá)10米左右；與此同時，緊鄰大樓南側(cè)的地下車庫基坑正在開挖，開挖深度4.6米，大樓兩側(cè)的壓力差使土體產(chǎn)生水平位移，過大的水平力超過了樁基的抗側(cè)能力，導(dǎo)致房屋傾倒。圖16空中有一個側(cè)向力3000噸作用在樓上，顯然是不對的。大樓兩側(cè)的壓力差使土體產(chǎn)生水平位移，過大的水平力超過了樁基的抗側(cè)能力，導(dǎo)致房屋傾倒。這個結(jié)論與破壞實例不符：1.土體產(chǎn)生水平位移，是不會使房屋傾倒的，只能使房屋平移。2.過大的水平力超過了樁基的抗側(cè)能力，導(dǎo)致房屋傾倒。從房屋樁基的破壞圖可見：房屋北面的樁基是被拔出拉斷的。這不是過大的水平力超過了樁基的抗側(cè)能力的破壞模式。7號樓房屋倒覆應(yīng)該是土體喪失穩(wěn)定的破壞。南面4.6m深的地下車庫基坑掏空13層樓房基礎(chǔ)下面的土體，可能加速房屋南面的沉降，使房屋向南傾斜。7號樓北側(cè)堆土太高，堆載已是土承載力的兩倍多，使第3層土和第4層土處于塑性流動狀態(tài)，造成土體向淀浦河方向的局部滑動，滑動面上的滑動力使樁基傾斜，使向南傾斜的上部結(jié)構(gòu)加速向南傾斜。同時，10m高的堆土是快速堆上的，這部分堆土是松散的，在雨水的作用下，堆土自身要滑動，滑動的動力水平作用在房屋的基礎(chǔ)上，不但使該樓水平位移，更嚴(yán)重的是這個力與深層的土體滑移力引成一對力偶，加速樁基繼續(xù)傾斜。高層建筑上部結(jié)構(gòu)的重力對基礎(chǔ)底面積形心的力矩隨著傾斜的不斷擴(kuò)大而增加，最后使得高層建筑上部結(jié)構(gòu)向南迅速倒塌至地。這個過程是逐步發(fā)生的，是可以監(jiān)測得到的，直到高層建筑傾斜到一定數(shù)值才會突然傾倒。土體不滑動，高層建筑上部結(jié)構(gòu)是不會迅速倒塌的。這是土體滑動造成的失穩(wěn)破壞。四、總結(jié)工程事故發(fā)生的可能性是不可避免的，于是乎作為工程人員，我們必須對施工工程中可能發(fā)生的工程隱患盡量考慮進(jìn)來，竭力減少事故發(fā)生的可能性，在技術(shù)上把關(guān)遵循基本建設(shè)程序、嚴(yán)格按規(guī)程施工。在材料質(zhì)量上把關(guān)，避免因材料制品質(zhì)量低劣而導(dǎo)致質(zhì)量事故的發(fā)生。在施工管理上把關(guān)，重視質(zhì)量檢查及驗收等工作。總之，在建過程中，我們應(yīng)該建立安全的組織機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)對施工人員的安全教育，加強(qiáng)現(xiàn)場安全監(jiān)督?！疽繛榱诉_(dá)到預(yù)防事故和減少事故損失的效果，應(yīng)采取以下安全技術(shù)措施。(1)規(guī)范腳手架搭設(shè)。糾正架體與建筑結(jié)構(gòu)固定的作法，設(shè)置首步固定；糾正和補(bǔ)全橫向掃地桿；對架體進(jìn)行內(nèi)封閉和立面全封閉；規(guī)范立桿基礎(chǔ)的設(shè)置；禁止違規(guī)劣質(zhì)管材和劣質(zhì)腳手板的使用；杜絕卸料平臺未獨立設(shè)置；正確引導(dǎo)新門型腳手架按國家建筑安全規(guī)范搭設(shè)使用；嚴(yán)禁鋼管、毛竹混播；淘汰毛竹腳手架。

(2)規(guī)范模板支撐系統(tǒng)的搭設(shè)和拆除。高度重視支撐系統(tǒng)搭設(shè)的穩(wěn)定性，嚴(yán)控立柱對接、嚴(yán)控支撐選材和立柱垂直度、嚴(yán)控主柱違規(guī)墊磚，嚴(yán)控縱橫向水平支撐的規(guī)范設(shè)置和材質(zhì)，嚴(yán)懲鋼木混支，嚴(yán)懲違規(guī)拆除模板支撐系統(tǒng)，高度重視和嚴(yán)管高支模的規(guī)范搭設(shè)和拆除。

(3)高度重視基坑支護(hù)。規(guī)范基坑的開挖和臨邊洞口的防護(hù)，加強(qiáng)對基坑及基坑周邊的監(jiān)測，并按規(guī)定建檔；重視機(jī)械、氣瓶、潛水泵用電等的安全規(guī)范操作。

(4)規(guī)范臨邊洞口及出入口的防護(hù)。落實使用工具化、定型化防護(hù)產(chǎn)品，重點抓電梯井口按規(guī)定使用工具化、定型化防護(hù)門；重視戴安全帽和高處作業(yè)系安全帶；督促按規(guī)定使用合格的安全密目立網(wǎng)、水平網(wǎng)、安全帽和安全帶。

(5)規(guī)范現(xiàn)場施工用電。重視采用TN-S系統(tǒng)，確保專用保護(hù)零線被用電設(shè)備使用；重視“三級配電二級保護(hù)”和落實“一機(jī)一間一漏一箱”；重視總配電房的規(guī)范設(shè)置；重視漏電保護(hù)裝置參數(shù)的匹配；規(guī)范使用合格的標(biāo)準(zhǔn)配電箱，正確出入配線；抓現(xiàn)場配電線路的規(guī)范布設(shè)；高度重視外電防護(hù)和懂行持證電工的配備。

(6)規(guī)范現(xiàn)場施工機(jī)具的防護(hù)。如塔吊、井架、物科提升機(jī)、圓盤鋸、電焊機(jī)、攪拌機(jī)、水磨機(jī)、潛水泵等的安全防護(hù)。要保持設(shè)備的良好狀態(tài)，提高它的使用期限和效率。

(7)規(guī)范井字架的搭設(shè)。規(guī)范架體與建筑結(jié)構(gòu)的剛性連結(jié)；重視限位保險裝置的設(shè)置；重視吊籃的防護(hù)；重視架體的穩(wěn)定；抓卸料平臺的獨立搭設(shè)和穩(wěn)固嚴(yán)密；抓首層落實設(shè)一單向門，避免兼作通道；嚴(yán)管架體違規(guī)一次到位超高搭設(shè)。

(8)規(guī)范塔吊和外用電梯的搭、拆和使用。確保塔吊和外用電梯由具備搭拆資格證的專業(yè)隊伍進(jìn)行搭拆；嚴(yán)管司機(jī)、指揮和司索的按規(guī)配備和持證上崗的落實，嚴(yán)防違規(guī)搭拆和操作，重視設(shè)備的防護(hù)，重視保險裝置的有效動作，重視接規(guī)定要求資料建檔。

(9)設(shè)置安全警示裝置:在醒目位置設(shè)置安全警示標(biāo)牌等裝置，重視現(xiàn)場防火和施工現(xiàn)場標(biāo)牌的設(shè)置。

(10)加強(qiáng)和規(guī)范現(xiàn)場文明施工。重視文明施工意識宣傳，抓現(xiàn)場場容場貌、硬地化、通道、材料堆放、工完場清、排水系統(tǒng)、封閉治理，高度重視和規(guī)范生活設(shè)施。

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