d地基沉降引起的工程事故

第七章

地基與根底工程事故及處理7.1地基沉降造成的工程事故7.2地基失穩(wěn)造成的工程事故建筑物不均勻沉降過(guò)大對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響主要反映在下述幾方面：1、墻體產(chǎn)生裂縫2、柱體斷裂或壓碎3、建筑物產(chǎn)生傾斜1、墻體產(chǎn)生裂縫不均勻沉降是磚砌體承受彎曲而導(dǎo)致砌體因受拉應(yīng)力過(guò)大而產(chǎn)生裂縫。工程概況：南京內(nèi)燃機(jī)實(shí)驗(yàn)室位于江蘇工學(xué)院院內(nèi)，建筑面積1140平方米。建筑物長(zhǎng)53米，寬16米，局部高達(dá)8.9米。低層為中間走道，兩邊為實(shí)驗(yàn)室；第2層為北面單邊走道，南邊為辦公室；建筑物的西邊為大功率測(cè)試單層排架結(jié)構(gòu)。本工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，底層局部房間在天棚上有技術(shù)層。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部要求保溫隔音。大功率間排架局部與磚混局部間設(shè)沉降縫一道。除大功率間為預(yù)制鋼筋混凝土樁根底外，其余局部均為帶形根底。自1984年7月開(kāi)工至1985年8月土建主體根本完成，施工過(guò)程中就出現(xiàn)了不均勻沉降，造成了墻體裂縫。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察知道，排架局部根本沒(méi)有問(wèn)題。而磚混局部縱橫墻上都有裂縫出現(xiàn)，其中縱墻上裂縫較為興旺，且裂縫呈一定的規(guī)律性，越靠近大功率間其裂縫急寬且長(zhǎng)，并向東漸弱，逐漸變化為從西端的左底右高的裂縫走向，并且，都從窗角開(kāi)始向兩側(cè)延伸。最長(zhǎng)的裂縫有1.5米以上，縫寬打17毫米。另外，還出現(xiàn)2米左右的水平裂縫。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，靠西端局部下沉極小，但是從中間局部向東下沉那么根本一致，沉降量190毫米左右；而從西端到中間局部，下沉量根本上是逐漸加大的。在外墻的裂縫口上，上口凸出下口墻面6～8毫米，有局部裂縫錯(cuò)位較大，都出現(xiàn)在縱墻上。比薩斜塔是意大利比薩城大教堂的獨(dú)立式鐘樓，于意大利托斯卡納省比薩城北面的奇跡廣場(chǎng)上。鐘樓始建于1173年，設(shè)計(jì)為垂直建造，但是在工程開(kāi)始后不久〔1178年〕，便由于地基不均勻和土層松軟而傾斜，1372年完工，塔身傾斜向東南。意大利比薩斜塔修建于1173年，由著名建筑師那諾·皮薩諾主持修建。它位于羅馬式大教堂后面右側(cè)，是比薩城的標(biāo)志。開(kāi)始時(shí)，塔高設(shè)計(jì)為100米左右，但開(kāi)工五六年后，塔身從三層開(kāi)始傾斜，直到完工還在持續(xù)傾斜，在其關(guān)閉之前，塔頂已南傾(即塔頂偏離垂直線)3.5米。1990年，意大利政府將其關(guān)閉，開(kāi)始進(jìn)行整修。事故分析：由現(xiàn)有資料，及地層巖性和物理力學(xué)測(cè)量報(bào)告可知，該建筑物所在地基地層較為復(fù)雜，局部場(chǎng)地為泥炭和淤泥質(zhì)亞粘土層，層厚較大，土質(zhì)較弱，均屬高壓縮性土層。土質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，含有氧化鐵、腐植物、有機(jī)物，更增加了土層的壓縮性。由于軟土層較淺，施工時(shí)還可能使軟土外表受到攪動(dòng)。后經(jīng)靜力觸探，結(jié)果使根底下20厘米即為淤泥層，探至11米尚未穿透，西端軟土層厚13米，東端軟土層厚20余米，地耐力僅有20～60千牛/米。由此可見(jiàn)，第一次的勘探報(bào)告不準(zhǔn)，造成承載力估計(jì)偏高。該工程西端大功率間為樁根底，采用300*300毫米截面，長(zhǎng)13米的預(yù)制樁，其余局部為轉(zhuǎn)混結(jié)構(gòu)，采用1～1.25米寬的帶根底，根底上設(shè)地圈梁一道。樁根底與帶根底之間的連接局部沒(méi)有截然斷開(kāi)，沉降縫兩側(cè)的墻直接砌在樁根底承臺(tái)上，并且?guī)Щ才c承臺(tái)連在一起。以上分析可知，由于地基為巖性較差的多層次軟基，產(chǎn)生了建筑物的嚴(yán)重下沉，而樁根底局部處理得當(dāng)，下沉較小。下沉嚴(yán)重的帶基局部靠樁基一端由于帶基與樁基連接在一起，樁基又阻礙帶基的下沉，造成建筑物帶基局部西端下沉小，東端下沉大的不均勻沉降，致使墻體開(kāi)裂變形。處理措施：采用靜力向根底內(nèi)壓入預(yù)制短樁的方法，對(duì)帶根底進(jìn)行了加固處理。共布置樁孔200個(gè)，總樁長(zhǎng)296.3米，加固深度為10～17米。具體施工步驟為：〔1〕根底拓寬。將根底邊緣土方挖開(kāi)，開(kāi)鑿原有的混凝土保護(hù)層，焊接壓樁承臺(tái)鋼筋，澆搗承臺(tái)混凝土?！?〕短樁制作。預(yù)制長(zhǎng)2米截面200*200毫米的短樁。插筋長(zhǎng)度要留準(zhǔn)，準(zhǔn)端面要平整。〔3〕壓樁。從西端依次向東進(jìn)行，注意保持兩側(cè)壓樁平衡對(duì)稱前進(jìn)，防止建筑物兩側(cè)不平衡。保證壓樁連續(xù)進(jìn)行，不可間斷。同時(shí)要注意儀表指示的反力應(yīng)大于樁所承受的垂直壓力的1.