《建筑工程质量事故分析 第2版 教学课件 ppt 作者 邵英秀 第二章 地基与基础工程质量事故分析与处理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑工程质量事故分析 第2版 教学课件 ppt 作者 邵英秀 第二章 地基与基础工程质量事故分析与处理（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、建筑工程质量事故分析 第2版,主编,第二章 地基与基础工程质量事故分析与处理,第一节 地基工程质量事故分析与处理 第二节 基础工程质量事故分析与处理 第三节 工程实例分析,第二章 地基与基础工程质量事故分析与处理,图2-1 荷载试验 的FS曲线,第一节 地基工程质量事故分析与处理,一、建筑工程地基事故类别及特征 建筑物事故的发生，不少与地基问题有关。 (一)地基失稳事故,图2-2 加拿大特朗斯康谷仓的地基事故,第一节 地基工程质量事故分析与处理,图2-3 地基局部剪切破坏,第一节 地基工程质量事故分析与处理,图2- 4 地基冲切剪切破坏,(二)地基变形事故,第一节 地基工程质量事故分析与处理,
2、1.软弱地基变形特征 (1)沉降大而不均匀 软土地区大量沉降观测资料统计表明，砖墙承重的混和结构建筑，如以层数表示地基受荷大小，则三层房屋的沉降量较小，四层房屋的沉降量较大，五层至六层则更大。,图2-5 某建筑物沉降随时间衰减曲线,第一节 地基工程质量事故分析与处理,(2)沉降速率大 建筑物的沉降速率是衡量地基变形发展程度与状况的一个重要标志。 (3)沉降稳定历时长 建筑物沉降主要由于地基土受荷后，孔隙水压力逐渐消散，而有效应力不断增加，导致地基固结作用所引起的。 2.不均匀沉降对上部结构产生的影响 (1)砖墙开裂 由于地基不均匀沉降使砖砌体受弯曲而导致砌体因受主拉应力过大而开裂。 (2)砖柱
3、断裂 砖柱裂缝有水平缝及垂直缝两种类型。 (3)钢筋混凝土柱倾斜或开裂 单层钢筋混凝土柱的排架结构，常因地面上大面积堆料造成柱基倾斜。,第一节 地基工程质量事故分析与处理,(4)高耸构筑物的倾斜 建到软土地基上的烟囱、水塔、筒仓、立窑、油罐和储气柜等高耸构筑物，采用天然地基，则产生倾斜的可能性较大。 3.地基湿陷变形对上部结构产生的影响 (1)基础及上部结构开裂 湿陷性黄土地基引起房屋下沉量大，墙体裂缝大，并开展迅速。 (2)倾斜 湿陷变形只出现在受水浸湿部位，而没有浸水部位则基本不动，从而形成沉降差，因而整体刚度较大的房屋和构筑物，如烟囱、水塔等则易发生倾斜。 (3)折断 当地基遇到多处湿陷
4、时，基础往往产生较大弯曲变形，引起房屋基础和管道折断。 4.地基胀缩变形对上部结构产生的影响,第一节 地基工程质量事故分析与处理,(1)建筑物的开裂破坏一般具有地区性成群出现的特性 建筑物大部分是在建成后三五年，甚至一二十年后才出现开裂，也有少部分在施工期就开裂的。 (2)遇水膨胀、失水收缩引起墙体开裂 墙体裂缝有正、倒八字形、X形，还有水平缝及局部斜裂缝(见图2-6)。,图2-6 墙体裂缝示意图 a)正八字形 b)倒八字形 c)局部斜裂缝 d)水平裂缝,第一节 地基工程质量事故分析与处理,(3)在地质条件相同情况下的房屋开裂破坏 此种破坏以单层、二层房屋较多，三层房屋较少、较轻。 (4)外墙
5、与内墙交接处的破坏。 (5)室内地坪开裂，特别是空旷的房屋或外廊式房屋的地坪易出现纵向裂缝。 5.地基冻胀、融陷变形对上部结构产生的影响 (1)墙体裂缝 一、二层轻型房屋的墙体裂缝很普遍。 (2)基础拉断 这种情况经常发生在不采暖的轻型结构砖砌基础中，主要因侧向冻切力作用所致。 (3)外墙因冻胀抬起、内墙不动、天棚与内墙分离 这种情况常发生在农村单层住宅采暖房屋里。,第一节 地基工程质量事故分析与处理,(4)台阶隆起、门窗歪斜 冬天由于冻胀，台阶隆起导致外门不易推开，来年开冻以后台阶又回落。 (三)斜坡失稳引起地基事故 1.斜坡失稳的特征 1)斜坡失稳常以滑坡形式出现，滑坡规模差异很大，滑坡体
6、积从数百立方米到数百万立方米，对工程危害极大。 2)滑坡可以是缓慢的、长期的，也可以是突然的发生，以每秒几米甚至几十米的速度下滑。 2.斜坡上房屋稳定性破坏类型 1)房屋位于斜坡顶部时，从顶部形成滑坡，发生土从房屋下挤出，地基土松动，如图2-7所示。,第一节 地基工程质量事故分析与处理,2)房屋位于斜坡上，在滑坡情况下，房屋下的土发生移动，部分土绕过房屋基础移动，如图2-8所示。,图2-7 房屋下地基松动,第一节 地基工程质量事故分析与处理,图2-8 房屋下土移动,3)房屋位于斜坡下部，房屋要经受滑动土体的侧压力(见图2-9)。,第一节 地基工程质量事故分析与处理,图2-9 滑动土体压在房屋上
7、,3.基坑工程质量事故 1)基坑支护全体系具有临时性，地下工程完工后即失去作用，因而它设计时的安全储备较小。,第一节 地基工程质量事故分析与处理,2)基坑工程具有较大的综合性，从土力学看它涉及土的稳定、变形和渗流三方面问题；从支护结构看它涉及结构、力学和材料三方面知识。 3)基坑工程具有很强的地区性，在不同工程地质、不同的建筑要求下，它的差异很大。,图2-10 常用桩墙式支护结构 a)钢筋混凝土悬臂支护 b)钢筋混凝土内撑式支护 c)钢板桩水平锚碇支护 d)钢板桩坑内斜撑支护 e)钢板桩多层水平内撑支护 f)钢板桩多层锚拉支护,第一节 地基工程质量事故分析与处理,1)属于结构构件失效形式有：
8、内撑压屈或锚拉杆断裂(见图2-11a)。主要原因是地面荷载增大或土压力计算有误，也可能是内部支撑断面过小导致受压失稳，或者锚拉杆断面不足、长度不足以及锚固部分失效。为此要正确设计内撑和锚拉杆，留有足够安全储备。 支护墙平面外变形过大或弯曲破坏(见图2-11b)。支护墙过薄、土压力计算不准、地面增加堆载或基坑挖土超深等原因都可能产生这种现象。为此要正确地设计墙体，严格控制挖土深度。 2)属于土体失效形式有： 基坑外侧土体失稳，滑动面在支护墙下通过(见图2-11c)。主要原因往往是支护墙底部入土深度不足或撑锚系统失效、地面荷载过大所造成的基坑边坡整体滑动破坏，也称整体失稳破坏。,第一节 地基工程质
9、量事故分析与处理, 支护墙底部走动(见图2-11d)。主要原因是基坑底部土质太差，能承受的被动土压力很小，或支护墙埋深过浅使得墙底部被动土压力不足，它们都可能使墙底踢脚处的土体失稳破坏。 3)基坑底部土体隆起(见图2-11e)。 4)基坑内管涌(见图2-11f)。,图2-11 锚桩式支护结构的破坏形式 a)锚拉破坏或支撑压屈 b)平面变形过大或弯曲破坏 c)墙后土体整体滑动失稳 d)底部走动 e)坑底隆起 f)管涌,第一节 地基工程质量事故分析与处理,4.滑坡原因分析 1)边坡坡度倾角过大，土体因自重及地下水或地表水的浸入，使土体内聚力减弱，土体失稳而产生滑动。 2)土层下有倾斜度较大的岩层，
10、在填土和地下、地表水的作用下，降低了土层之间、土层和岩层之间的抗剪强度，从而引起了土体沿岩层面的滑动。 3)土层或岩层中有倾向相近、层理发达、风化严重的软弱层或其他易滑动的岩层、软泥层等，受水浸入后，土体强度降低，使上部结构沿软弱层发生滑动。 4)由于河流冲刷及地下潜水冲蚀等原因破坏了坡体的坡脚，使斜坡坡度增大，破坏了土体的内部平衡，使土体失去稳定而产生滑移。,第一节 地基工程质量事故分析与处理,5)在斜坡上堆置较大荷载，增加了斜坡重量，使土体失去平衡而产生滑动；大型车辆振动或爆破的影响，使坡体土层间内摩擦力减少，抗剪强度降低从而产生土层之间的滑动。 5.滑坡治理 (四)常见的人工地基事故 1
11、.砂石垫层的质量事故原因 1)砂垫层与砂石垫层不密实引起质量事故。 2)寒冷地区冬季砂石垫层施工，因砂石被冰所包裹，造成砂石垫层不密实，到春天砂石垫层中冰融化，造成垫层迅速下沉。 3)砂石垫层属于浅层加固方法。 2.灰土桩、水泥土桩的质量事故原因 3.灰土地基质量事故原因,第一节 地基工程质量事故分析与处理,4.强夯地基质量事故的原因 二、地基工程事故原因分析 (一)地质勘察问题 (1)地基勘察工作欠认真，所提供的土体性质指标及地基承载力不确切 例如某办公楼，设计之前仅作简易触探，而设计者又按勘察报告提出的偏高土力学指标进行设计。 (2)地质勘察时，钻孔间距太大，不能全面准确地反映地基的实际情
12、况 在丘陵、山坡地区的建筑中，由于这个原因造成的事故实例比平原地区多。,第一节 地基工程质量事故分析与处理,(3)地质勘察时，钻孔深度不够 如有的工程在没有查清较深范围内地基中有无软弱层、暗浜、墓穴、孔洞等情况下，仅根据勘察资料提供的地表面或基础底面以下深度不大范围内的地基情况进行地基基础设计，因而造成明显的不均匀沉降，导致建筑物裂缝，有的甚至不能使用。 (4)地质勘察报告不详细、不准确 地质勘察报告不详细、不准确造成地基基础设计方案的错误，如四川某工程，根据建筑物两端钻孔提供的岩石埋藏深度在基础底面以下5m的资料，采用了5m的爆扩桩基础。 (二)设计方案及计算问题,第一节 地基工程质量事故分
13、析与处理,(1)原设计方案不尽合理 有些工程的地质条件差、变化复杂，由于设计方案选择不合理，不能满足上部结构与荷载的要求，因而引起建筑物开裂或倾斜。 (2)盲目套用设计图样 当建筑场地选定后，设计者没有选择的余地，往往只能按具体情况采用天然地基或进行地基处理。 (3)设计计算错误，荷载不准确 这类事故多数因设计者不具备相应的设计水平，未取得可靠的地质资料，就盲目进行设计，设计又没有经过相应的复核审查，使错误设计计算得不到及时纠正而酿成。 (三)施工问题 (1)未按图施工或不按技术操作规程要求施工 如上海某住宅楼，底层为框架，26层为混合结构。,第一节 地基工程质量事故分析与处理,(2)工程管理
14、不善，未按建设要求与设计施工程序办事 如洛阳市五层砖混结构宿舍，地基采用灰土桩处理。 (四)环境及使用问题 1.基础施工的环境影响 2.地下水位变化 3.使用条件变化所引起的地基土应力分布变化 1)房屋加层之前，缺乏认真鉴定和可行性研究，草率上马，盲目行事。 2)大面积地面堆载引起邻近浅基础的不均匀沉降，此类事故多发生于工业仓库和工业厂房。 3)上下水管漏水长期未进行修理，引起地基湿陷事故，在湿陷性黄土地区此类事故较为多见。,第一节 地基工程质量事故分析与处理,三、地基工程事故处理 地基事故发生后，首先应进行认真细致的调查研究，然后根据事故发生原因和类型，因地制宜的选择相应的基础托换方法。,第
15、二节 基础工程质量事故分析与处理,一、基础错位事故 (一)基础错位事故类别与特征 (1)基础平面错位 基础平面错位包括单向或双向错位两种。 (2)基础标高错误 基础标高错误包括基底标高、基础各台阶标高以及基础顶面标高错误。 (3)预留洞和预埋件的标高、位置错误。 (二)基础错位事故常见原因 1.勘测失误 2.设计错误 3.施工问题 (1)测量放线错误 1)看图错误。,第二节 基础工程质量事故分析与处理,2)测量错误。 3)测量标志移位。 4)施工放线误差大及误差积累。 (2)施工工艺不良 1)场地平整及填方区碾压密实度差。 2)单侧回填。 3)模板刚度不足或支撑不良。 4)预埋件错位。 5)混
16、凝土浇筑工艺和振捣方法不当。 (3)施工中地基处理不当。 1)地基长期暴露，或浸水、或扰动后，未作适当处理。,第二节 基础工程质量事故分析与处理,2)施工中发现的局部不良地基未经处理或处理不当而造成基础错位或变形。 4.其他原因 (1)相邻建筑影响 例如在已有房屋附近新建房屋造成原有房屋基础位移变形。 (2)地面堆载过大 原苏联曾有报道某仓库因堆料荷载太大，造成拱架基础位移数米的情况。 (三)基础错位事故处理方法与选择 1.吊移法 2.顶推法 3.顶推牵拉法 4.扩大法,第二节 基础工程质量事故分析与处理,5.托换法 6.其他方法 (1)拆除重做 基础事故严重者只能拆除重做。 (2)结构验算 基础错位偏差既不影响结构安全和使用要求，又不妨碍施工的事故，通过结构验算，并经设计单位同意时，可不进行处理。 (3)修改设计 基础错位后，通过上部结构的设计修改来确保使用要求和结构安全。 二、基础孔洞事故 钢筋混凝土基础工程表面出现严重的蜂窝、露筋或孔洞，通称为孔洞事故。 (一)基础孔洞事故原因,第二节 基础工程质量事故分析与处理,1)施工工艺错误，诸如混凝土自由下落高度过大，混
