浅谈地基基础事故的分析与处理

浅谈地基基础事故的分析与处理
摘要：随着我国经济建设的发展与对外开放的需要，全国各地都在兴建各类工厂企业、商业大厦、宾馆饭店、多层与高层住宅等建筑工程。

良好的建筑地基越来越少，一些建筑物只能坐落在不良的场地上，所以就出现了许多由于地基基础不良引发的工程事故。

文章分析了地基基础工程事故发生的一些因素及原因，提出了相应的防止办法，同时列举了实例加以说明。

关键词：地基基础；工程事故；地基变形；处理方法
随着我国经济建设的发展，各种现代化的建筑迅速出现，确保和提高建筑工程质量就显得尤为重要。

而在建筑物和构筑物的使用过程中，直接由于地基和基础质量问题而出现倒塌的建筑实例并不多见，但是因为基础出现的建筑物倾斜、墙体和楼盖的开裂、影响使用和建筑物的耐久性、有碍观看并使人有不安全的则屡见不鲜。

在建筑结构的设计和施工过程中，普遍认为最难驾驭的，不是上部的主体结构，而是每个工程的地基基础的问题。

对于建筑群所在场地的地下土层分布来说，人们只能在设计前通过几个钻孔的土样的试验得知其少数信息，也只能在施工后，槽底的钎探结果，了解其表层信息，至于更深层更全面的情况却不能全面的掌握，往往凭经验加以处理，这就产生误差，甚至错误造成对建筑物建成后的损坏，而且，地基基础都是地下隐蔽工程，建筑工程竣工后，难以检查，使用期间出现事故的苗头也不易察觉，一旦发生事故难以补救，甚至造成灾难性的后果。

国内外建筑工程事故调查表明多数工程事故源于地基问题，如若建筑场地地基不能满足建筑物对地基的要求，造成地基基础工程事故，地基基础工程事故发生可能是因勘测、设计、构造、制造、安装与使用等因素相互作用引起的。

而这些因素中。

某些因素引起突发事故。

另一些因素可能导致消耗性逐渐发生的事故，从安全上讲，突发事故是危险的。

所以，研究并探讨地基基础工程事故发生的原因，更具有普遍性、地方性和经验性，对每一个事故分析后得到的经验，并采取有效的防治措施，是我们值得重视的问题。

一、举例说明地基变形过大造成的工程事故和处理方法
一般来说，地基发生变形，建筑物出现沉降是必然的。

但是，过量的地基将使建筑物损坏，特别是不均匀沉降超过允许值，影响建筑物正常使用造成工程事故，在地基与基础工程事故中占多数。

不均匀沉降量过大是造成建筑物倾斜和产生裂缝的主要原因。

造成建筑物不均匀沉降的原因很多，如地基土层分布不均匀起伏过大、建筑物体型复杂、上部结构荷载不均匀、相邻建筑物的影响等。

工程概况：某营业楼东西长28m，南北向宽8m，高24m，为六层框架结构，建筑面积1600㎡.营业楼采用天然地基，钢筋混凝土筏板基础，基础埋深1.4m。

标准跨基地压力为63kPa，营业楼自竣工使用后不久，发现楼房向北倾斜，半年后，经测定，楼顶部向北倾斜达259～289mm。

其中与自来水公司五层楼房相邻处，倾斜量最大。

两楼之间的沉降缝，在房顶部已闭合。

若继续发生倾斜，墙体将发生开裂破坏。

原因分析：（1）建筑场地不良。

经检查，该建筑场地有暗塘，人工填土层厚达4.75m，基础埋在杂填土上。

尤其是在人工填土层下，存在泥炭质土、有机质土和淤泥质土以及流塑状态软弱粘性土，深达12.5m，均为高压缩性，这是楼房发生倾斜事故的根本原因。

（2）新建自来水公司五层大楼，紧靠运输公司营业楼北侧，仅以沉降缝分开。

新建大楼附加应力向外扩散，使运输公司营业楼北侧地基中附加应力显著增大，引起高压缩土层压缩，地基进一步沉降，这是导致事故的重要原因。

事故教训：相邻建筑物对基础沉降的影响，是一个不容忽视的问题，也是造成建筑物产生不均匀沉降的重要因素。

事故处理：为了解决大楼的倾斜事故，我们可以采用冲孔挤土法和井点降水法的措施来缓解。

具体操作方法：（1）冲孔挤土法，在6个沉井底部各打两个水平孔，钻进营业楼下的泥炭质土中，孔径
146mm，孔深4m；（2）井点降水法。

用一个星期，从6个沉井中连续抽水，抽水停止后，井的沉降速率会降低。

二、地基与基础工程事故分类及原因
由例子可知，该工程地基与基础发生了事故，而地基发生事故的原因也不是唯一的，现归纳几类如下。

（一）由于地基变形造成的工程事故
地基在建筑物荷载作用下产生沉降，包括瞬时沉降、固结沉降和蠕变沉降三部分。

当总沉降量或不均匀沉降超过建筑物允许沉降值时，影响建筑物正常使用造成工程事故。

特别是不均匀沉降，将导致建筑物上部结构产生裂缝，整体倾斜，严重的造成结构破坏。

建筑物倾斜导致荷载偏心将改变荷载分布，严重的可导致地基失稳破坏。

（二）地基失稳造成工程事故
建筑物作用在地基上的荷载密度超过地基承载力，地基将产生剪切破坏，地基产生剪切破坏将导致建筑物破坏甚至倒塌。

（三）土坡滑动造成工程事故
建在土坡顶、土坡上和土坡坡址附近的建筑物会因土坡滑动产生破坏。

造成土坡滑动的原因很多，除坡上加载、坡脚取土等人为因素外，途中渗流改变土的性质，特别是降低土层界面强度。

（四）地基渗流造成工程事故
土中渗流导致地基破坏造成工程事故，主要有以下几方面：
（1）渗流造成潜蚀，在地基中形成土洞、溶洞及土体结构改变，导致地基破坏。

（2）渗流形成流土、管涌导致地基破坏
（3）地下水位下降引起地基中有效应力改变，导致地基沉降，严重的可造成工程事故。

（五）特殊土地基工程事故
（六）地震造成工程事故
（七）其他地基工程事故
（八）基础工程事故
三、地基工程事故的原
地基工程事故的原因：（1）地质勘查问题：对场地工程地质情况缺乏全面正确的了解；（2）设计方案不合理，计算错误；（3）施工质量不合格；（4）环境及使用问题；（5）其他方面原因
四、对地基变形常用的处理措施
(一）采用合适的结构形式
当上部结构和基础的整体刚度及强度不能适应地基变形时上部结构就遭致裂损。

在其他条件相同的情况下，上部结构连同基础的整体刚度愈大，建筑物的差异沉降就愈小，但在上部结构和基础中产生的附加弯矩就愈大，所以当上部结构柔性大时，基础不宜有相当大的刚度。

水池、油罐常采用柔性底板，目的就是使之能适应大量的不均匀沉降。

选择结构形式时，对于由地基变形引起的结构物的整体或局部稳定问题必须引起重视。

（二）建筑处理措施
1.建筑物的平面布置不宜复杂
2. 要考虑相邻基础的影响
3.必要时设置沉降缝
（三）具体常用的加固方法：
当天然地基不能满足建筑物对它的要求时，需要进行地基处理，形成人工地基以满足建筑物对它的要求。

若已有建筑物地基与基础发生工程事故（不均匀沉降），需要对已有建筑物地给予基础进行加固以保证其正常使用和安全，按加固原理可以分为以下几种：
1.置换法
置换是用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中的部分或全部软弱土体或不良土体，形成双层地基或复合地基，以达到提高地基承载力、减少沉降的目的。

主要包括换土垫层法、挤淤置换法、褥垫法等。

2.排水固结法
排水固结是指土体在一定荷载作用下固结，孔隙比减小，强度提高，以达到提高地基承载力，减少工后沉降的目的。

主要包括堆载预压法、超载预压法、砂井法、真空预压法等。

3.灌入固化物法
灌入固化物是向土体中灌入或拌入水泥或石灰或其他化学固化浆材，在地基中形成增强体，已达到地基处理的目的。

4.振密、挤密法
振密、挤密是采用振动或挤密的方法使未饱和土密实，土体孔隙比减小，已达到提高地基承载力和减少沉降的目的。

5.加筋法
加筋是在地基中设置强度高、模量大的筋材，以达到提高地基承载力、减少沉降的目的。

6.托换法
托换是指对原有建筑物地基和基础进行处理和加固或改建。

主要包括基础加宽法、墩式托换法、桩式托换法以及综合托换法。

五、结语
由上可知，对地基处理方法进行严格的统一分类是很困难的。

当地基和基础发生事故时，我们首先要对其进行认真的分析，然后拿出可行的办法，也只有正确的分析，才能制定出适宜的防治措施，防患于未然。

对于结构设计，施工技术和使用中的错误引起的，其中大部分是主观性的错误。

而当严格遵守勘查、设计与施工的标准文件的规定和相应要求，则错误是可以避免的。

作为工程专业的我们要认真对待每一项工程，要把错误扼杀在摇篮里，不能麻痹大意。

参考文献：
[1]潘明远：《建筑工程质量事故分析与处理》，中国电力出版社 2007年
[2]崔千翔、张耀军：《工程事故分析与处理》，科学出版社2009年
[3]江见鲸、陈希哲、崔京浩：《建筑工程事故处理与预防》，中国建材工业出版社2001年
[4]赵明华：《土力学与地基基础》，武汉理工大学出版社。