地基基础工程事故分析

余复兴, 曾祥哲

郑州市第一建筑工程集团有限公司（450000）

由于地基和基础工程的质量问题,建筑物墙体和楼盖开裂影响使用的，有碍观瞻并使人有不安全感觉的，甚至使建筑物倒塌的事故,近几年有上升的趋势。根据统计资料显示，其中地基和基础工程的质量问题，占总事故的21%。在建筑结构的设计和施工过程中，难驾驭的并不是上部结构，而是该工程的地基和基础工程,建筑物的上部结构尽管千变万化，但是在电子计算机普遍应用的今天,基本上都可在设计和施工中被预知和掌握。而对于建筑所在地下土层分布则不然，一般地说,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，以至造成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。

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,而另一些因素可能导致逐渐发生的事故。

1 因工程地质勘查中的错误而产生的事故

工程勘察报告要全面反映建筑场地工程地质和水文地质情况。预防地基与基础工程事故，首先对场地工程地质和水文地质条件全面正确的了解,要做到这一点关键要搞好工程勘查工作，要根据建筑物场地的特点、建筑物情况合理确定工程勘察目的和任务，勘查工作是设计的重要程序，决不能忽视而不做，也不能随便做而不考虑是否适用，特别是对复杂的、软弱的地基，更应慎重对待。即使对单层的一般性建筑，也不能不做勘查。

在勘查时要重视对钻孔深度的选择。由于钻孔深度必须符合设计要求，如果不符合设计上对压缩厚度的需要，或者达不到桩所坐落的土层时,那就不可能正确计算出地基的沉降或桩的正确承载力，也就达不到基础设计要求。因此必须按设计要求确定合适钻孔深度。如果由于勘查量不足，钻孔和探坑布点少，再加上钻孔深度不够，以致不能表达出土的不均匀性和层理的不一致性，就有可能引起建筑的翘曲和弯折而出现裂缝，造成危害。

2 因建筑物基础底面土压力过大超过地基承载力造成的事故

地基承载力是建筑物地基基础设计中的一个关键指标。各类地基承受基础传来荷载的能力都有一定的限度，超过这一限度，首先发生的是建筑物具有较大的不均匀沉降，引起房屋开裂；如果超越这一限度过多，则可能因地基土发生剪切破坏而整体滑动或急剧下沉,造成房屋的倾倒或严重受损，下面结合实例进行具体分析:

1）因地基中暗沟、古墓等旧构筑物影响造成的事故。

建筑物地基槽开挖后,可能遇到许多局部异常的情况,例如:在地基土中存在暗沟、古墓、古井、旧基础等已废弃的构筑物，其中在暗沟、古井内往往填充疏松的建筑垃圾或淤泥软土，形成局部的松软部位，可能引起基础局部严重下沉，导致上部墙体或结构开裂;如遇古墓、防空洞等中空构筑物，则可能引起塌陷事故；至于遇到旧基础、废化粪池等构筑物,它们虽然比周围天然地基坚实得多，但易形成软硬突变，也会造成上部结构开裂。因此在刨槽验槽过程中查明局部异常情况是十分重要的。

某厂铸钢车间厂房长度66.75 m，宽度39 m，为三跨等高排架，柱基为钢筋混凝土杯形基础，基础一般埋置深度为2 m，基础夯实干密度 ρd≥16 g/cm3，夯实影响深度 0.3～0.4 m。厂房主体结构完工后，安装吊车前发现结构开裂事故:房屋东侧地面开裂，裂缝长达15m，裂缝最大宽50～60mm；南墙东侧开裂，裂缝最大宽20mm,钢筋混凝土圈梁亦被拉裂，裂缝多达20余条，厂房东南角向外偏移20mm，厂房东南6个基础下沉，下沉速度平均每月约3～4mm。

事故原因分析:①未按设计要求探墓深度6～7 m，实际探墓深度只有2m，事故发生后进行补探，在东南角10个柱基范围内，就探出木棺11个，位于基础下或旁边，木棺顶距基础底面约1.5～2.0m，木棺有的为空穴，有的充填淤泥。②厂房未经详细勘察，据初勘阶段临近厂房探坑资料，按地基土的承载力150 kPa盲目设计,实际地基土非天然沉积土,而是填土，地基土的承载力仅为100～120 kPa。

在地基基础施工中，遇到暗沟、古墓等旧构筑物是经常发生的。除进行必要的勘测、挖掘之外，虚心向当地人请教，进行细微的调查研究也是十分必要的。

2）因建筑地基发生溶蚀与管涌造成的事故。

石灰岩地区经长期地下水的作用，可能发生溶洞。溶洞发育地区，将发生地基溶蚀。山区残积土或披积土颗粒大小相差悬殊时，在地下水流动作用下，可能发生溶蚀或管涌。如地基土质级配不良，地下水流速大，则地基中土的细颗粒可能被冲走，而产生管涌。

凡在上述地区建造的工程都应仔细进行工程地质勘察，如果认为地基中存在上述溶蚀问题，应另选场地。

事故实例:某净水厂建在一座小山旁，基槽开挖6m深，以建造沉淀池和过滤建筑物，工厂完工并使用一个月后的一天早上,操作人员听到很响的咕咕声，随着一连串的隆隆声，像远距离开大炮一样，过滤建筑物发生严重摇动并开裂，从顶部一直开裂到底部，同时建筑物的一半发生倾斜。

事故原因分析:净水厂的地基土为残积土，基岩为石灰岩,裂缝发育。建筑物施工其间，施工单位不慎打破直径457 mm的自来水总管，结果将容量为226mm的大水箱放空，使得大量水渗入地下，当地基受水浸泡后，由于残积土颗粒大小悬殊，细颗粒被水冲走，发生溶蚀与管涌，导致沉淀池底部出现大的洞穴,沉淀池基础与地基之间多处产生很大的缺口，由于地基严重溶蚀与管涌结果。净水厂完全遭到破坏，无法使用。

应吸取的教训:土建工程技术人员应该认识到地下水对工程的设计方案、施工方法和工期、建筑工程的投资和使用都有密切关系。如果对地下水处理不当,可能发生工程事故。

3 结语

当发生一次重大的地基基础事故后,最关键的是对这次质量事故发生的原因进行分析，只有正确的分析，才能发现事故的原发症结，才能找到今后应吸取的教训，化消极因素为积极因素，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，大部分是主观性的错误。应当严格遵守勘查、设计与施工的规范规定和相应要求，则错误是可以避免的。