从不均匀沉降引起的开裂事故中谈设计和施工的结合

邢 超 冲

(太原市迎泽区城市建设综合开发公司，山西 太原 030001)

从不均匀沉降引起的开裂事故中谈设计和施工的结合

邢 超 冲

(太原市迎泽区城市建设综合开发公司，山西 太原 030001)

以某钢结构展厅和某厂房工程为例，从工程设计、施工、使用等环节，分析了建筑物开裂事故的产生原因，论述了建筑工程建设中，尊重科学、遵守规则、全面考虑问题的重要性。

钢结构，施工缝，墙体开裂，地基

建筑工程结构设计是一个静态模拟动态的过程，要考虑到地震及施工和使用过程中的振动等因素。而施工过程中又要理解设计意图，同时要顾虑到施工过程和使用过程中的各种力学变化过程、风吹、日晒、雨淋、水浸、冻融循环、有意无意的人为破坏等因素。下面就笔者亲历的两个工程实例谈一谈建筑工程设计、施工、使用各环节配合失调，未能动态结合造成的事故。

1 钢结构展厅墙体开裂

一、二层钢结构展厅不均匀沉降，外墙多处开裂。

如图1，图2所示，在一高层住宅西侧后建一座二层钢结构展厅。高层建筑为桩基础。高层主体施工到一层以上时开始回填，这时钢结构展厅开工，地基采用三七灰土，分层用机械碾压回填，这就造成了靠近轴墙角处碾压不够密实。而钢结构展厅的基础采用独立柱基，尺寸如图1所示。轴处独立基础基底面积为其余桩基的1/2，按照荷载计算相关规范，基础埋深和基底面积都足够。为了追求商业利益该高层住宅主体尚未完工，钢结构展厅已施工装修完毕准备投付使用，这时发现轴处柱基普遍下沉5 cm左右，造成外装修石材多处开裂，最宽处达2.5 cm，地梁有轻微开裂，室内地面开裂。

事故原因分析如下：

3)施工组织设计不合理，没有充分注意到交叉施工带来的后果，占事故责任的15%。

4)钢结构展厅基础设计未考虑到施工过程中诸多动态因素，只是按照正常情况进行了力学设计和计算。若能设计成条形基础并增加基础梁也可避免类似情况的发生。占事故责任的5%。

该事故发生后，经多方调查了解，最终采用室内外相关位置钻孔注水泥浆的方式进行了地基加固，并采取了避免雨水灌入沉降缝的措施。

2 厂房墙体开裂

如图3所示为民营企业在我市东山地区20世纪90年代初期兴建的厂房，条形基础，有地梁、圈梁。南北两侧外墙为370机红砖墙，东西两侧为240机红砖墙，墙上窗洞口1.8 m×2.4 m，窗台高1.5 m，屋顶结构采用预应力薄腹梁，车间为框架结构。

本工程为套用图纸施工，无地质勘探资料，基础埋深1.5 m，下面换填了1.2 m厚三七灰土。

该厂房为生产大型汽车橡胶轮胎的主装车间，建成投产5年后东西两侧墙体开始出现八字形裂缝。后来裂缝越来越多，越来越长，最宽裂缝达1.5 cm，只好停止使用。到2005年年初，东西两侧墙体基本上每跨都有宽1.0 cm长3.5 m以上裂缝2道～3道。南北两侧的墙基本没开裂现象。该厂房现已拆除，为新建工程的需要，地基勘探后发现该厂房地基分为三类区域(见图3)。

Ⅰ类，Ⅱ类，Ⅲ类区域各层土质自上而下分述如下：

①杂填土：Ⅰ类，Ⅲ类区域平均厚度3 m，Ⅱ类区域平均厚度5 m，以锯末、木屑、树枝等为主，并有砌块、灰渣、石灰屑、砂砾等垃圾，结构疏松，很不均匀。

②粉土：黄褐～褐色，色调较为深暗。稍湿，坚硬状态，大孔隙和柱状节理发育，含粉质粘土团块，不均匀，其他地段有缺失。分布不稳定，平均厚度2.0 m，最厚处可达3.8 m，该层土的干密度在1.34 g/cm3～1.77 g/cm3之间。具中等压缩性，有湿陷性。fk=140 kPa。

③粉土：浅黄色，稍湿～湿，坚硬状态，该层土质较纯净，均一性较好。在Ⅱ类区域厚度较小约2.5 m，Ⅰ类，Ⅲ类区域厚度较大，约8 m。该层土的干密度在1.28 g/cm3～1.55 g/cm3之间，压缩系数平均值0.21 MPa-1，具有中等压缩性，并有湿陷性。fk=150 kPa。

④角砾：厚约2.5 m，级配不均匀，分选性差，含有约15%的卵石及少量漂石，处于中密度状态，Ⅱ类区域较厚，Ⅰ类，Ⅲ类区域较薄。fk=300 kPa。

⑤粉土：黄褐色，微显红，湿，坚硬状态，含少量砂粒，手感较粗糙。厚度在1.2 m～2.5 m，分布较稳定，底标高在827.5 m上下，干密度为1.14 g/cm3～1.81 g/cm3之间。平均1.59 g/m3，压缩系数平均0.18 MPa-1，具中等压缩性，并具湿陷性。fk=180 kPa。

⑥粉质粘土：黄褐色，微显红，湿，大部处于坚硬状态，局部具可塑～硬塑状。一般见有白色碳酸盐类物质呈丝网状分布，含有钙质结核。该层厚约1.2 m～3.3 m，底标高多在825.0 m上下。其干密度在1.52 g/cm3～1.80 g/cm3，平均1.65 g/cm3。压缩系数平均0.16 MPa-1，具中等压缩性。fk=200 kPa。

⑦粉土：位于⑥层之下。黄褐色～浅黄色，湿、坚硬状态，含少量杂质，可见粉质粘土团块，局部可见水平层理，不甚均匀。干密度在1.47 g/cm3～1.90 g/cm3之间，平均1.58 g/cm3。压缩系数平均0.12 MPa-1，具中等压缩性。fk=230 kPa。

地下水：钻探范围内，至16 m深未见到地下水。

按照GB J25—90湿陷性黄土地区建筑规范，基础埋深按2.5 m考虑，经计算湿陷性评价为Ⅰ类，Ⅲ类区域为非自重湿陷性，Ⅱ类区域为局部自重湿陷性。

事故原因分析：

1)未按建设工程流程组织建设。未事先做地质勘察，无规划许可，无委托设计。占事故责任的80%。

2)地基处理不彻底，换填三七灰土不彻底，未能将杂填土层彻底处理干净。占事故责任的15%。

3)使用过程中未能干净彻底将雨水排至厂房12 m以外。

3 结语

以上两个实例说明，建设工程流程和建筑设计、施工使用的全过程是一个必须严格遵守、尊重科学的过程。规范和流程是从无数事故中摸索出来的。必须要精心设计、精心施工。还要充分考虑到“动与静“的结合。简单、粗放、野蛮施工、走捷径必然受到惩罚。

Discussion on the combination of design and construction of cracking accident caused by uneven settlement

Xing Chaochong

(TaiyuanYingzeUrbanConstructionDevelopmentCompany,Taiyuan030001,China)

Taking a steel structure hall and a workshop engineering as an example, from the engineering design, construction, use and other aspects, analyzed the causes of building cracking accidents, discussed the importance of respecting for science, abiding by the rules, overall considering the problem in building engineering construction.

steel structure, construction joint, wall cracking, foundation

1009-6825(2017)03-0073-02

2016-11-17

邢超冲(1965- )，男，工程师

TU712

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