工程事故案例分析

更新时间:2021-01-26 22:19

  摘要: 最近几年来,在对工程质量事故鉴定工作中,我收集了一些典型的工程质量事故案例。这些案例涉及基本建设程序、工程地质勘察、工程设计、工程施工、材料供应以及质量检测等各方面。现列举一部分,供大家参考。

  某工厂新建一生活区,共14 幢七层砖混结构住宅(其中10幢为条形建筑,4幢为点式建筑)。在工程建设前,厂方委托一家工程地质勘察单位按要求对建筑地基进行了详细的勘察。工程于一九九三年至一九九四年相继开工,一九九五年至一九九六年相继建成完工。一年后在未曾使用之前,相继发现10幢条形建筑中的6幢建筑的部分墙体开裂,裂缝多为斜向裂缝,从一楼到七楼均有出现,且部分有呈外倾之势;3幢点式住宅发生整体倾斜。后来经仔细观察分析,出现问题的9幢建筑均产生严重的地基不均匀沉降,最大沉降差达160mm以上。

  事故发生后,有关部门对该工程质量事故进行了鉴定,审查了工程的有关勘察、设计、施工资料,对工程地质又进行了详细的补勘。经查明,在该厂修建生活区的地下有一古河道通过,古河道沟谷内沉积了淤泥层,该淤泥层系新近沉积物,土质特别柔软,属于高压缩性、低承载力土层,且厚度较大,在建筑基底附加压力作用下,产生较大的沉降。凡古河道通过的9栋建筑物均产生了严重的地基不均匀沉降,均需要对地基进行加固处理,生活区内其它建筑物(古河道未通过)均未出现类似情况。该工程地质勘察单位在对工程地质进行详勘时,对所勘察的数据(如淤泥质土的标准贯入度仅为3,而其它地方为 7~12)未能引起足够的重视,对地下土层出现了较低承载力的现象未引起重视,轻易的对地基土进行分类判定,将淤泥定为淤泥质粉土,提出其承载力为 100kN, Es为4Mpa.设计单位根据地质勘察报告,设计基础为浅基础,宽度为2800mm,每延米设计荷载为270kN,其埋深为- 1.4m~2m左右。该工程后经地基加固处理后投入正常使用,但造成了较大的经济损失,经法院审理判决,工程地质勘察单位向厂方赔偿经济损失329万元。

  某市一商品房开发商拟建10 栋商品房,根据工程地质勘察资料和设计要求,采用振动沉管灌注桩,桩尖深入沙夹卵石层500以上,按地勘报告桩长应在9~10米以上。该工程振动沉管灌注桩施工完后,由某工程质量检测机构采用低应变动测方式对该批桩进行桩身完整性检测,并出具了相应的检测报告。施工单位按规定进行主体施工,个别栋号在施工进行到3层左右时,由于当地质量监督人员对检测报告有争议,故经研究决定又从外地请了两家检测机构对部分桩进行了抽检。这两家检测机构由于未按规范要求进行检测,未及时发现问题。后经省建筑科学研究院对其检测报告进行了审核,在现场对部分桩进行了高、低应变检测,发现该工程振动沉管灌注桩存在非常严重的质量问题,有的桩身未能进入持力层,有的桩身严重缩颈,有的桩甚至是断桩。后经查证该工程地质报告显示,在自然地坪以下4~6m深处,有淤泥层,在此施工振动沉管灌注桩由于工艺方面的问题,容易发生缩颈和断桩。该市检测机构个别检测人员思想素质差,一味地迎合施工单位的施工记录桩长(施工单位由于单方造价报的低,经常利用多报桩长的方法来弥补造价),将砼测试波速由3600米/秒左右调整到4700~4800米/秒,个别桩身经实测波速推定桩身测试长度为 5.8m,而当时测试桩长为9.4m,两者相差达3.6m.这样一来,原本未进入持力层的桩,严重缩颈桩和断桩就成为了与施工单位记录桩长一样的完整桩。该工程后经加固处理达到了要求,但造成了很大的经济损失。

  摘要:基坑围护施工在上海地区已经开展多年,出于各种各样的因素每年都会发生一些事故,小者产生一些经济损失,大者会产生极恶劣的社会影响甚至人身伤害事故。本工程虽然属于小规模的基坑,但由于开挖深度深、土层地质情况复杂,而施工单位又极不重视报着一种侥幸心理,未进行认真地设计匆忙施工,最终产生事故造成重大的经济损失。

  基坑围护施工在上海地区已经开展多年,出于各种各样的因素每年都会发生一些事故,小者产生一些经济损失,大者会产生极恶劣的社会影响甚至人身伤害事故。本工程虽然属于小规模的基坑,但由于开挖深度深、土层地质情况复杂,而施工单位又极不重视报着一种侥幸心理,未进行认真地设计匆忙施工,最终产生事故造成重大的经济损失。

  本次基坑围护施工的内容是工厂内一小型的机械设备基础,基坑面积仅6.0×6.0m2,但基坑的开挖深度达到8.4m深,且整个设备基础基坑在厂房内施工。厂房建筑为已建单层钢筋混凝土排架结构,层高为10m,基础为天然地基独立基础。基坑边缘距离最近的两个排架柱边为6.m左右,排架基础为5.2m×5.2m的矩形独立基础,基础埋深为室内地坪以下1.5m,基坑边缘距离厂房排架柱基础边的距离仅3m左右。因此该基坑虽小,但在开挖过程中的位移影响将涉及到整个厂房的使用和安全。

  该工程地处上海东北区域黄浦江沿岸,距离江边100米以内。场地土层物理力学性质见下表:

  地质报告中液化判别表明,该场地浅层②2层灰色砂质粉土严重液化,尤其是深度10m处液化指数IL=27.48,静力触探Ps值出现峰值。

  由于地质报告是91年进行勘探数据,未做注水试验,根据黄浦江沿岸的工程经验,估计②1层褐黄色粉质粘土和③层淤泥质粉质粘土的水平渗透系数为10-5~10-6之间,而②2层灰色砂质粉土的水平渗透系数可能会达到为10-4数量级。

  由于本工程基坑面积小,业主未请专业设计单位对基坑的开挖做专项设计,施工单位也未认真地进行施工组织设计。

  基坑的开挖深度为8.4m,围护施工的基本形式为钢板桩挡土、压密注浆隔水,支撑采用两道钢围檩+十字型钢支撑。

  鉴于在厂房内施工,厂房层高仅为10m,钢板桩的长度和机具设备均受到层高的限制。因此施工中先放坡挖土2.5m后落坑打钢板桩,钢板桩为拉森Ⅳ,长度为9m。插入深度为坑底以下仅3.1m。

  隔水压密注浆仅一道,在施工过程中发现由于第②2层灰色砂质粉土砂性相当重,渗透系数大,注浆深度达到10m左右时无法控制,因此实际注浆深度仅为坑底以下2.0m。此外由于基坑面积较小,坑底进行了压密注浆满堂加固,但是同样由于土层的原因,加固深度也仅为坑底以下2m。

  围护施工结束后不到一周,施工单位就开始挖土施工。由于基坑面积小,土方少,挖土施工进行得非常迅速。尽管在向下开挖的过程中早已发现从钢板桩的缝隙内不断地有地下水渗出,但施工单位仍然抱着侥幸心理直挖到底;在基坑挖至基本到底后,坑底出现大量管涌、流砂现象,垫层一经铺设即刻被冲掉,根本无法进行垫层和底板施工。更为严重的是基坑边的两根厂房排架柱出现了严重的沉降,两天不到沉降值就达到了5cm,并且有持续增加的趋势。此时设备基础的施工实际已无法施工,而对主体结构厂房基础的影响日趋严重,为避免事故的扩大化,只得立即将整个基坑迅速回填。至此整个基坑的围护结构最终报废。

  (1)作为围护结构主体的钢板桩的插入深度仅3m,远小于1:1的开挖深度。由于施工高度的限制,而基坑的开挖深度有8.4m之深,钢板桩的长度不足,悬臂桩的插入深度远远不够。因此利用钢板桩挡土的选择本身就是个失误。本工程围护桩没有进行测斜监测,由于上部两道支撑的作用且由于基坑面积小,支撑的横向刚度作用大,事故后又及时回填,开挖过程中基坑不至于坍塌,但坑边土向内侧位移必定是坑边基础沉降的影响因素之一。

  (2)拉森钢板桩围护的止水防线有两道,一道是钢板桩搭接止口,另一道为桩后的压密注浆,土性较差的地区采取两道注浆。在本工程中压密注浆和止水钢板桩的深度均只有10m左右的深度,远远未达到隔断透水层的目的,且压密注浆在砂性很重的②2层灰色砂质粉土层中勉强进行施工,浆液早已四处流窜不知所踪。而钢板桩打设过程中,未实施屏风式施工,止口搭接效果难以保证。如此一来,基坑的隔水效果可想而知,引起坑边厂房排架柱基础严重沉降最主要的原因就是基坑涌水。

  (3)封底压密注浆如果深度足够、施工质量好是可以起到相当大的作用。但在本工程中封底压密注浆厚度仅2m,不足以抵抗坑底上涌水的压力,造成水压力穿透坑底使垫层和底板施工无法进行。

  基坑回填后,业主请了专业人员进行了咨询,分析了事故原因,协助施工单位重新制定了新的围护施工方案。

  在原有钢板桩外围重新施工Φ600@750钻孔灌注桩,桩长为16m。止水采用高压旋喷桩,深度为14m。钢支撑和围檩重新设置两道。施工开挖后效果较好,坑边厂房基坑沉降未再有大的发展。

  本次基坑事故的发生主要是由于业主和施工单位未引起足够的重视,对这种深小基坑纯粹抱着一种侥幸心理。但事实无情,对于这样的围护结构未出现重大的人身伤害事故已属侥幸。事前未对土层情况做分析,压密注浆止水本身就不适用于砂性土中施工,因此止水帷幕未起作用是基坑管涌、流砂,造成坑边厂房基础沉降的主要原因。该工程虽小,但围护的处理费用达到了理想情况的两倍以上,更为严重的是对已建厂房使用的影响,排架基础对不均匀沉降的影响较为敏感,尤其是厂房内有吊车梁,吊车梁两端的高差将影响到吊车梁的行走,因此事故对厂房结构的影响是相当大的。

  事故的教训告诉我们,对于上海地区的深基坑工程无论工程大小都应该从思想上重视起来,专业设计人员应该根据工程的实际情况和场地土质情况合理地确定围护体系。施工单位应该认真地进行施工组织设计,遇到情况立即反馈,以便及时调整。

  摘要:本工程实践表明:管桩由于各种原因引起偏位,但桩身没有被破坏的,都可以根据各自的偏位程度,考虑采用推顶法和锚杆补桩法。两种方法均具有施工设备简单,加固机理直观可靠,施工工期短,施工质量容易控制,有推广应用的价值。

  某住宅小区×幢住宅楼基础,设计采用C60、φ400薄壁预应力混凝土管桩293根,桩长24m, 桩全截面进入持力层(粘土层)大于3m,采用10+10+4m焊接接桩,单桩设计承载力标准值550 kN。打桩完成后,桩顶位于自然地面以下2.5m左右。该楼土方开挖范围内的土质分层(自上而下)情况为:①杂填土;②粉质粘土,大多为软塑,不能利用;④-1淤泥质粉质粘土属于高压缩性土,其力学性质很差。

  该基础所在地原为池塘,其底板位于杂填土与粉质粘土层内,挖土深度约2.8m。薄壁预应力混凝土管桩纵向间距为1.1~1.6m。先采用机械挖土至桩顶标高以上0.6~0.8m处,然后再采用人工挖掘的方法。机械挖土时采用一台单斗反铲挖土机,从东向西退挖,一次挖到挖掘深度,土方临时堆放在基坑南侧,高约1.5m,施工十分顺利。但在人工修挖基槽时,发现西南区域基坑内深黑色的淤泥将地表的粉质粘土拱起,且次日部分桩有偏位现象出现。经对桩位的复核,发现偏移量在11~50cm的桩有88根,在51~80cm的桩有14根,>100cm的桩有8根,且④轴以西和?轴以北区域内的桩基本设有偏位。偏移量的分布有明显的规律,即从南向北递减,从东到西递增。

  (1)原因分析:该区域原为池塘边缘,南北侧的土质差异较大,北侧的粉质粘土层较好(γ=19.1kN/m3,c=13kPa,φ=22.6°),而南侧的淤泥质粘土层较差(γ=16.9kN/m3,c=6.7kPa,φ=13.4° )。南侧的堆土压力造成淤泥质粘土向西南区域滑动产生巨大的推挤作用,引起预应力高强度混凝土管桩的偏位。

  (2)解决思路:为确定被挤偏的桩的损伤程度和完整性,首先对之进行低应变动力检测,发现偏移量小于50cm的桩均未断裂,大部分桩身完整,无明显缺陷,有个别局部开裂,而受损部位均在距桩顶5~10m处;偏移量大于50cm的桩,有明显缺陷,局部开裂较严重。若采用原桩型进行补桩,则施工工期较长,费用很高,还会引起违约索赔。因此,同时考虑了以下两种解决方案:

  ①推顶法(即桩顶施加水平推力)使桩复位。根据《建筑桩基技术规范(JGJ 94-94)》中公式计算得出桩的水平变形系数α=0.6495m-1后,再由式Rh=α3EIχoa/Vx得出允许水平推力值(其中χoa为桩顶容许位移,软土取40mm;Vx为桩顶水平位移系数,当α×h(桩长)≥4时取2.441;EI为桩身抗弯刚度),即Rh=124.91kN。采用小于Rh的水平推力对预应力高强度混凝土管桩的桩身是安全的。

  施工时先清除桩前侧的土,最大幅度减少所需的水平推力,再采用小于Rh水平推力使偏位的桩复位,就能保证桩的安全。

  ②锚杆静压桩补桩。借助于锚杆桩来弥补桩偏位所丧失的部分承载力,并可根据工程桩的实际偏位情况,灵活进行处理。在浇筑承台时预留好锚杆桩桩孔,其余按原设计进行施工,不会影响施工工期和工程质量。但平均每根桩处理费用在7000元左右。

  根据以上经济性和可靠性分析,决定分别情况采用两种方法予以综合处理:即推顶法用于处理偏位小于50cm的管桩,锚杆桩补桩法用于处理偏位大于50cm的管桩。

  偏移量大于50cm的桩有明显缺陷,不宜采用推顶法,故应用锚杆静压桩补桩法,由于其施工技术比较成熟,在此不再叙述。下面主要介绍推顶法,其施工设备采用XU-100型地质钻机2台,注浆泵2台,100kN千斤顶4台,高压油泵1台,反力钢架若干米。施工步骤如下:

  (1)钻孔排土。根据偏位的程度在桩前侧用地质钻机钻1~2个400mm、深24m的孔,插入注浆管,注水造浆,同时排浆清除桩身前侧土体,以有利于用较小的水平推力回复桩位。

  (2)安装反力架,就位千斤顶,推桩移位。用高压注浆管贴紧桩身冲孔,深至持力层,借千斤顶初步推桩移位,要严格控制推挤桩顶移位的速率,以2~5cm/h为宜,完成总偏移量的 一半时停30~60min,保持用高压注浆管扩孔,第二次将桩顶推至复位。

  (3)桩的固定。在桩侧的孔穴内,灌入5~25mm碎石,人工插捣致密,注入速凝水泥浆,使桩侧和桩底虚土中的孔隙部分被浆液所充填,散粒被胶结,并较大幅度的增加桩侧和桩底一定范围内的土体强度和变形模量,提高桩底土的抗偏荷载能力。

  (4)对所有经纠偏处理的桩进行再次低应变检测,以便确定还有缺陷的管桩的损伤位置,然后用高压水冲洗管桩孔至损伤处以下1~2m,排出泥浆,投5~25mm碎石并注入速凝水泥浆,使管内形成牢固的混凝土柱。这样,不但可加固桩身,保证损伤程度不再加剧,而且能确保开口管桩以全断面承受荷载。

  (1)据第二次动测的结果分析,在纠偏过程中未造成新的断桩,且桩身的完整性于纠偏后有不同程度的提高。

  (2)选择偏位20cm的、>20cm而<50cm的和50cm的三根桩作堆载试验,加载≥1.3Rk并采用慢速荷载维持法,结果这三根试桩在单桩承载力标准值荷载下的沉降均处于正常范围之内,均符合设计要求。

  (3)该楼竣工一个月后观测,最大沉降量30.9mm,最小沉降量19.7mm。

  本工程实践表明:管桩由于各种原因引起偏位,但桩身没有被破坏的,都可以根据各自的偏位程度,考虑采用推顶法和锚杆补桩法。两种方法均具有施工设备简单,加固机理直观可靠,施工工期短,施工质量容易控制,有推广应用的价值。

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  [ 7 ] 金波,等. 试用模糊数学法对裂土进行判别和分类[ J ] . 路基工程,

  [8 ] 姚海林,等. 膨胀土壤标准吸湿含水率及其试验方法[J ] . 岩土力学,

  [ 1 ] 唐孟雄,赵锡宏. 深基坑周围地表沉降及变形分析[ J ] . 建筑科学,

  [ 2 ] 侯学渊,陈永福. 深基坑开挖引起周围地基土沉陷的计算[J ] . 岩土

  [ 3 ] 俞建霖,龚晓南,徐日庆. 基坑周围地表沉陷量的空间性状分析[J ] .

  [ 4 ] 杨国伟. 深基坑及其邻近建筑保护研究[D] . 同济大学博士论文,

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