地基变形事故分析与处理课件

,#,地基变形事故分析与处理课件,1,地基变形事故的分析与处,理,地基变形事故的特,征,1.,1）软弱地基的变形特,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,承重的混合,结构,建筑，若以,层数,表示地基受荷大小，,则,三,层,房,屋的沉降量,为,1520,cm,，,四,层,房屋的沉降量,为,2050,cm,，,五,层,至六,层,房屋的沉降量多超,过,70,cm,。有吊,车,的一般,单层,工,业厂,房,的,沉降量,为,2040,cm,，,而大型,构,筑物，如水塔、油罐、料,仓,、,储,气,柜,等，其沉降量一般都大于,50,cm,，,有的甚至超,过,100,cm,。,地基变形事故的分析与处理地基变形事故的特征1.1）软弱地基的,2,地基变形事故的分析与处,理,（,2,）,沉降速率大。建筑物的沉降速率是衡量地基,变,形,发,展程度及,状况,的一,个,重要,标,志。,软,土地基的沉降速率,较,大，一 般在加荷,终,止,时,沉降速率最大,。,沉降速率,随,基,础,面,积,和荷,载,性,质,的,变,化而有所不同。一般民用或 工,业,建筑的活荷,载较,小,时,，其竣工,时,的沉降速率,为,0.51.5,mm/d,；,活荷,载较,大的工,业,建筑物和,构,筑物，其最大沉降速率可,达,45.3,mm/d,。,随,着,时间,的推移，沉降速率逐,渐,衰,减,，但在施工期,0.51,年,内,建筑物 的差,异,沉降,发,展最,为,迅速，建筑物最容易出,现,裂,缝,。,地基变形事故的分析与处理（2）沉降速率大。建筑物的沉降速率,3,地基变形事故的分析与处,理,（,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,产,生固,结,作用。因,为软,土的渗透性低，孔隙水不易排除，故建筑物的沉降,稳,定,历时,均,较长,。有的建筑物在建成后的几年、十几年甚至几十年,内,沉降,尚,未完 全,稳,定。例如，上海展,览馆,的中央大,厅为,箱形基,础,，基,础,面,积为,46.,5,m,46.5,m,，,半地下室，基底,压,力,约为,130,kPa,，,附加,压,力,约为,120,kPa,，,1954,年建成,，,30,年后累,计,沉降量已超,过,1.8,m,，,沉降影,响,范,围,超,过,30,m,，,造成相,邻两侧,展,览厅,的,墙,体,严,重,开,裂,。,地基变形事故的分析与处理（3）沉降稳定历时长。建筑物沉降主,4,地基变形事故的分析与处,理,砖墙开,裂。地基不均,匀,沉降使,砖,砌体,弯,曲，,从,而,导,致砌 体因所受主拉,应,力,过,大而,开,裂,。,砖,柱,断,裂。,砖,柱裂,缝,有水平裂,缝,和垂直裂,缝两种,。前者 是由于基,础,不均,匀,沉降使中心受,压砖,柱,产,生,纵,向,弯,曲而,产,生。水平 裂,缝,均出,现,在砌体下部，沿水平灰,缝发,展，使砌体受,压,面,积减,小，,严,重,时将,造成局部,压,碎而失,稳,。垂直裂,缝,一般出,现,在,砖,柱上部。例 如，某平面,为,“,”形的四,层教学楼,，因一翼下沉,较,大，外廊的,预,制,楼,板,发,生水平位移，使支承,楼,板的底,层,中部外廊,砖,柱柱,头,拉裂，裂,缝,上大下小，最,宽处达,8,mm,，,延伸,1.3 m,。,2）不均匀沉降对上部结构产生的效,应,地基变形事故的分析与处理砖墙开裂。地基不均匀沉降使砖砌体弯曲,5,地基变形事故的分析与处,理,（,3,）,钢,筋混凝土柱,倾,斜或,断,裂。,单层钢,筋混凝土柱的排架,结,构,常因地面上大面,积,堆料而造成柱基,倾,斜。,刚,性屋盖系,统,的支撑作用在 柱,头产,生,较,大的附加水平力，使柱身因,弯,矩增大而,开,裂，裂,缝,多,为,水 平裂,缝,，且集中在柱身,变,截面,处,及地面附近。露天跨柱的,倾,斜,虽,不,会,造成柱身裂,损,，但,会,影,响,吊,车,的正常,运,行，出,现,滑,车,或卡,轨现,象。例 如，上海某,厂铸钢车间,露天跨柱，,车间内,堆,载为,100,kPa,，,造成,轨,顶,最大位移,值达,8.5,cm,，,柱基最大相,对内倾值达,0.012,5,，,导,致吊,车,卡,轨,、滑,车,，工字形柱,发,生,倾,斜、出,现,裂,缝,。,19641965,年曾,凿开,基,础,杯口，用,钢丝绳纠,偏，目前柱子,尚,有明,显倾,斜,。,地基变形事故的分析与处理（3）钢筋混凝土柱倾斜或断裂。单层,6,地基变形事故的分析与处,理,（,4,）,高,耸构,筑物的,倾,斜。建在,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，若采用天然地基,，,则产,生,倾,斜的可能性,较,大。例如，某,厂紧邻,建造的,两个,高度,为,32.43,m,的石灰,窑,，其中，北,窑,先投入生,产,，造成南,窑,向北,倾,斜，相,对倾,斜,值达,0.016,。,当,南,窑,投,产时,，北,窑,又向南,倾,斜,，,相,对倾,斜,值达,0.011,4,，,最后不得不采取加,压,措施,纠,偏,。,地基变形事故的分析与处理（4）高耸构筑物的倾斜。建在软土地,7,地基变形事故的分析与处,理,基,础,及上部,结构开,裂。,黄,土地基的,湿,陷性引起房屋下沉 量加大，,墙,体裂,缝较,大，,并开,裂迅速,。,倾,斜。,湿,陷,变,形只出,现,在受水浸,湿,部位，而,没,有浸水的 部位基本不,发,生,变,形，,从,而形成沉降差。整体,刚,度,较,大的房屋和,构,筑物（如烟,囱,、水塔等）易,发,生,倾,斜,。,折,断,。,当,地基遇到多,处湿,陷,时,，基,础,往往,产,生,较,大的,弯,曲,变,形，引起房屋基,础,和管道折,断,。,当给,排水干管折,断时,，,会对,周,围,建筑物的安全,构,成更大的威,胁,。,3）湿陷变形对上部结构产生的效,应,地基变形事故的分析与处理基础及上部结构开裂。黄土地基的湿陷性,8,地基变形事故的分析与处,理,建筑物的,开,裂破坏一般都具有地,区,性成群出,现,的特性,，,大部分是在建成后四五年，甚至一二十年才出,现开,裂，也有少部,分,在施工期就出,现开,裂。,这,主要是受地基含水量、,场,地的地形、地貌、工程,与,水文的地,质条,件、,气,候、施工等,综,合因素的影,响,。,遇水膨,胀,、失水收,缩,引起,墙,体,开,裂。,墙,体裂,缝,有正八,字,形、倒八字形、,X,形，,还,有水平,缝,及局部斜裂,缝,。,随,着,胀缩,反,复,交替 出,现,，,墙,体可能出,现挤,碎或,错,位,现,象,。,4）胀缩变形对上部结构产生的效,应,地基变形事故的分析与处理建筑物的开裂破坏一般都具有地区性成群,9,地基变形事故的分析与处,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,。,单层,房屋，尤其是,单层,民用,房,屋的,开,裂最,为,普遍，其破坏率占,单层,建筑物,总数,的,85%,；,二,层,房屋,破,坏率,为,25%30%,；三,层,房屋一般略有,轻,微的,变,形,开,裂破坏，其破坏率,为,5%10%,。基,础,形式不同，房屋,开,裂情,况,也不同，,条,形基,础,的破,坏,较单独,基,础,的破坏更,为,普遍,。,排架、框架,结构,房屋，其,变,形,开,裂破坏的程度和破坏率均低于,砖,混,结构,。体形,复杂,的房屋由于失水和得水的,临,空面大，受大,气,的影,响,也大，故其,变,形,开,裂破坏,较,体形,简单,的房屋,严,重。地裂通,过处,的房,屋,必定,开,裂,。,地基变形事故的分析与处理（3）在地质条件相同情况下的房屋开,10,地基变形事故的分析与处,理,外,墙与内墙,交接,处,的破坏,。,室,内,地坪,开,裂，特,别,是空,旷,的房屋或外廊式房屋 的地坪,较,易出,现纵,向裂,缝,。,地基变形事故的分析与处理外墙与内墙交接处的破坏。,11,地基变形事故的分析与处,理,当基础埋深小于冻结深度时，在基础侧面作用着切向冻胀,力,T，,在,基底作用着法向冻胀,力,N,。如果基础上荷,载,F,和自,重,G,不足以平衡,法,向冻胀力和切向冻胀力，基础就会被抬起来。融化时，冻胀力消失，冰 变成水，土的强度降低，基础产生融陷。不论是上抬还是融陷，一般都 是不均匀的，其必然导致建筑开裂破坏。例如，河北崇礼县某住宅楼，上冻前地下室施工完毕，只进行了外侧回填，地下室内没有采取任何保 温措施，第二年开春时，发现大部分有门洞口的圈梁出现裂缝，最宽处 达8,mm，,最后不得不加固补强,。,5）冻胀、融陷变形对上部结构产生的效,应,地基变形事故的分析与处理当基础埋深小于冻结深度时，在基础侧面,12,地基变形事故的分析与处,理,胀,抬起，,内墙,不,（,1,）,墙,体裂,缝,。,（,2,）,基,础,拉,断,。,动,，造成天棚,与 内墙,分离,。,（,4,）,台,阶,隆起,，,门,窗歪斜,。,建筑物因地基,冻,融,产,生的破坏,现,象，可,概,括,为,以下几,种,：,（,3,）,外,墙,因,冻,地基变形事故的分析与处理胀抬起，内墙不动，造成天棚与 内墙分,13,地基变形事故的分析与处,理,某,运输,公司,营业楼东,西向的,长,度,为,28,m,，,南北向的,宽,度,为,8,m,，高度,为,24,m,，,为,六,层,框架,结构,，建筑面,积为,1,600,m,2,。,营业楼,采,用,天然地基、,钢,筋混凝土筏板基,础,，基,础,埋深,为,1.4,m,。,标,准跨基底,压,力,为,63,kPa,，,营业楼,竣工使用后不久，,楼,房向北,倾,斜，半年后，,经,测,定，,楼顶,部向北,倾,斜,达,259,289,mm,。其中,与,自,来,水公司五,层,大,楼,相,邻处,的,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，,则营业楼,的,墙,体,将发,生,开,裂破坏,。,地基变形事故案,例,2.,1,）事故概,况,地基变形事故的分析与处理某运输公司营业楼东西向的长度为28,14,地基变形事故的分析与处,理,建筑,场,地不良。,经检查,，,该,建筑,场,地有暗塘，人工,填,土,层,的厚度,达,4.75,m,，,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、淤泥,质,土及流塑,状态软,弱黏性土，深度,达,12.5,m,，,这,些土均,为,高,压缩,性，,这,是,楼,房,发,生,倾,斜事故的根本原因,。,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,的附加,应,力向外,扩,散，使,运输,公司,营业楼,北,侧,地基中的附加,应,力,显,著增大，引起高,压缩,性土,层压缩,，地基,进,一步沉 降，,这,是,导,致事故,发,生的重要原因,。,2,）事故分,析,地基变形事故的分析与处理建筑场地不良。经检查，该建筑场地有暗,15,地基变形事故的分析与处,理,为,了解,决,大,楼,的,倾,斜,问题,，可以采用冲孔,挤,土法和井点降水法,来处,理。具体操作方法如下,：,冲孔,挤,土法。在,6,个,沉井底部各打,2,个,水平孔（孔,径为,1 46,mm,，,孔深,为,4,m,），,钻进营业楼,下的泥炭,质,土中,。,井点降水法。用,1,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,。,3,）事故处,理,地基变形事故的分析与处理为了解决大楼的倾斜问题，可以采用冲孔,16,地基变形事故分析与处理课件,17,