工程事故分析与处理论文

工程事故分析与处理论文 论文方向 地基基础工程事故分析及处理 摘要 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 对它的分析后得到的经验教训 更是建筑工 程技术人员需要不断积累的知识财富 并对地基基础工程事故采取有效的防止措施 是一 个值得重视的课题 关键词 地基 工程事故 事故原因 防治方法 正文 绪言 在建筑结构的建造的使用过程中 由于地基和基础工程的质量问题 使建筑物墙体和 楼盖开裂影响使用的 有碍观瞻并使人有不安全感觉的 更有甚者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 确 21 在建筑结构的设计和施工过程中 人们普遍认为最难驾驭的并不是上部结构 而 是该工程的地基和基础工程的问题 建筑物的上部结构尽管千变万最化 复杂万分 但是 在电子计算机得普遍应用 今天 它们基本上都是在设计和施工中可以被预知和掌握 而 对于建筑群所在场地的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 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 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 对它的分析后得到的经验教训 更是建筑工程技术 人员需要不断积累的知识财富 并对地基基础工程事故采取有效的防止措施 是一个值得 重视的课题 分析与处理 首先我们知道地基破坏的三种形式 a 整体剪切破坏 b 局部剪切破坏 c 冲切剪切破坏 因此地基与基础的工程事故的原因及防治方法大致可分为以下几类 一 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 预防地基与基础的工程事故 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称序 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 二 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 下面列举全世界闻名的实例 三 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 在地基土中存在有暗沟 古墓 古井 旧基础等已废除了的构筑物 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 它们往往比周围天然地基坚实得多 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 四 因建筑地基发生溶蚀与管涌造成的事故 1 当建筑地基中存在地下水 并有下列条件时 则可能发生溶蚀与管涌事故 1 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 2 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 3 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 因为上述溶蚀事故的措施相当不容易 并且费用很高 2 地下水的主要影响有 1 基础埋深 基础宜埋置在地下水位以上 冻土层厚度以下 后者与土中的毛细水有关 2 施工排水 当基础埋置地下水位以下时 基槽开挖和基础施工必须排水 如果排水不好或基槽遭 踩踏都会造成隐患 3 地下水升降 下降会使建筑物产生不均匀沉降 而上升会使粘土层软花 湿陷性黄土下沉 膨胀土 层吸水膨胀 4 溶蚀与管涌 在石灰岩地区地下水存在会造成溶蚀 在有承压水地区 如基槽挖除承压水以上隔水 层 则可能出现大量涌水浸泡地基 5 空心结构浮起 水池 油罐 空旷地下工程埋深超越地下水位教多时 可能上浮 影响使用 五 防治方法 1 置换 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 振冲置换法 或称振冲碎石柱法 沉管碎石桩法 强夯 置换法 砂桩 置换 法 石灰桩法 以及 EPS 发泡聚苯乙烯 超轻质料填土等 2 排水固结 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 主要包括加载预压法 超载预压法 砂井法 包括普通砂井 袋装砂井和塑料排水带法 真空预压与堆载预压联合作用 以及降低地下水位等 3 灌入固化物 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 以达到地基处理的日的 主要包括深层搅拌法 包括浆体四射和物体喷射深层搅拌 法 高压喷射注浆法 渗入性灌浆法 劈裂灌浆法 挤密灌浆法和电动化学灌浆法等 4 振密 挤密 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 以达到提高 地基承载力和减少沉降的目的 主要包括表层原位压实法 强夯法 振冲密实法 挤密砂 桩法 爆破挤密法 土桩 灰土桩法等 5 加筋 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 强度高 模量大的筋材 可以是钢筋混凝土也可以是土工格栅 土工织物等 主要包 括加筋土法 土钉墙法 锚固法 树根桩法 低强度混凝土桩复合地基和钢筋混凝土桩复 合地基法等 6 冷热处理 冷热处理是通过冻结土体 或焙烧 加热地基土体改变土体物理力学性质以达到地基 处理的目的 它主要包括冻结法和烧结法两种 7 托换 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等 8 纠偏 纠偏是指对由于不均匀沉降造成倾斜的建筑物进行矫正的手段 主要包括加载纠偏法 淘土纠偏法 顶升纠偏法和综合纠偏法等 六 基础加固技术 1 准备工作 a 建筑物地基工程勘察资料 b 沉降和不均匀沉降观测资料 c 建筑物上部结构和基础设计资料 d 掌握周围环境情况 e 建筑物施工资料 2 基础加宽技术 通过基础加宽可以扩大基础底面积 有效降低基底接触压力 3 托换技术 a 墩式托换是直接在基础下挖扎 灌注棍凝土形成混凝土墩基础 一般适用于浅层有 较好的持力层情况 让墩基础落在良好的持力层上 使其具有较高承载力 b 桩式托换技术 c 树根桩托换 树根桩是一种小直径钻孔灌注桩 其直径通常为 100 250mm 有时也有采用 300mm 树根桩施工过程如下 先利用钻机钻孔 满足设计要求后 放入钢筋或钢筋笼 同时 放人注浆管 用压力注入水泥浆或水泥砂浆而成桩 亦可放入钢筋笼后再灌入碎石 然后 再注入水泥浆或水泥砂浆而成桩 小直径钻孔灌注桩也有人称为微型校 小直径钻孔灌注 桩可以竖向 斜向设置 网状布置如树根状 故称为树根桩 可应用挖孔桩 灌注桩 打 入桩 一般静压桩进行基础托换 通常在原基础外侧地基中设置桩 然后通过托梁或扩大 承台来承担柱或墙传来的荷载 灌注桩 打入桩和静压桩施工同一般桩基施工 结语 当发生一次重大的地基基础事故后 最关键的事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 进行公正的仲裁 明确事故的责任 只有正 确的分析 才能找到今后应吸取的教训 化消极因素为积极因素 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 工程设计人员在进行地基基础的设计时 应注意以下几个 方面 第一 地基基础的设计应当根据建筑物的使用要求 结构型式和工地的土质条件 合 现场具体情况 在适用与经济的前提下 要保证建筑物的主要承重结构在正常使用过程中 不发生裂缝或损坏 第二 地基基础工程事故是目前在建筑工程中出现得较多的问题 为防患于未然 有 关人员应针对地基情况 对症下药 认真细致地做好勘查 总体布置 选取基础类型和设 计计算等方面的工作 第三 有关人员不仅要研究已出现的工程事故作为 前车之鉴 同时也应学习已有 的成功经验与方法 不断提高技术水平 确保工程质量 第四 在地震区中 对已发生的消耗性地基基础事故 不应忽视而应及时修好 否则 在地震作用下可能转变为灾难性的工程事故 第五 建议编制有关防止地基基础工程事故的法规 以使有关方面重视这项工作