地基基础工程事故概述

孙树平

摘要：地基与基础工程是建筑施工的主导工程之一，也是建筑施工技术最为复杂、难度最大、工期最长、占投资最大的分部工程。它的施工质量的好坏，直接影响到建筑物的安危和使用寿命，以及施工成本和工程整体的顺利进行。近年来，随着我国经济建设的迅猛发展，城市建设日益增多，对地基与基础工程的施工的重要性，也日益受到各方的重视和关注，因此必须科学地进行施工，制定有效的保证质量和安全措施，按工程施工质量验收规范要求认真的进行施工，以确保优质、安全、高速、低耗、高效益地顺利完成工程施工任务。

关键词：地基基础；工程事故；措施

1地基基础施工中存在的问题

地基建设中的塌方。在工程项目的地基建设中，如果出现了塌方问题，必然会使地基土受到扰动，进而影响到地基的整体承载力，不仅会对自身的工程建设造成危害，同时还会严重影响周围建筑物的安全，甚至会造成安全事故，造成重大的人员伤亡。地基缺乏保护。工程项目的地基建设中另一个重要问题就是地基缺乏足够的保护，特别是在长江以南多雨地区进行工程施工，如果不能解决好地下水的问题，就会对地基建设带来严重的危害。地基建设中的管理不善。在地基建设中，由于管理方的疏忽也可能会对地基质量造成影响。如果管理人员管理疏造成基坑开挖与设计不符，就会引起基坑的抗剪切力度不够，从而造成基坑的变形，影响地基建设的质量。

2地基事故发生概率高

2.1土组成和受力的复杂性

土由三相组成，三相间的不同比例关系及其相互作用，使岩土形成了极其复杂的物理力学性质，土具有变异性、不连续性和多相性的特点。土的复杂性使有关土的计算理论和参数选取一直处在半理论半经验状态，准确计算存在困难。土是地基基础施工的承受体，施工过程中土体要经受反复扰动，受力非常复杂。如打桩过程产生的挤土效应;挖孔桩造成孔壁和孔底的松弛效应;施工降水会造成土体固结，提高土的抗剪强度;盾构机在推进中土体内产生并积聚超孔隙水压力，而盾构推过以后，孔隙水压力又逐渐消散，也即土体施工期间的主固结，随时间增长发展的流变位移。

1.2特殊土

一些岩土具有特殊的工程性质，如一些软土的结构性，一但结构受到扰动，土的强度显著降低，甚至呈流动状态，造成周围几十米地面和建筑物下沉、桩的倾斜偏位等。湿陷性黄土的湿陷性，表现在一旦受水浸湿，土的结构迅速破坏，并产生显著的附加沉降，其强度也随着迅速降低，引起建筑物不均匀沉降而开裂损坏。近年来，有关膨胀土、多年冻土、深厚填土等引起基坑破坏、基础沉降等问题也多有报道。有关特殊性土情况下地基基础工程事故的预防与处理，在后面的连载中将分别介绍。

1.3土的成层性和非均匀性

地基土常常是由很多性质差异很大土层组成，一些上硬下软的土层分布如图1所示，当采用上部较硬土层作为持力层时，容易造成建筑物沉降大、沉降时间长。这些事故在一些沿湖、沿海地区容易出现，一些建筑物沉降超过10年。最有名的当属上海工业展览馆。该展览馆于1954年5月开工，实测当年年底基础的平均沉降量达到600mm。1957年6月实测中央大厅四周的沉降量最大为1465.5mm，而最小处也达到了1228mm。到1986年9月，中央大厅地下室的累计沉降达到1650mm。地基下沉如此严重造成了室内外连接困难、内外管网破裂，维护困难。

图3上硬下软土层示意图

土层的非均匀性会引起建筑物的差异沉降甚至倾斜。该项目建成后发现建筑物上部结构墙体出现较多裂缝，地基基础出现不均匀沉降，南北差异沉降较大，最大沉降差为132mm。基础整体倾斜值为0.417%，建筑物的地基变形值已超过现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007—2011的地基变形允许值。根据勘察报告，土层分布为：①人工填土层平均厚度2.95m;②1粉质黏土层平均厚度3.23m，可塑～软塑;②2淤泥平均厚度13.4m，饱和，流塑;②3粉质黏土平均厚度7.44m，可塑～软塑;②4粗砂平均厚度3.18m，稍密～中密;③粉砂岩及灰岩。

分析事故原因为土层厚度不均匀，②1粉质黏土层局部缺失，沉降大的部位即出现在②1粉质黏土层局部缺失部位。该项目虽经过水泥土搅拌桩处理，但处理后还存在不均匀，该项目的事故原因涉及设计、施工和检测等问题，在后续连载中将详细介绍。

1.4地下水的影响

地下水对地基基础的影响非常大，几乎涉及地基基础工程的各个方面，很多地基基础工程事故和水有密切关系，如地下水上升可能引起建筑物上浮、开裂。图7a～7c为内蒙古某地，由于地下水上升造成地下室墙体开裂以及梁、柱开裂的图片。地下水位下降会造成建筑物沉降增大。我国每年由于基坑降水造成地面沉降、建筑物、地下管线开裂的事故很多。2014年12月，江西某城市基坑土方挖至9m时，基坑涌水量剧增，日抽水量1万m3，抽水时间持续至少30d，造成周边100m以内几十栋建筑不同程度开裂，平均沉降量超过150mm，最大沉降超过200mm。所造成的直接经济损失以亿元为单位计算，且影响新建筑的施工。有关地下水与地基基础工程事故的关联性将在后续连载中介绍。

2事故处理原则

地基基础工程事故处理应遵循以下原则。1)首先应保证相关人员的安全。2)采取措施避免事故进一步扩大。3)在分析事故原因的基础上制定处理方案。4)采取的加固措施应具备安全、施工速度快、经济的特点。5)应高度重视加固方法和加固施工过程对既有建筑地基基础安全的影响。以上5项原则中，1)，2)条不需要过多解释，4)，5)条在后面的连载中根据具体案例进行分析，本篇重点介绍事故原因分析的重要性。地基基础工程事故原因分析是事故处理的先决条件，如原因分析不正确，可能造成处理方法的错误，加剧工程事故的危害。

北京某工程由于楼梯支撑柱的倾斜，使楼梯和主体结构的外挑梁板发生轻微碰撞，引起局部混凝土压碎。该工程为一教学楼，地上5层，地下3层，筏板基础，基坑支护采用桩锚支护体系。教学楼东西两侧各设一个独立附属楼梯，连接室外地坪到教学楼1层，出现倾斜的是东侧楼梯。楼梯采用钢筋混凝土结构，楼梯内边侧距离主体结构外挑梁板50mm，楼梯采用3个柱下独立基础和1个首步条形独立基础作为楼梯基础。在施工独立基础时，由于基础轴线外侧存在护坡桩，施工方将基础轴线外侧部分搭接在护坡桩上，护坡桩上填土0.5m，内侧压在肥槽回填土上。

该事故初步分析很容易认为基础作用在软硬不均土层引起基础倾斜。但现场调查发现，附属楼梯柱底部向内侧的位移值较上部更大，而上部由于被外挑梁板所抵住，位移不再继续发展，而下部继续向内侧移动，造成楼梯柱从下到上向外侧倾斜的现状。进一步分析发现，楼梯基础施工时，护坡桩上部的锚杆被拆卸，回填土不密实导致护坡桩向坑内侧位移，桩顶位移带动桩顶附近土层和楼梯基础向内侧移动，出现楼梯底部向内侧的位移值更大的现象。对比教学楼西侧的附属楼梯，护坡桩顶部由于没有拆卸锚杆，西侧楼梯基本无水平变位现象。如按初步分析的原因，加固的方法需要加固肥槽回填土，然后将肥槽部分基础顶升，纠正楼梯倾斜。而实际上楼梯柱向外倾斜，如采用基础内侧顶升，会加剧柱子倾斜，造成更大的事故。正确的处理方法应是先将基础整体向外移动，然后再加固肥槽回填土。考虑到施工的复杂性，该室外楼梯被迫拆除重建。由于事故原因不明，仅按表面现象盲目处理造成事故加剧的案例很多，如挤土桩引起桩承载力不满足要求，还采用挤土桩进行处理，则加剧挤土效应，引起更多的桩承载力不满足设计要求，关于此方面的工程案例，将在后面连载的桩基工程事故处理与分析中介绍。

3结论

本文对地基基础事故的特点进行了总结，并对地基基础事故的原因进行了探讨和分析，得出了以下结论。1)地基基础工程事故发生概率高、发生事故时间段的不确定性、涉及工程领域广且危害大、处理难度大，应高度重视，以预防为主。2)地基基础施工不当容易引起地基基础工程事故，施工时应注意周边环境的影响。3)地基基础工程事故原因的正确分析，对于事故的处理方法及防止类似事故发生都是非常必要的。

参考文献

[1]陆德宁.试论房屋建筑地基基础工程施工技术的有效运用[J].建材与装饰,2016,07：47-48.

[2]刘越文.探讨房屋建筑地基基础工程施工技术[J].时代农机,2016,12：160-161.