地基基础.ppt

地基与基础工程事故地基与基础工程事故 分类：分类：n n地基变形造成工程事故：地基变形造成工程事故：当总沉降量或不当总沉降量或不当总沉降量或不当总沉降量或不均匀沉降量超过建筑物允许值时，将导致上部结均匀沉降量超过建筑物允许值时，将导致上部结均匀沉降量超过建筑物允许值时，将导致上部结均匀沉降量超过建筑物允许值时，将导致上部结构开裂、倾斜，造成结构破坏。构开裂、倾斜，造成结构破坏。构开裂、倾斜，造成结构破坏。构开裂、倾斜，造成结构破坏。n n地基失稳造成工程事故：地基失稳造成工程事故：结构物作用在地结构物作用在地结构物作用在地结构物作用在地基上的荷载密度超过地基承载力，地基将产生剪基上的荷载密度超过地基承载力，地基将产生剪基上的荷载密度超过地基承载力，地基将产生剪基上的荷载密度超过地基承载力，地基将产生剪切破坏，将导致建筑物倒塌或破坏。切破坏，将导致建筑物倒塌或破坏。切破坏，将导致建筑物倒塌或破坏。切破坏，将导致建筑物倒塌或破坏。n n土坡滑动造成工程事故：土坡滑动造成工程事故：造成土坡滑动的原造成土坡滑动的原造成土坡滑动的原造成土坡滑动的原因很多，除坡上加载、坡角取土等人为因素外，土因很多，除坡上加载、坡角取土等人为因素外，土因很多，除坡上加载、坡角取土等人为因素外，土因很多，除坡上加载、坡角取土等人为因素外，土中渗流改变土的性质，特别是降低土层界面强度，中渗流改变土的性质，特别是降低土层界面强度，中渗流改变土的性质，特别是降低土层界面强度，中渗流改变土的性质，特别是降低土层界面强度，以及土体强度随蠕变而降低等是重要原因。以及土体强度随蠕变而降低等是重要原因。以及土体强度随蠕变而降低等是重要原因。以及土体强度随蠕变而降低等是重要原因。n n地震造成工程事故：地震造成工程事故：地震对建筑物的影响不地震对建筑物的影响不地震对建筑物的影响不地震对建筑物的影响不仅与地震烈度、场地效应、地基土动力特性有关外，仅与地震烈度、场地效应、地基土动力特性有关外，仅与地震烈度、场地效应、地基土动力特性有关外，仅与地震烈度、场地效应、地基土动力特性有关外，还与基础形式、结构型式及结构刚度等有关。还与基础形式、结构型式及结构刚度等有关。还与基础形式、结构型式及结构刚度等有关。还与基础形式、结构型式及结构刚度等有关。n n特殊土地基工程事故：特殊土地基工程事故：特殊土地基主要是指特殊土地基主要是指特殊土地基主要是指特殊土地基主要是指湿陷性黄土地基、膨胀土地基、冻土地基及盐渍土湿陷性黄土地基、膨胀土地基、冻土地基及盐渍土湿陷性黄土地基、膨胀土地基、冻土地基及盐渍土湿陷性黄土地基、膨胀土地基、冻土地基及盐渍土地基。地基。地基。地基。n n基础工程事故：基础工程事故：可分为基础错位事故、基础构可分为基础错位事故、基础构可分为基础错位事故、基础构可分为基础错位事故、基础构件施工质量事故及其他基础工程事故。件施工质量事故及其他基础工程事故。件施工质量事故及其他基础工程事故。件施工质量事故及其他基础工程事故。原因综述：原因综述：n n对场地工程地质情况缺乏全面、正确的了解：对场地工程地质情况缺乏全面、正确的了解：对场地工程地质情况缺乏全面、正确的了解：对场地工程地质情况缺乏全面、正确的了解：1.1.工程勘察工作不符合要求：如勘查布孔间距偏大、工程勘察工作不符合要求：如勘查布孔间距偏大、工程勘察工作不符合要求：如勘查布孔间距偏大、工程勘察工作不符合要求：如勘查布孔间距偏大、钻孔取土深度太浅、土工试验过程中发生质量事故钻孔取土深度太浅、土工试验过程中发生质量事故钻孔取土深度太浅、土工试验过程中发生质量事故钻孔取土深度太浅、土工试验过程中发生质量事故等，致使提供的工程地质勘察报告不能反映实际情等，致使提供的工程地质勘察报告不能反映实际情等，致使提供的工程地质勘察报告不能反映实际情等，致使提供的工程地质勘察报告不能反映实际情况。况。况。况。2.2.建筑场地工程地质合水文地质情况非常复杂：如地建筑场地工程地质合水文地质情况非常复杂：如地建筑场地工程地质合水文地质情况非常复杂：如地建筑场地工程地质合水文地质情况非常复杂：如地基中存在尚未发现的古墓、古井、暗浜、古河道等。基中存在尚未发现的古墓、古井、暗浜、古河道等。基中存在尚未发现的古墓、古井、暗浜、古河道等。基中存在尚未发现的古墓、古井、暗浜、古河道等。3.3.没有按规定进行工程堪察工作没有按规定进行工程堪察工作没有按规定进行工程堪察工作没有按规定进行工程堪察工作n n设计方案不合理或设计计算错误：设计方案不合理或设计计算错误：设计方案不合理或设计计算错误：设计方案不合理或设计计算错误：1.1.设计方案不合理：没有根据上部结构荷载、平设计方案不合理：没有根据上部结构荷载、平设计方案不合理：没有根据上部结构荷载、平设计方案不合理：没有根据上部结构荷载、平面布置、高度、体型、场地工程地质条件合理选面布置、高度、体型、场地工程地质条件合理选面布置、高度、体型、场地工程地质条件合理选面布置、高度、体型、场地工程地质条件合理选用基础形式，造成地基不能满足建筑物对它的要用基础形式，造成地基不能满足建筑物对它的要用基础形式，造成地基不能满足建筑物对它的要用基础形式，造成地基不能满足建筑物对它的要求，导致事故。求，导致事故。求，导致事故。求，导致事故。2.2.设计计算错误：设计计算错误：设计计算错误：设计计算错误：1 1）荷载计算不正确，低估实际荷载，造成地基承）荷载计算不正确，低估实际荷载，造成地基承）荷载计算不正确，低估实际荷载，造成地基承）荷载计算不正确，低估实际荷载，造成地基承载力或变形不满足要求。载力或变形不满足要求。载力或变形不满足要求。载力或变形不满足要求。2 2）基础设计错误。基底面积偏小，使得承载力不）基础设计错误。基底面积偏小，使得承载力不）基础设计错误。基底面积偏小，使得承载力不）基础设计错误。基底面积偏小，使得承载力不足或基底布置不合理，造成不均匀沉降。足或基底布置不合理，造成不均匀沉降。足或基底布置不合理，造成不均匀沉降。足或基底布置不合理，造成不均匀沉降。3 3）地基沉降计算不正确导致不均匀沉降失控。）地基沉降计算不正确导致不均匀沉降失控。）地基沉降计算不正确导致不均匀沉降失控。）地基沉降计算不正确导致不均匀沉降失控。n n施工质量造成地基与基础工程事故：施工质量造成地基与基础工程事故：施工质量造成地基与基础工程事故：施工质量造成地基与基础工程事故：1.1.未按设计施工图施工未按设计施工图施工未按设计施工图施工未按设计施工图施工 2.2.未按技术操作规程施工未按技术操作规程施工未按技术操作规程施工未按技术操作规程施工n n环境条件改变造成地基与基础工程施工：环境条件改变造成地基与基础工程施工：环境条件改变造成地基与基础工程施工：环境条件改变造成地基与基础工程施工：1.1.地下工程或深基坑工程施工对邻近建筑物地基地下工程或深基坑工程施工对邻近建筑物地基地下工程或深基坑工程施工对邻近建筑物地基地下工程或深基坑工程施工对邻近建筑物地基与基础的影响与基础的影响与基础的影响与基础的影响 2.2.建筑物地面周围堆载引起建筑物地基附加应力建筑物地面周围堆载引起建筑物地基附加应力建筑物地面周围堆载引起建筑物地基附加应力建筑物地面周围堆载引起建筑物地基附加应力增加导致建筑物沉降增加导致建筑物沉降增加导致建筑物沉降增加导致建筑物沉降 3.3.建筑物周围地基中施工振动或挤压对建筑物地建筑物周围地基中施工振动或挤压对建筑物地建筑物周围地基中施工振动或挤压对建筑物地建筑物周围地基中施工振动或挤压对建筑物地基的影响基的影响基的影响基的影响 4.4.地下水位变化对建筑物地基的影响地下水位变化对建筑物地基的影响地下水位变化对建筑物地基的影响地下水位变化对建筑物地基的影响地基与基础加固方法分类地基与基础加固方法分类n n置换置换置换置换用物理力学性质较好地岩土材料置换天然用物理力学性质较好地岩土材料置换天然用物理力学性质较好地岩土材料置换天然用物理力学性质较好地岩土材料置换天然地基中地部分或全部软弱土体或不良土体，形成双地基中地部分或全部软弱土体或不良土体，形成双地基中地部分或全部软弱土体或不良土体，形成双地基中地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，以达到提高承载力、减少沉降层地基或复合地基，以达到提高承载力、减少沉降层地基或复合地基，以达到提高承载力、减少沉降层地基或复合地基，以达到提高承载力、减少沉降地目的。如换土垫层法、强夯置换法等。地目的。如换土垫层法、强夯置换法等。地目的。如换土垫层法、强夯置换法等。地目的。如换土垫层法、强夯置换法等。n n排水固结排水固结排水固结排水固结土体在一定荷载作用下固结，孔隙比土体在一定荷载作用下固结，孔隙比土体在一定荷载作用下固结，孔隙比土体在一定荷载作用下固结，孔隙比减小，强度提高，已达到提高地基承载力，减少沉减小，强度提高，已达到提高地基承载力，减少沉减小，强度提高，已达到提高地基承载力，减少沉减小，强度提高，已达到提高地基承载力，减少沉将的目的。如加载预压法、超载预压法等。将的目的。如加载预压法、超载预压法等。将的目的。如加载预压法、超载预压法等。将的目的。如加载预压法、超载预压法等。n n灌入固化物灌入固化物灌入固化物灌入固化物向土体中灌入或拌入水泥、石灰或向土体中灌入或拌入水泥、石灰或向土体中灌入或拌入水泥、石灰或向土体中灌入或拌入水泥、石灰或其他化学固化浆材，在地基中形成增强体，以达到其他化学固化浆材，在地基中形成增强体，以达到其他化学固化浆材，在地基中形成增强体，以达到其他化学固化浆材，在地基中形成增强体，以达到地基处理的目的。如渗入性灌浆法、夯实水泥桩法地基处理的目的。如渗入性灌浆法、夯实水泥桩法地基处理的目的。如渗入性灌浆法、夯实水泥桩法地基处理的目的。如渗入性灌浆法、夯实水泥桩法等。等。等。等。n n振密、挤密振密、挤密振密、挤密振密、挤密采用振动或挤密地方法湿未饱和土采用振动或挤密地方法湿未饱和土采用振动或挤密地方法湿未饱和土采用振动或挤密地方法湿未饱和土密实，土体孔隙比减小，已达到提高地基承载力和密实，土体孔隙比减小，已达到提高地基承载力和密实，土体孔隙比减小，已达到提高地基承载力和密实，土体孔隙比减小，已达到提高地基承载力和减小沉降地目的。如强夯法、挤密砂石桩法等。减小沉降地目的。如强夯法、挤密砂石桩法等。减小沉降地目的。如强夯法、挤密砂石桩法等。减小沉降地目的。如强夯法、挤密砂石桩法等。n n加筋加筋加筋加筋在地基中设置强度高、模量大的筋材，已在地基中设置强度高、模量大的筋材，已在地基中设置强度高、模量大的筋材，已在地基中设置强度高、模量大的筋材，已达到提高地基承载力和减小沉降地目的。土钉墙法、达到提高地基承载力和减小沉降地目的。土钉墙法、达到提高地基承载力和减小沉降地目的。土钉墙法、达到提高地基承载力和减小沉降地目的。土钉墙法、树根桩法、锚固法等。树根桩法、锚固法等。树根桩法、锚固法等。树根桩法、锚固法等。n n冷热处理冷热处理冷热处理冷热处理通过冻结土体，或焙烧、加热地基土通过冻结土体，或焙烧、加热地基土通过冻结土体，或焙烧、加热地基土通过冻结土体，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。体，改变土体物理力学性质以达到地基处理的目的。体，改变土体物理力学性质以达到地基处理的目的。体，改变土体物理力学性质以达到地基处理的目的。n n托换托换托换托换对原有建筑物地基和基础进行处理和加固对原有建筑物地基和基础进行处理和加固对原有建筑物地基和基础进行处理和加固对原有建筑物地基和基础进行处理和加固或改建。如墩式托换、桩式托换等。或改建。如墩式托换、桩式托换等。或改建。如墩式托换、桩式托换等。或改建。如墩式托换、桩式托换等。n n纠偏纠偏纠偏纠偏对由于不均匀沉降造成倾斜的建筑物进行对由于不均匀沉降造成倾斜的建筑物进行对由于不均匀沉降造成倾斜的建筑物进行对由于不均匀沉降造成倾斜的建筑物进行矫正的手段。如顶升纠偏、迫降纠偏等。矫正的手段。如顶升纠偏、迫降纠偏等。矫正的手段。如顶升纠偏、迫降纠偏等。矫正的手段。如顶升纠偏、迫降纠偏等。基础工程事故基础工程事故 基础工程事故是指建（构）筑物基础部基础工程事故是指建（构）筑物基础部基础工程事故是指建（构）筑物基础部基础工程事故是指建（构）筑物基础部分强度不够、变形过大或基础错位造成建筑分强度不够、变形过大或基础错位造成建筑分强度不够、变形过大或基础错位造成建筑分强度不够、变形过大或基础错位造成建筑工程事故。工程事故。工程事故。工程事故。1.1.基础错位事故基础错位事故主要有三类：主要有三类：基础平面错位，上部结构与基础在平面上相互错位，基础平面错位，上部结构与基础在平面上相互错位，有的甚至方向有误；有的甚至方向有误；基础标高有误；基础标高有误；基础上预留洞口和预埋件的标高和位置有误。基础上预留洞口和预埋件的标高和位置有误。补就措施：补就措施：可采用吊装、顶推的方法，也可采用扩大基础尺寸可采用吊装、顶推的方法，也可采用扩大基础尺寸的方法，严重的可采用基础托换技术。的方法，严重的可采用基础托换技术。2.2.基础孔洞事故基础孔洞事故钢筋混凝土基础工程表面出现严重的蜂窝、露筋或钢筋混凝土基础工程表面出现严重的蜂窝、露筋或孔洞，称为基础孔洞事故。孔洞，称为基础孔洞事故。补救措施：补救措施：若仅在表面出现孔洞，可采用局部修补方法修补；若仅在表面出现孔洞，可采用局部修补方法修补；若在基础内部，可采用压力灌浆法处理；若在基础内部，可采用压力灌浆法处理；若基础强度不足时可扩大基础尺寸；若基础强度不足时可扩大基础尺寸；若上述方法无法补就时只能拆除。若上述方法无法补就时只能拆除。3.3.桩基工程事故桩基工程事故（1 1）沉管灌注桩质量事故）沉管灌注桩质量事故此法具有适用范围广、适应性强、灵活性大、可调此法具有适用范围广、适应性强、灵活性大、可调节桩长、设备简单、施工方便、速度快、工效高、节桩长、设备简单、施工方便、速度快、工效高、造价较低、污染较轻（尤其时静压沉管无噪音、无造价较低、污染较轻（尤其时静压沉管无噪音、无振动）等优点，所以发展速度很快。土墙适用于多振动）等优点，所以发展速度很快。土墙适用于多高层建筑和一般工业建筑。在软土地基中应用更为高层建筑和一般工业建筑。在软土地基中应用更为广泛。广泛。事故特征及原因事故特征及原因1 1）裂缝与断桩：）裂缝与断桩：沉管灌注桩机械运动引起振动挤压，使桩产生水平或沉管灌注桩机械运动引起振动挤压，使桩产生水平或倾斜断裂；倾斜断裂；桩管顶部管内混凝土不多，自重压力低，拔管速度过桩管顶部管内混凝土不多，自重压力低，拔管速度过快，混凝土受桩管的粘聚阻力拒落，造成断桩；快，混凝土受桩管的粘聚阻力拒落，造成断桩；施工顺序有误，桩间距过小，又没有采取间隔跳打，施工顺序有误，桩间距过小，又没有采取间隔跳打，后打的桩对尚未结硬的前成桩产生横向挤压，使其被后打的桩对尚未结硬的前成桩产生横向挤压，使其被剪断。剪断。2 2）桩身缩颈、夹泥砂：）桩身缩颈、夹泥砂：混凝土配合比不良，和易性、流动性不好，骨料粒混凝土配合比不良，和易性、流动性不好，骨料粒径过大，提管速度过快；径过大，提管速度过快；混凝土浇筑时间过快，管内混凝土部分与模管粘结，混凝土浇筑时间过快，管内混凝土部分与模管粘结，拔管后，混凝土桩身变细，产生桩身缩颈或夹泥；拔管后，混凝土桩身变细，产生桩身缩颈或夹泥；桩尖不密实或沉管后停滞时间过长，使模管内进水、桩尖不密实或沉管后停滞时间过长，使模管内进水、进泥，造成桩端夹泥；进泥，造成桩端夹泥；3 3）桩身蜂窝、空洞：）桩身蜂窝、空洞：混凝土太干，拔管后又没有振捣；混凝土太干，拔管后又没有振捣；混凝土级配不良，粗骨料粒径过大，和易性差，浇混凝土级配不良，粗骨料粒径过大，和易性差，浇筑十分困难。筑十分困难。处理对策：1 1）在正式打桩前，必须试成孔两个以上；）在正式打桩前，必须试成孔两个以上；2 2）选好混凝土配合比，骨料粒径不宜大于）选好混凝土配合比，骨料粒径不宜大于40mm40mm，又，又钢筋笼时不宜大于钢筋笼时不宜大于30mm30mm；3 3）采用正确的成桩孔和拔管工艺，应先启动振动箱）采用正确的成桩孔和拔管工艺，应先启动振动箱再拔管，管内装置探测混凝土下落的浮标，混凝土再拔管，管内装置探测混凝土下落的浮标，混凝土充盈系数达不到要求时可能存在缩颈、空洞、断桩充盈系数达不到要求时可能存在缩颈、空洞、断桩等事故；等事故；4 4）合理控制拔管速度（约）合理控制拔管速度（约0.5m/min0.5m/min），接近地面时），接近地面时硬加振加压，使混凝土有较大的扩散性；硬加振加压，使混凝土有较大的扩散性；5 5）确定合理的打桩程序，对间距较小的桩应采用间）确定合理的打桩程序，对间距较小的桩应采用间隔成桩的方法，在邻桩混凝土强度达到隔成桩的方法，在邻桩混凝土强度达到7070时才可时才可进行新桩沉管打桩。进行新桩沉管打桩。（2 2）预制桩质量事故）预制桩质量事故桩顶破碎事故：混凝土强度不足，桩顶钢筋构造不桩顶破碎事故：混凝土强度不足，桩顶钢筋构造不妥，顶面不平整，锤重选择不当。妥，顶面不平整，锤重选择不当。打入桩侧移、倾斜及断桩事故：打入桩会产生挤土打入桩侧移、倾斜及断桩事故：打入桩会产生挤土效应，引起桩身侧移、倾斜甚至断桩。效应，引起桩身侧移、倾斜甚至断桩。采取的措施：采取的措施：合理安排打桩顺序，控制打桩速度，合理安排打桩顺序，控制打桩速度，采用高强度等级的混凝土桩头，在桩侧或场地四周采用高强度等级的混凝土桩头，在桩侧或场地四周设置防挤沟（孔）等。设置防挤沟（孔）等。（3 3）钻孔灌注桩质量事故）钻孔灌注桩质量事故1 1）清孔不彻底，下钢筋笼和导管碰撞孔壁等原因引）清孔不彻底，下钢筋笼和导管碰撞孔壁等原因引起塌孔，造成桩底沉渣过厚，桩的承载力不足；起塌孔，造成桩底沉渣过厚，桩的承载力不足；2 2）塌孔或缩孔造成桩身断面减小，甚至造成断桩；）塌孔或缩孔造成桩身断面减小，甚至造成断桩；3 3）桩身混凝土质量差，出现蜂窝、孔洞。）桩身混凝土质量差，出现蜂窝、孔洞。预防措施：预防措施：采用合理的施工工艺，采用优质护壁采用合理的施工工艺，采用优质护壁泥浆，采用合理的混凝土配合比，及时清空。泥浆，采用合理的混凝土配合比，及时清空。（4 4）桩基变位事故）桩基变位事故对先打桩后挖土的工程，由于打桩的挤土和动力波对先打桩后挖土的工程，由于打桩的挤土和动力波的作用，使原处于静平衡状态的地基土体遭到破坏，的作用，使原处于静平衡状态的地基土体遭到破坏，土体的抗剪强度明显降低。如果打桩后紧接着开挖土体的抗剪强度明显降低。如果打桩后紧接着开挖基坑，由于开挖时的应力释放，在加上挖土高差形基坑，由于开挖时的应力释放，在加上挖土高差形成一侧卸荷和侧向推力，土体易产生一定的水平推成一侧卸荷和侧向推力，土体易产生一定的水平推力，使先打的桩产生水平位移。力，使先打的桩产生水平位移。预防措施：预防措施：合理安排施工组织计划；群桩基础的合理安排施工组织计划；群桩基础的桩打设后宜停留一定的时间再开挖基坑土方；土方桩打设后宜停留一定的时间再开挖基坑土方；土方开挖应分层均匀，避免产生土压力差。开挖应分层均匀，避免产生土压力差。4.大体积混凝土裂缝事故由于大体积混凝土截面厚度大，水泥在水化过程中由于大体积混凝土截面厚度大，水泥在水化过程中产生的大量的热量聚集在结构内部不易散发，使混产生的大量的热量聚集在结构内部不易散发，使混凝土内部的温度升高。当混凝土内部与表面温差过凝土内部的温度升高。当混凝土内部与表面温差过大时就会产生温度应力。当混凝土的抗拉强度不足大时就会产生温度应力。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便产生温度裂缝。以抵抗该温度应力时，便产生温度裂缝。预防措施：预防措施：（1）材料选用方面：选用水化热低和安全性好的水泥；一定数量的毛石，以减少水泥用量；掺加减水济、缓凝济。（2）选择合理的施工方法：混凝土应分层浇筑（水平厚度控制在0.62.0m），夏季采用降温法施工，冬季采用保温法施工。（3）改善约束条件：设置伸缩缝，设置后浇带。（4）改善板的配筋：设置温度筋，温度筋宜细而密。5.地下室渗漏事故在地下水位较高地区此问题更为严重。在地下水位较高地区此问题更为严重。（1 1）混凝土蜂窝、孔洞渗漏）混凝土蜂窝、孔洞渗漏（2 2）混凝土产生裂缝造成渗漏）混凝土产生裂缝造成渗漏（3 3）施工缝渗漏）施工缝渗漏（4 4）预埋件部位渗漏）预埋件部位渗漏（5 5）管道穿墙（地）部位渗漏）管道穿墙（地）部位渗漏（6 6）变形缝渗漏）变形缝渗漏