建筑工程質(zhì)量事故分析報(bào)告

1、一、工程實(shí)例分析濟(jì)南某五層砌體結(jié)構(gòu)住宅樓位于小清河旁，平面呈“一”字形，東西長(zhǎng)37m,南北寬9m,建筑面積1721m,采用無(wú)埋深筏板基礎(chǔ)。在建筑場(chǎng)地平整后，先鋪C10素混凝土墊層，厚100mm、在其上澆筑C20的鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，筏板厚300mm，在筏板基礎(chǔ)上砌磚墻。當(dāng)主體工程施工至第五層時(shí)，發(fā)現(xiàn)東起第五開(kāi)間中部筏板基礎(chǔ)南北向整塊橫向斷裂。經(jīng)檢查，從勘察報(bào)告、設(shè)計(jì)(依據(jù)勘察報(bào)告)和施工中均找不到原因，而是未處理好地基勘察、基礎(chǔ)處理和建筑總平面的關(guān)系。對(duì)該樓地基土層重新進(jìn)行勘察，新查明的地基土層和歷史變遷如下：(1)表層為雜填土，西半部厚度1.12.4m,東半部厚度2.45.5m。(2)第二層

2、為稻殼灰及淤泥層土，其中稻殼灰占70%80%。淤泥極為弱：孔隙比高達(dá)e=2.122.60;液性指數(shù)IL=1.572.47;天然重度很小，僅為丫=14.315.2kN/m3,標(biāo)準(zhǔn)壓縮系數(shù)a1-2=2.05MPa-1,屬于超高壓縮性土，厚度2.02.9m,分布在場(chǎng)地西半部，雜填土下面。(3)第三層為淤泥層.厚度為1.31.5m。此淤泥層也分布在場(chǎng)地西半部，場(chǎng)地東半部無(wú)此淤泥軟弱土層。(4)第四層為份土及粉細(xì)砂層，場(chǎng)地內(nèi)普遍分布，層厚45m,土質(zhì)良好。(5)經(jīng)深入調(diào)查得知該場(chǎng)地原為一南北長(zhǎng)70m、東西寬4050m的水塘。附近餐飲業(yè)用戶用稻殼作燃料后將稻灰傾倒在塘內(nèi)，不久塘被填平，還曾用作燒磚窯場(chǎng)。該

3、工程開(kāi)工前半年多方平整場(chǎng)地修建住宅樓。由于該樓西半部置于原水塘內(nèi)，東半部位于塘外岸上，塘內(nèi)外土質(zhì)突變是造成鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)受力不合理斷裂，從而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)破壞的主要原因。本人參與下曾提供四個(gè)處理方案進(jìn)行比較：方案一，將住宅樓五層全部拆至四層，并在四層頂部，加設(shè)鋼筋混凝土封閉圈梁。方案二，在方案一的基礎(chǔ)上，東半部場(chǎng)地土質(zhì)較好，東部四間仍修復(fù)至五層。方案三，保留住宅樓為五層，自上至下拆除基礎(chǔ)開(kāi)裂這一開(kāi)間，將一幢樓房分成東、西兩幢樓。這樣處理后，減小了建筑物的長(zhǎng)高比.相對(duì)增加建筑物的剛度；并使東西兩幢樓可以自由沉降。方案四，暫緩處理，待進(jìn)一步沉降觀測(cè)后，再分析處理。上述四個(gè)方案各有利弊。經(jīng)多次研究

4、討論，最后采用卸荷處理方案，即將原設(shè)計(jì)建造的五層住宅樓，全部拆至四層，即采用方案一。后又進(jìn)一步卸荷，將住宅樓全部拆成至三層。在該住宅樓已使用多年，觀察到該按原來(lái)筏板基礎(chǔ)斷裂的裂縫已經(jīng)穩(wěn)定，沒(méi)有再繼續(xù)發(fā)展。住戶已放心，消除了憂慮。但由于這一事故處理，拆除兩層樓房，損失建筑面積40%。如不用卸荷處理方案，改用錨桿靜壓樁加固場(chǎng)地西半部軟弱地基，則可在保證住宅樓安全的前提下，保持住宅樓五層不變。地基與基礎(chǔ)質(zhì)量，對(duì)建筑物的安全使用和耐久性影響甚大?；A(chǔ)或地基的質(zhì)量事故，常常帶來(lái)地面的塌陷、各種梁的拉裂、墻體開(kāi)裂、柱子傾斜等。輕則使人對(duì)建筑有不安全感，重則影響建筑物的使用，甚至于危及人們的生命。據(jù)有關(guān)單位

5、對(duì)43起房屋過(guò)大不均勻沉降原因調(diào)查分析得知，屬于設(shè)計(jì)不周者占21%,屬于施工問(wèn)題者占70%,屬于使用單位管理不善者占9%。由此可見(jiàn)，盡管事故產(chǎn)生的原因是多方面的，而注意施工質(zhì)量，則是避免事故發(fā)生的重要措施。現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于多方面原因往往會(huì)出現(xiàn)一些裂縫，因此，鑒別裂縫、分析裂縫、控制裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，并對(duì)裂縫的產(chǎn)生進(jìn)行有效的防治，對(duì)保證混凝土結(jié)構(gòu)的整體性及正常使用具有重要的意義。外荷載引起的裂縫：外荷載作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)裂縫一般具有很強(qiáng)的規(guī)律性，通過(guò)計(jì)算分析就可以讀出正確的結(jié)論。如：矩形樓板板面裂縫成環(huán)狀，沿框架梁分布，板底裂縫成十字或米字集中于跨中；轉(zhuǎn)角陽(yáng)臺(tái)或挑檐板裂縫位于板面起始于墻板交

6、界以角點(diǎn)為中心成米字形向外延伸。受力裂縫，其裂縫與荷載有關(guān)，預(yù)示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴(yán)重問(wèn)題。溫度收縮裂縫：溫度收縮裂縫是一種建筑最常見(jiàn)的裂縫，主要是由于結(jié)構(gòu)的溫度變形及材料的收縮變形受阻及應(yīng)力超標(biāo)所致?，F(xiàn)澆板收縮裂縫主要集中在房屋的中部和房屋四周陽(yáng)角處，裂縫成棗核狀止于梁邊。房屋四周陽(yáng)角處的房間在離開(kāi)陽(yáng)角1米左右，即在樓板的分離式配筋的負(fù)彎矩筋以及角部放射筋未端或外側(cè)發(fā)生45度左右的樓地面斜角裂縫。其原因主要是碎的收縮特性和溫差雙重作用所引起的，并且愈靠近屋面處的樓層裂縫往往愈大。從設(shè)計(jì)角度看，現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范側(cè)重于按強(qiáng)度考慮，未充分按溫差和混凝土收縮特性等多種因素作綜合考慮，配筋量因而達(dá)不

7、到要求。而房屋的四周陽(yáng)角由于受到縱、橫二個(gè)方向剪力墻或剛度相對(duì)較大的樓面梁約束，限制了樓面板碎的自由變形，因此在溫差和碎收縮變化時(shí)，板面在配筋薄弱處（即在分離式配筋的負(fù)彎矩筋和放射筋的未端結(jié)束處）首先開(kāi)裂，產(chǎn)生45度左右的斜角裂縫。雖然樓地面斜角裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)安全使用沒(méi)有影響，但在有水的情況下會(huì)發(fā)生滲漏，影響正常使用。地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫：由于地基沉降不均勻使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力，導(dǎo)致樓板裂縫。不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫多屬貫穿性裂縫，其走向與沉降情況有關(guān)。使用商品混凝土引起的收縮裂縫：商品混凝土由于采用泵送，混凝土的流動(dòng)性要好，因此一般商品混凝土的坍落度都較大，水灰比較大，如保證水灰比則要增加水泥

8、用量，這樣就使混凝土在硬化階段出現(xiàn)收縮裂縫。裂縫的產(chǎn)生大多在硅澆筑初期，即澆搗后46小時(shí)左右，裂縫形狀不規(guī)則且長(zhǎng)短不一，互不連貫，產(chǎn)生裂縫部分大多為水泥浮漿層和砂漿層。有于碎坍落度偏大，表面經(jīng)過(guò)振搗形成一層水泥含量較多，收縮性較大的水泥浮漿層及砂漿層一方面由于硅初凝時(shí)表面游離水分蒸發(fā)過(guò)快產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時(shí)碎早期強(qiáng)度較低（面層為砂漿層強(qiáng)度更低）,不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致硅表面開(kāi)裂，另一方面由于面層浮漿或砂漿的收縮值比基層碎大許多，而造成變形值不同導(dǎo)致面層開(kāi)裂。一,裂縫的成因極其形勢(shì)無(wú)論是設(shè)計(jì)不周，還是施工中沒(méi)認(rèn)真驗(yàn)槽和釬探使建筑物建造在軟硬截然不同的兩個(gè)地段上，都會(huì)使地基產(chǎn)生不均勻的沉

9、降，沉降較大與沉降較小部位之間，出現(xiàn)了相對(duì)位移。位移的結(jié)果是使上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)與地面呈45。左右?jiàn)A角的裂縫。體形復(fù)雜的建筑物，沒(méi)有按設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)置合理的沉降縫，或因施工造成沉降縫被雜物堵塞，都會(huì)造成墻體的開(kāi)裂。下面我們根據(jù)裂縫的形式來(lái)分析其產(chǎn)生的原因及其防止的方法。1 .墻身特別是頂層出現(xiàn)“八”字形縫，有時(shí)出現(xiàn)倒“八”字形縫。以上兩種裂縫中，對(duì)于“八”字形裂縫，一般由于建筑物兩端沉降較大，中部沉降較小的原因所致；對(duì)于倒“八”字形裂縫，一般則由于建筑物的中間沉降較大，而兩端沉降較小所致。2 .頂層墻身的水平縫，一般在平頂?shù)拈芸诨蛉α合?3皮醇的灰縫中。通常在外墻頂部，兩端較嚴(yán)重，有時(shí)位于房屋的四角，出

10、現(xiàn)抱角縫。四角處縫最大，中間逐漸減小。以上兩種形式的裂縫產(chǎn)生的原因主要是溫度變化或地基不均勻變形。其防治方法是：提高砂漿強(qiáng)度；提高砌筑質(zhì)量；在易裂處設(shè)置水平鋼筋；頂層采用保溫層；合理的設(shè)置溫度縫等。3 .窗間墻兩對(duì)角處出現(xiàn)水平裂縫，一般成對(duì)出現(xiàn)。產(chǎn)生原因主要是地基不均勻變形或沉降縫處理不當(dāng)，沉降單元被頂住后，最易產(chǎn)生這種裂縫。4 .發(fā)生在窗間墻、窗臺(tái)墻、內(nèi)墻或外墻上的斜裂縫（圖3）。大部分裂縫是通過(guò)窗口的兩對(duì)角，在緊靠窗口處縫寬較大，向兩邊和上下逐漸縮小。產(chǎn)生的主要原因是由于地基不均勻變形，墻身受較大的剪力，造成了砌體受主拉應(yīng)力的破壞。裂縫往往是由沉降較大的一邊逐漸向上發(fā)展。5 .發(fā)生在縱墻的

11、頂部或底層窗臺(tái)墻上。產(chǎn)生原因主要是墻的兩端沉降值較大，中間沉降數(shù)值小，使墻的上端或底層窗臺(tái)中間受拉所產(chǎn)生。以上三種形式的裂縫的防治方法是：處理好地基，對(duì)高低差過(guò)大、建筑物過(guò)長(zhǎng)、平面形狀復(fù)雜、地基處理方法不同（如部分樁基、部分天然地基）、分期建設(shè)的建筑物，都應(yīng)根據(jù)不同的條件，設(shè)有適當(dāng)?shù)某两悼p。沉降縫應(yīng)有一定的寬度，施工時(shí)一般應(yīng)先建重單元、后建輕單元。根據(jù)地質(zhì)和釬探資料加強(qiáng)上層結(jié)構(gòu)的剛度和調(diào)整好基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。6 .底層窗臺(tái)墻的裂縫多發(fā)生在底層窗口下面，二層以上少見(jiàn)。縫寬上大下小，一般發(fā)生在窗口中部1/2寬度范圍內(nèi)。其原因主要是地基不均勻變形，使窗臺(tái)墻起反糧作用而引起；但也有的是窗間墻與窗臺(tái)墻因荷載差異

12、過(guò)大、灰縫壓縮不一造成的，以及溫度變形和干燥收縮產(chǎn)生裂縫。其預(yù)防措施是建議設(shè)計(jì)在窗口下砌體中配筋或調(diào)整基礎(chǔ)寬度等。三、結(jié)束語(yǔ)在建筑結(jié)構(gòu)的建造的使用過(guò)程中，由于地基和基礎(chǔ)工程的質(zhì)量問(wèn)題，使建筑物墻體和樓蓋開(kāi)裂影響使用的，有礙觀瞻并使人有不安全感覺(jué)的，更有甚者使建筑物倒塌的事故，近幾年有上升的趨勢(shì)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，其中地基和基礎(chǔ)工程的質(zhì)量問(wèn)題，占總事故的確21%。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，人們普遍認(rèn)為最難駕馭的并不是上部結(jié)構(gòu)，而是該工程的地基和基礎(chǔ)工程的問(wèn)題，建筑物的上部結(jié)構(gòu)盡管千變?nèi)f最化，復(fù)雜萬(wàn)分，但是在電子計(jì)算機(jī)得普遍應(yīng)用，今天，它們基本上都是在設(shè)計(jì)和施工中可以被預(yù)知和掌握。而對(duì)于建筑群

13、所在場(chǎng)地的地下土層分布則不然，一般地說(shuō)，人們只能在設(shè)計(jì)前通過(guò)幾個(gè)鉆孔的土樣的試驗(yàn)得知其少數(shù)信息，也只能在施工后，槽底的釬探結(jié)果了解其表層信息，至于更深層更全面的情況卻不能全面的掌握，往往憑經(jīng)驗(yàn)加以處理，這就產(chǎn)生誤差，甚至錯(cuò)誤造成對(duì)建筑物建成后的損壞，而且，地基基礎(chǔ)都是地下隱蔽工程，建筑工程竣工后，難以檢查，使用期間出現(xiàn)事故的苗頭也不易察覺(jué)，一旦發(fā)生事故難以補(bǔ)救，甚至造成災(zāi)難性的后果。地基基礎(chǔ)工程事故發(fā)生可能是因勘測(cè)、設(shè)計(jì)、構(gòu)造、制造、安裝與使用等因素相互作用引起的。而這些因素中。某些因素引起突發(fā)事故。另一些因素可能導(dǎo)致消耗性逐漸發(fā)生的事故，從安全上講，突發(fā)事故是危險(xiǎn)的。所以，研究并探討地基基礎(chǔ)

14、工程事故發(fā)生的原因，更具有普遍性。地方性和經(jīng)驗(yàn)性，對(duì)它的分析后得到的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，更是建筑工程技術(shù)人員需要不斷積累的知識(shí)財(cái)富。并對(duì)地基基礎(chǔ)工程事故采取有效的防止措施，是一個(gè)值得重視的課題。分析與處理：首先我們知道地基破壞的三種形式（a）整體剪切破壞；（b）局部剪切破壞；（c）沖切剪切破壞因此地基與基礎(chǔ)的工程事故的原因及防治方法大致可分為以下幾類(lèi)：（一）因工程地質(zhì)勘查中的錯(cuò)誤而產(chǎn)生的事故工程勘察報(bào)告要全面反映建筑場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，預(yù)防地基與基礎(chǔ)的工程事故，首先對(duì)場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件全面正確的了解，要做到這一點(diǎn)關(guān)鍵要搞好工程勘查工作，要根據(jù)建筑物場(chǎng)地的特點(diǎn)，建筑物情況合理確定工程勘察目

15、的和任務(wù)，勘查工作是設(shè)計(jì)的重要稱序，決不能忽視而不做，也不能隨便做而不考慮是否適用。特別是對(duì)復(fù)雜的、軟弱的地基，更應(yīng)慎重對(duì)待。即使對(duì)單層的一般性建筑，也不能不做勘查。（二）因建筑物基礎(chǔ)底面土壓力過(guò)大超過(guò)地基承載力造成的事故地基承載力是建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。各類(lèi)地基承受基礎(chǔ)傳來(lái)荷載的能力都有一定的限度，超過(guò)這一限度，首先發(fā)生的是建筑物具有較大的不均勻沉降，引起房屋開(kāi)裂；如果超越這一限度過(guò)多，則可能因地基土發(fā)生剪切破壞而整體滑動(dòng)或急劇下沉，造成房屋的傾倒或嚴(yán)重受損。（三）因地基中暗溝、古墓等舊構(gòu)筑物影響造成的事故建筑物地基槽開(kāi)挖后，可能遇到許多局部異常的情況，例如：在地基土中存在有暗

16、溝、古墓、古井、舊基礎(chǔ)等已廢除了的構(gòu)筑物，其中在暗溝、古井內(nèi)往往填充疏松的建筑垃圾或淤泥軟土，形成局部的松軟部位，可能引起基礎(chǔ)局部嚴(yán)重下沉。導(dǎo)致上部墻體或結(jié)構(gòu)開(kāi)裂；如遇古墓、防空洞等中空構(gòu)筑物，則可能引起塌陷事故；至于遇到舊基礎(chǔ)、廢化糞池等構(gòu)筑物，它們往往比周?chē)烊坏鼗鶊?jiān)實(shí)得多，形成軟硬突變，也會(huì)造成上部結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。因此在刨槽驗(yàn)槽過(guò)程中查明局部異常情況是十分重要的。(四)因建筑地基發(fā)生溶蝕與管涌造成的事故1 .當(dāng)建筑地基中存在地下水，并有下列條件時(shí)，則可能發(fā)生溶蝕與管涌事故：(1)石灰?guī)r地區(qū)經(jīng)長(zhǎng)期地下水的作用，可能發(fā)生溶洞。溶洞發(fā)育地區(qū)，將發(fā)生地基溶蝕。(2)山區(qū)殘積土或披積土顆粒大小相差懸殊時(shí)

17、。在地下水流動(dòng)作用下，可能發(fā)生溶蝕或管涌。(3)如地基土質(zhì)級(jí)配不良，地下水流速大，則地基中土的細(xì)顆粒可能被沖走，而產(chǎn)生管涌。凡在上述地區(qū)建造的工程都應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，如果認(rèn)為地基中存在上述溶蝕問(wèn)題，應(yīng)另選場(chǎng)地，因?yàn)樯鲜鋈芪g事故的措施相當(dāng)不容易，并且費(fèi)用很高。2 .地下水的主要影響有：(1)基礎(chǔ)埋深一一基礎(chǔ)宜埋置在地下水位以上，凍土層厚度以下，后者與土中的毛細(xì)水有關(guān)。(2)施工排水一一當(dāng)基礎(chǔ)埋置地下水位以下時(shí)，基槽開(kāi)挖和基礎(chǔ)施工必須排水。如果排水不好或基槽遭踩踏都會(huì)造成隱患。(3)地下水升降一一下降會(huì)使建筑物產(chǎn)生不均勻沉降，而上升會(huì)使粘土層軟花、濕陷性黃土下沉、膨脹土層吸水膨脹。(4)溶蝕

18、與管涌一一在石灰?guī)r地區(qū)地下水存在會(huì)造成溶蝕，在有承壓水地區(qū)，如基槽挖除承壓水以上隔水層，則可能出現(xiàn)大量涌水浸泡地基。(5)空心結(jié)構(gòu)浮起一一水池、油罐、空曠地下工程埋深超越地下水位教多時(shí)，可能上浮，影響使用。(五)防治方法1、置換置換是用物理力學(xué)性質(zhì)較好的巖土材料置換天然地基中的部分或全部軟弱土體或不良土體，形成雙層地基或復(fù)合地基.以達(dá)到提高地基承載力、減少沉降的目的。主要包括換土墊層法、擠淤置換法、褥墊法、振沖置換法(或稱振沖碎石柱法卜沉管碎石樁法、強(qiáng)夯置換法、砂樁(置換)法、石灰樁法，以及EPS(發(fā)泡聚苯乙烯)超輕質(zhì)料填土等。2、排水固結(jié)排水固結(jié)是指土體在一定荷載作用下固結(jié)，孔隙比減小，強(qiáng)度

19、提高，以達(dá)到提高地基承載力，減少工后沉降的目的。主要包括加載預(yù)壓法、超載預(yù)壓法、砂井法(包括普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶法卜真空預(yù)壓與堆載預(yù)壓聯(lián)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體中灌入或拌入水泥、或石灰、或其他化學(xué)固化漿材在地基中形成增強(qiáng)體，以達(dá)到地基處理的日的。主要包括深層攪拌法(包括漿體四射和物體噴射深層攪拌法卜高壓噴射注漿法、滲入性灌漿法、劈裂灌漿法、擠密灌漿法和電動(dòng)化學(xué)灌漿法等。4、振密、擠密振密、擠密是采用振動(dòng)或擠密的方法使未飽和土密實(shí)，土體孔隙比減小，以達(dá)到提高地基承載力和減少沉降的目的。主要包括表層原位壓實(shí)法、強(qiáng)夯法、振沖密實(shí)法、擠密砂樁法、爆破擠密法

20、、土樁、灰土樁法等。5、加筋加筋是在地基中設(shè)置強(qiáng)度高、模量大的筋材，以達(dá)到提高地基承載力、減少沉降的目的。強(qiáng)度高、模量大的筋材，可以是鋼筋混凝土也可以是土工格柵、土工織物等。主要包括加筋土法、土釘墻法、錨固法、樹(shù)根樁法、低強(qiáng)度混凝土樁復(fù)合地基和鋼筋混凝土樁復(fù)合地基法等。6、冷熱處理冷熱處理是通過(guò)凍結(jié)土體，或焙燒、加熱地基土體改變土體物理力學(xué)性質(zhì)以達(dá)到地基處理的目的。它主要包括凍結(jié)法和燒結(jié)法兩種。7、托換托換是指對(duì)原有建筑物地基和基礎(chǔ)進(jìn)行處理和加固或改建。主要包括基礎(chǔ)加寬法、墩式托換法、樁式托換法以及綜合托換法等。8、糾偏糾偏是指對(duì)由于不均勻沉降造成傾斜的建筑物進(jìn)行矯正的手段。主要包括加載糾偏法、淘士糾偏法、頂升糾偏法和綜合糾偏法等。（六）、基礎(chǔ)加固技術(shù)1、準(zhǔn)備工作a、建筑物地基工程勘察資料b、沉降和不均勻沉降觀測(cè)資料c、建筑物上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料d、掌握周?chē)h(huán)境情況e、建筑物施工資料2、基礎(chǔ)加寬技術(shù)通過(guò)基