上海一幢13層樓倒塌工程事故案例分析

工程事故案例分析上海一幢13層樓倒塌案例分析—工程概況：、工程概況26〔蓮花河畔景苑小區(qū)〕建設(shè)地點(diǎn)：梅隴西路東,淀浦河南,蓮花路西總投資：18830萬元建設(shè)規(guī)模(建筑面積)：總建筑面積85227㎡，共由12棟樓及地下車庫等16個(gè)單位工程組成發(fā)生事故工程：蓮花河畔景苑7號(hào)樓位于在建車庫北側(cè)，臨淀浦河。平面尺寸為長(zhǎng)46.4m，寬13.2m，建筑總面積為6451㎡，建筑總高度為43.9m，上部主體構(gòu)造高度為38.2m，共計(jì)13層，層高2.9m，構(gòu)造類型為樁根底鋼筋7建設(shè)單位：上海梅都房地產(chǎn)開發(fā)〕房地產(chǎn)三級(jí)資質(zhì)：注冊(cè)資本不低于800萬元；從事房地產(chǎn)開發(fā)經(jīng)營(yíng)2年以上；房屋建筑面積存計(jì)竣工5萬平方米以上。發(fā)企業(yè)可以擔(dān)當(dāng)建筑面積25萬平方米以下的開發(fā)建設(shè)工程,擔(dān)當(dāng)業(yè)務(wù)的具體范圍由省、自治區(qū)、直轄市人民政府建設(shè)行政主管部門確定。施工單位：上海眾欣建筑〔市政公用工程三級(jí)施工專業(yè)承包建筑裝修裝飾工程三級(jí)〕施工總承包三級(jí)企業(yè)承包的范圍24米及以下的房屋建筑工程;(2)高度70米及以下的構(gòu)筑物;建筑面積6萬平方米及以下的住宅小區(qū)或建筑群體。監(jiān)理單位：上海光啟建設(shè)監(jiān)理〔房屋建筑工程乙級(jí)〕監(jiān)理范圍：14-2層;24-36米跨度(輕鋼構(gòu)造除外);單項(xiàng)工程建筑面積10000-30000平方米;高度70-120米的高聳構(gòu)筑工程;建筑面積6-12萬平方米的住宅小區(qū)工程。設(shè)計(jì)單位：浙江當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)爭(zhēng)論院〔甲級(jí)資質(zhì)建筑設(shè)計(jì)院〕審圖單位：上海宏核建設(shè)工程詢問年獲得上海市建設(shè)和交通委員會(huì)頒發(fā)的上海市建設(shè)工程施工圖設(shè)計(jì)文件審查〔一類含超限高層〕機(jī)構(gòu)認(rèn)定書勘察單位：上海協(xié)力巖土工程勘察〔工程勘察乙級(jí)資質(zhì)〕柱承受荷載4000kN以下的建筑及高度低于100m的高聳建筑物事故發(fā)生前后狀況該樓于2023年底構(gòu)造封頂，同時(shí)期開頭進(jìn)展12號(hào)樓的地下室開挖。6、7號(hào)樓前的0號(hào)車庫土方開挖，表層1.5m深度范圍內(nèi)的土方外運(yùn)和防汛墻之間，主要堆在第一次土方和6、7號(hào)樓之間20m的空地上，堆土高約8～9m。此時(shí)，尚有局部土方在此無法堆放，即堆在11號(hào)樓和防汛墻之間。6月25日11號(hào)樓后防汛墻發(fā)生險(xiǎn)情，水務(wù)部門對(duì)防汛墻位置進(jìn)展搶險(xiǎn)，也卸掉局部防汛墻位置的堆土。6月27日，早晨5時(shí)35分左右大樓開頭整體由北向南傾倒，在半分鐘內(nèi)，就整體倒下，倒塌后，其整體構(gòu)造根本沒有遭到破壞，甚至其中玻璃都完好無損，大樓底部的樁基則根本完全斷裂。由于倒塌的高樓尚未竣工交付使用，所以，事故并沒有釀成特大居民傷亡事故。但是造成一名施工人員死亡。倒塌的樓房〔從北往南看〕倒塌的樓房〔從北往南看〕倒塌的樓房〔從南往北看〕倒塌的樓房〔從南往北看〕根本保存完好的玻璃暴露的地梁與PHC管樁地質(zhì)資料上海是一個(gè)沖積平原，土質(zhì)較軟，是典型的軟土，從地質(zhì)條件說上海有三種類型土。①平均每平方米最大承載力12噸，如蘇州河一帶②平均每平方米最大承載力8噸，如浦東區(qū)一帶③平均每平方米最大承載力5噸，就是事故發(fā)生的閔行區(qū)一帶土層分層圖地表2~11.2m是上海的典型軟土，軟土有流淌性，建樓時(shí)必需考慮它的特別性，尤其不宜快速堆土蓮花河畔景苑在建73.5～11m的第③層和第④層淤泥質(zhì)土中，土體呈灰色、飽和、流塑狀，最大自然含水量高靈敏性、低強(qiáng)度和低滲透性的特點(diǎn)。氣候資料2023年6月20~27日上海閔行地區(qū)天氣多以雨天為主，降水量較大，氣溫集中在20℃~26℃。風(fēng)向多為南到東南風(fēng)1-2級(jí)轉(zhuǎn)4-5級(jí)，整點(diǎn)最大偏南風(fēng)9m/s。由于降水量較大，在雨水浸泡下土體由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)為流塑狀態(tài)，為后續(xù)事故埋下隱患。7號(hào)樓〔倒塌樓房〕四周環(huán)境蓮花河畔景苑商品房小區(qū)工地共有11幢在建13層樓房，在淀浦河這些樓房北面邊界距淀浦河河岸距離在20~50m之間，其中倒塌樓房距防汛墻最近，據(jù)人目測(cè)僅有二三十米。土方緊貼建筑物，積存在7號(hào)樓〔倒塌樓房〕樓房北側(cè)，北面的空地上堆放76天內(nèi)即堆高10m左右。邊挖邊堆，堆土速度很快。淀浦河的防汛墻被堆土損壞2023年6月26日，淀浦河河道南側(cè)83米長(zhǎng)的防汛墻(高2米多)遭嚴(yán)峻損壞,發(fā)生了滑動(dòng)破壞，使在建的蓮花河畔景苑工地內(nèi)的防汛墻裂成了好幾段，墻體上現(xiàn)出了3個(gè)很大的缺口。中間較長(zhǎng)的兩段墻體往外移位了4米多，外側(cè)河道中積存的泥土已經(jīng)露出河面，形成一片類似灘涂的小塊陸地。這導(dǎo)致河道的航行安全受到影響。而在防汛墻南面，一座由泥土堆成的小山丘矗立在建筑工地上，離防汛墻不過數(shù)米。防汛墻內(nèi)的地面也消滅了開裂，最長(zhǎng)的裂縫寬度在70厘米左右。7號(hào)樓樁位圖13PHC-AB400-33預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混層，雙向條形承臺(tái)的截面為600mm×700mm。開挖地下車庫蓮花河畔景苑的建設(shè)方在75米的地方，開挖一個(gè)深達(dá)4.6米，長(zhǎng)80米，寬45米的基坑，用做地下車庫?！督ㄖ陡捉ㄔO(shè)標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定，軟土場(chǎng)地已成樁條件下，開挖基坑高度不應(yīng)超過1米。堆土過高蓮花河畔景苑四周土的最大承載力為5堆土不應(yīng)超過3米。而在既沒有打圍樁又沒有打基樁的狀況下，7號(hào)樓的北側(cè)堆放了10米高、80米長(zhǎng)、10米寬，或許7000方土。推算下來每平方米土承受壓力約為11噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這類土的最大承載力，從而引起地面下3~12米土的形變，形變的土擠向四周，從而對(duì)樁產(chǎn)生格外大的推力。天氣緣由事故發(fā)生在雨季，上海的降水量大，北面土堆的重量大大增加，土層所受壓力增加，土對(duì)樁的推力就大大增加。同時(shí)，土的含水量增加，使顆粒與顆粒的摩擦力減小，土的流淌性增加，進(jìn)一步加大了土對(duì)樁的推動(dòng)力，使樁南面的支撐力也減小。四計(jì)算及事故分析主動(dòng)土壓力計(jì)算經(jīng)調(diào)查，該小區(qū)軟土參數(shù)如下：分散力15kPa摩擦角＆28度填土重度18kN/m3水平系數(shù)0.5～1南側(cè)開挖深度4.6m北側(cè)堆土高度8～10m東西方向樁間距5m南北方向每排樁數(shù)5-6根從土力學(xué)的角度分析,GB5007-2023《建筑地基根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定邊坡工程主動(dòng)土壓力應(yīng)按下式計(jì)算&Ea0.5rH2tan2(45o )&2Ea0.518820.36105760.3610208KNm邊坡推土主動(dòng)土壓力作用基坑垂直高度：X=h/3=8/3≈2.67m簡(jiǎn)化為水平力和彎矩C80混凝土管樁綜合模量〔鋼筋和混凝土〕查資料得水平地基系數(shù)隨深度線性增長(zhǎng)的比例系數(shù)為慣性矩I依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,考慮樁周土空間受力的影響,計(jì)算寬度為oHoEabo

2080.99206KNoMoEabo

X2062.67550KNm依據(jù)無量鋼系數(shù)CM/HTEbX/EbT2.67/1.082.470 0 a 0 a 0Mmax

MC5502.471358.5KNm0該工程承受PHC-AB400-33預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，混凝土強(qiáng)度為C80,樁身豎向承載力設(shè)計(jì)值2023kN,抗裂彎矩52kNm,極限彎矩77kNm。所算的彎矩大于預(yù)應(yīng)力混凝土鋼管樁本身的極限彎矩77k¤m,導(dǎo)致該樁斷裂從基坑開挖對(duì)鄰近建筑物影響的角度分析根底底面以上土重度 rm

15.7KN/m3

r18KN/m3根底底面寬 b=45m根底埋深 d=4.6mfak=160kpa按框架剪力墻構(gòu)造，每層均布荷載18.75kpa/層總荷載強(qiáng)度 p=18.75×13=243.8kpaηb---根底寬度的地基承載力修正系數(shù)依據(jù)《建筑地基根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50007~2023〕泥質(zhì)土層中ηb為0.ηd---根底埋深的地基承載力修正系數(shù)在淤泥和淤泥質(zhì)土層中ηd為1.當(dāng)基底寬度大于3m或埋深大于0.5m=160+0×18×〔45-3〕+1×1.57×〔4.6-0.5〕=160+64.37=224.37kpa由于總荷載強(qiáng)度p=243.8kpa＞fa=224.37kpa所以承載力不滿足要求五、事故緣由直接緣由：1、基坑開挖堆土產(chǎn)生的重壓2、基坑開挖在樓的南面形成臨空面緊貼7號(hào)樓北側(cè)，在短時(shí)間內(nèi)堆土過高，最高處達(dá)10米左右，產(chǎn)生側(cè)向推力；與此同時(shí)，緊鄰7號(hào)樓南側(cè)的地下車庫基坑正在開挖，開挖深度4.6米，開挖基坑消滅凌空面，導(dǎo)致樓房產(chǎn)生位移，對(duì)PHC樁產(chǎn)生;深坑，堆土，河道，構(gòu)成了由北向南的三點(diǎn)一線，直接轉(zhuǎn)變了地基的受壓構(gòu)造，發(fā)生土體水平滑移，這三點(diǎn)一線的合力，最終扯斷了大樓賴以穩(wěn)定的樁基，最終導(dǎo)致房屋傾倒。大樓兩側(cè)的壓力差使土體產(chǎn)生水平位移，過大的水平力超過了樁基的抗側(cè)力量，導(dǎo)致房屋傾倒。間接緣由：1、土方堆放不當(dāng)。在未對(duì)自然地基進(jìn)展承載力計(jì)算的狀況下，建設(shè)單位隨便指定將開挖土方短時(shí)間內(nèi)集中堆放于7號(hào)樓北側(cè)。2、開挖基坑違反相關(guān)規(guī)定。土方開挖單位，在未經(jīng)監(jiān)理方同意、未進(jìn)展有效監(jiān)測(cè)，不具備相應(yīng)資質(zhì)的狀況下，也沒有依據(jù)相關(guān)技術(shù)要求開挖基坑。3、監(jiān)理不到位。監(jiān)理方對(duì)建設(shè)方、施工方的違法、違規(guī)行為未進(jìn)展有效處置，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的事故隱患未準(zhǔn)時(shí)報(bào)告4、治理不到位。建設(shè)單位治理混亂，違章指揮，壓縮施工工期；施工單位未予以準(zhǔn)時(shí)制止。56、圍護(hù)樁施工不標(biāo)準(zhǔn)。施工方未嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)要求組織施工，施工速度快于規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求?？偨Y(jié)：此次事故不是由單一因素造成的，而是在多因素共同作用下造成樓的傾覆，具體來說：成臨空面，從而產(chǎn)生過大壓力差；事故發(fā)生時(shí)期該地區(qū)處于梅雨季節(jié)，小，土的流淌性增加，造成土體失穩(wěn)。綜合作用下破壞了PHC樁。此外，監(jiān)理公司極度不負(fù)責(zé)，對(duì)施工方的違規(guī)行為未進(jìn)展訂正，也是造本錢次事故的重要緣由之一。通過調(diào)查和責(zé)任認(rèn)定，依據(jù)有關(guān)法律法規(guī)，共對(duì)5家單位進(jìn)展懲罰。①建設(shè)單位梅都房地產(chǎn)公司、施工單位眾欣建筑公司，對(duì)事故發(fā)生負(fù)有主要責(zé)任。②土方開挖單位索途清運(yùn)公司，對(duì)事故發(fā)生負(fù)有直接責(zé)任。③基坑圍護(hù)及樁基工程施工單位勝騰根底公司，對(duì)事故發(fā)生負(fù)有肯定責(zé)任。④監(jiān)理單位光啟監(jiān)理公司，對(duì)事故發(fā)生負(fù)有重要責(zé)任?！惨弧呈┕挝槐匦杞⒔∪踩a(chǎn)責(zé)任制。依據(jù)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》、《建設(shè)工程安全治理?xiàng)l例》等法律、法規(guī)，設(shè)置特地的安全生產(chǎn)治理機(jī)構(gòu)，配備稱職的?°三類人員?±〔施工企業(yè)主要負(fù)責(zé)人、工程主要負(fù)責(zé)人、專職安全治理人員〕；施工企業(yè)主要負(fù)責(zé)人必需建立健全各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、職能機(jī)構(gòu)、崗位人員的安全生產(chǎn)責(zé)任制并嚴(yán)格落實(shí)到位。〔二〕監(jiān)理單位應(yīng)依法進(jìn)展安全監(jiān)理。依據(jù)建設(shè)工程監(jiān)理標(biāo)準(zhǔn)〔GB/T50319-2023〕及《建設(shè)工程安全治理?xiàng)l例》，工程監(jiān)理單位應(yīng)嚴(yán)〔建質(zhì)[2023]87號(hào)同時(shí)嚴(yán)格在施工階段的日常治理，對(duì)違反國