地基液化是蓮花河畔大樓傾覆的疑兇

地基液化是蓮花河畔大樓傾覆的疑兇[摘要]在事故調(diào)查中往往沒(méi)有地震方面的專家參與，所以施工現(xiàn)場(chǎng)先天易液化的地基容易被忽視，同時(shí)后來(lái)重載重車來(lái)往造成的振動(dòng)波（類似地震波）也容易被忽視，故而導(dǎo)致建筑物傾覆的原因沒(méi)被定性為地基液化。[關(guān)鍵詞]地基液化；事故；傾覆；地震波1、地基液化在發(fā)生地震時(shí)，由于地震波的影響，建筑物下方的地基產(chǎn)生液化現(xiàn)象，即地震波振動(dòng)引起地基顆粒的懸浮，超靜孔隙水壓力急劇升高，地基的強(qiáng)度喪失，地基呈液體流動(dòng)狀態(tài)，稱為液化現(xiàn)象。地基液化時(shí)，樁側(cè)摩阻力將完全喪失，并且液化的地基失去了承重能力（此時(shí)就像筷子插在稀泥里，兩者都不能承重），最終導(dǎo)致了建筑物倒塌、下陷、傾覆。請(qǐng)見(jiàn)下圖1：圖1地基液化原理示意圖2、案例列舉1964年日本新瀉地震（請(qǐng)見(jiàn)下圖2）、美國(guó)阿拉斯加地震均引起飽和砂土液化和地基失效，及5.12大地震中宏達(dá)集團(tuán)化工廠地基下有河道暗浜的遺址，在地震波作用下，造成了地基液化而導(dǎo)致地基失效，造成結(jié)構(gòu)大規(guī)模破壞。（圖3為地基液化造成的建筑物傾斜）圖21964年日本新瀉地震圖圖3地基液化造成的建筑物傾斜圖3、蓮花河畔7號(hào)樓案例分析而在建筑施工過(guò)程中，由于地基液化導(dǎo)致建筑物傾覆的事例不多，同時(shí)非地震重災(zāi)區(qū)的非常有經(jīng)驗(yàn)的建筑專家也對(duì)此往往極少接觸，并且在事故調(diào)查中往往沒(méi)有地震方面的專家參與，所以施工現(xiàn)場(chǎng)先天易液化的地基容易被忽視，同時(shí)后來(lái)重載重車來(lái)往造成的振動(dòng)波（類似地震波）也容易被忽視，故而導(dǎo)致建筑物傾覆的原因沒(méi)被定性為地基液化。蓮花河畔大樓傾覆就極有可能是地基液化造成的。下面從十個(gè)方面來(lái)分析蓮花河畔的倒樓機(jī)理：首先，蓮花河畔7號(hào)樓地基具備液化的先天條件，如地基主要是暗浜和古河道；淤泥層達(dá)30米深；與河道較近；樁基放在粉砂層上；同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)也有類似地震波的強(qiáng)振動(dòng)波存在，如6月26號(hào)上下半夜都有重土方車在現(xiàn)場(chǎng)往返運(yùn)土；對(duì)7號(hào)樓快速卸土3米高，造成局部地區(qū)受力不均；7號(hào)樓前也出現(xiàn)了冒出泥泡（地基液化的典型現(xiàn)象是噴水冒沙,見(jiàn)圖4）；現(xiàn)場(chǎng)有人看到大樓是先被頂起半分鐘之久，然后快速下挫，最后才傾斜、轟然倒下。對(duì)此現(xiàn)象，若用地基液化現(xiàn)象來(lái)解釋是很容易的：首先：7號(hào)樓地基存在液化的先天條件；其次：強(qiáng)震動(dòng)波持續(xù)存在，造成7號(hào)樓地基開(kāi)始液化；再次：對(duì)7號(hào)樓快速卸土造成局部受力不均衡，地基中的淤泥和地下水開(kāi)始上涌，這個(gè)力量是很大的，同時(shí)地基液化造成了PHC樁側(cè)摩擦力為極?。ň拖癫逶谙∧嗬锏目曜?，很容易被拔動(dòng)），即PHC樁已無(wú)抗拔力，所以7號(hào)樓被頂起（或是7號(hào)樓底部受力不均，造成一側(cè)沉降而另一側(cè)翹起），同時(shí)7號(hào)樓周圍也冒泥泡；圖3地基液化現(xiàn)象解析圖結(jié)果：淤泥與地下水的向上沖力不能持久，所以大樓又開(kāi)始快速回落，回落過(guò)程不均勻及大樓重心過(guò)高造成傾覆，由于壓力差存在，再加上PHC樁不抗剪力，造成向壓力較小的南側(cè)傾斜、倒下?，F(xiàn)對(duì)蓮花河畔傾覆倒樓事件和地基液化的現(xiàn)象做一對(duì)比分析，來(lái)論證蓮花河畔大樓傾覆是由于地基液化造成的，具體內(nèi)容請(qǐng)見(jiàn)相應(yīng)表格：表格1蓮花河畔事故過(guò)程vs地基液化表格2蓮花河畔事故過(guò)程信息來(lái)源表格3地基液化相關(guān)例證表格1蓮花河畔事故過(guò)程vs地基液化事故前后過(guò)程地基（砂土）液化階段序號(hào)實(shí)際情況信息來(lái)源(詳見(jiàn)表格二）地基液化特征相關(guān)例證(詳見(jiàn)表格三）與傾覆大樓符合程度1前期地質(zhì)狀況1上海的地質(zhì)主要是軟弱的黏性土和飽和的砂性土，易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害1、2009.06.11地質(zhì)勘查導(dǎo)報(bào)地基液化的內(nèi)在成因是要有易液化的土地1、上海虹口區(qū)82號(hào)地塊也易產(chǎn)生砂土液化現(xiàn)象

2、5.12大地震中飽和沙土和飽和粉土容易液化

符合2倒樓的樁基放在地下約33米處，這一層為粉砂層2、2009.07.04新聞晨報(bào)

3粘粒含量不高的粉土也會(huì)在地震時(shí)發(fā)生液化3、2003.第3期水利學(xué)報(bào)（同濟(jì)）47號(hào)樓下面是暗浜和古河道4、2009.07.04新聞晨報(bào)

57號(hào)樓下面的古河道淤積層有30米深，5、2009.06.29重慶晨報(bào)

6該暗浜和古河道離河道較近地勘圖上顯示7PHC樁不抗剪力大家現(xiàn)在都知道8萬(wàn)科的王石說(shuō)：蓮花河畔的地基屬于典型的“豆腐地基”，一旦發(fā)生不均勻沉降就會(huì)造成災(zāi)難性的后果。609年江蘇企業(yè)家高層峰會(huì)2后期人為情況1上海市水務(wù)局6.26整晚組織了40臺(tái)自重20噸的土方車載土20噸往返運(yùn)11號(hào)樓北側(cè)及河道內(nèi)的土方7、2009.08.14央視《新聞?wù){(diào)查》地基液化的外在成因是要有地震波或類似地震波符合2甲方6.26晚組織同樣土方車運(yùn)7號(hào)樓邊北側(cè)土方現(xiàn)場(chǎng)的人員3運(yùn)土車往返造成類似地震波3、2001年8月上海某地鐵車站土體被擾動(dòng)造成土方滑坡導(dǎo)致兩人死亡4該震動(dòng)波造成暗浜及古河道開(kāi)始液化，并嚴(yán)重?cái)_動(dòng)7號(hào)樓下土體5甲方6.26晚快速卸7號(hào)樓北側(cè)土3米高，導(dǎo)致另外一種受力不平穩(wěn)現(xiàn)場(chǎng)的人員4、快速卸土導(dǎo)致受力不平穩(wěn)事故前后過(guò)程地基（砂土）液化階段序號(hào)實(shí)際情況信息來(lái)源(詳見(jiàn)表格二）地基液化特征相關(guān)例證(詳見(jiàn)表格三）與傾覆大樓符合程度3事故發(fā)生過(guò)程1底樓地面直往外冒泥泡8、新華社報(bào)道，其他報(bào)紙也有轉(zhuǎn)載噴砂冒水5、和日本新潟地震中地基土體液化的情景相似符合2有人看到7#樓被頂起達(dá)半分鐘9、三聯(lián)生活周刊[2009年第25期]3有人看到7#樓又突然下挫9、三聯(lián)生活周刊[2009年第25期]無(wú)力支撐建筑物6、地基液化時(shí)，樁側(cè)摩阻力將完全喪失4最終結(jié)果1大樓由于重心過(guò)高，下挫過(guò)程又不均衡，導(dǎo)致大樓傾覆7、5.12大地震中宏達(dá)化工廠因地基液化倒塌符合2又由于壓力差的存在，最終導(dǎo)致向基坑側(cè)傾覆大家都知道了表格2事故過(guò)程信息來(lái)源序號(hào)資料來(lái)源資料內(nèi)容12009.06.11地質(zhì)勘查導(dǎo)報(bào)上海地表以下50米的范圍內(nèi)，地層主要是軟弱的黏性土和飽和的砂性土，這種特殊的地質(zhì)條件在實(shí)際建設(shè)中往往產(chǎn)生一系列復(fù)雜的地質(zhì)災(zāi)害。22009.07.04新聞晨報(bào)

事故調(diào)查組成員顧國(guó)榮同志表示，勘測(cè)數(shù)據(jù)表明，倒樓的樁基放在地下約33米處，這一層為粉砂層。32003.第3期水利學(xué)報(bào)（同濟(jì)）許多證據(jù)證明，粘粒含量不高的粉土也會(huì)在地震時(shí)發(fā)生液化。例如，1975年海城地震，1976年的唐山地震中，1999年臺(tái)灣臺(tái)中的地震中，也都有含有粉土發(fā)生液化的情況42009.07.04新聞晨報(bào)

事故調(diào)查組成員顧國(guó)榮同志指出，勘測(cè)結(jié)果表明，事故建筑物旁不僅有暗浜，還有一個(gè)古河道。52009.06.29重慶晨報(bào)

閔行區(qū)規(guī)劃局一位不愿透露姓名的副局長(zhǎng)告訴本報(bào)記者，7號(hào)樓下面的古河道淤積層有30米深。前段時(shí)間上海的大雨，導(dǎo)致淀浦河河水的起伏，7號(hào)樓的樁基“被河水掏空了”。62009年江蘇企業(yè)家高層峰會(huì)萬(wàn)科王石說(shuō)：蓮花河畔景苑所在地的地基屬于典型的“豆腐地基”。在該地塊建房子，沉降問(wèn)題在所難免，但一旦發(fā)生不均勻沉降就會(huì)造成災(zāi)難性的后果。72009.08.14央視《新聞?wù){(diào)查》王克(上海市水務(wù)局堤防管理處處長(zhǎng))：所以晚上組織了40臺(tái)車，抓緊把土方卸出去。8新華社報(bào)道，其他報(bào)紙也有轉(zhuǎn)載“挖著挖著，我們當(dāng)中有人看到底樓地面直往外冒泥泡。憑經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為有險(xiǎn)情，大家立刻往地面撤。走上地面，只見(jiàn)這幢樓倒塌了。”（施工單位的員工）吳云標(biāo)說(shuō)。9三聯(lián)生活周刊[2009年第25期]。“大約5點(diǎn)半，我突然覺(jué)得對(duì)面有棟樓浮上來(lái)了，”（事故現(xiàn)場(chǎng)附近某小區(qū)居民）劉根娣說(shuō)，“過(guò)了幾十秒，這樓又沉下去了”，接著眼前一層灰，“轟”一聲悶響，整個(gè)樓板都震動(dòng)了。表格三地基液化相關(guān)例證序號(hào)資料來(lái)源資料內(nèi)容1《浙江地勘》--2009年第6期該QC小組針對(duì)研究課題所在地上海虹口區(qū)82號(hào)地塊易產(chǎn)生砂土液化現(xiàn)象，準(zhǔn)確確定了該地塊場(chǎng)地液化等級(jí)2《建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào)》--2009年6月第26卷第2期（5.12大地震中）飽和沙土和飽和粉土是容易產(chǎn)生液化的土，那些整體傾斜的房屋(圖4)顯然是由于地基液化造成的。3《（上海）建筑施工安全事故警示錄》P1272001年，上海某地鐵車站工地，開(kāi)挖范圍內(nèi)淤泥質(zhì)黏土平均厚度達(dá)9.65米，這種飽和軟土受百年一遇的暴雨擾動(dòng)后，發(fā)生觸變，導(dǎo)致兩人死亡。42009.07.01新聞晨報(bào)閔行區(qū)建交委一名相關(guān)人士告訴記者：過(guò)重的堆土積壓此處，太快的搬移反而會(huì)導(dǎo)致另外一種不平穩(wěn)，因此卸土工作不能求快，只能求穩(wěn)。5網(wǎng)上有大量資料介紹日本新潟地震1964年6月日本新潟地震使很多建筑的地基失效、下沉，就是飽和松砂發(fā)生液化的典型事例。6同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)--1995年03期通過(guò)室內(nèi)模型試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)砂土液化時(shí)，由于孔隙水壓力的上升，土的結(jié)構(gòu)重新調(diào)整，樁側(cè)摩阻力將完全喪失．7上海市地震局網(wǎng)站--心得體會(huì)--2009-10-26什邡市地震局局長(zhǎng)張少松告訴上海地震局的同仁：5.12大地震中，宏達(dá)集團(tuán)化工廠由于選址不合理，地基下有河道暗浜的遺址，因此在地震波作用下，造成了地基液化而導(dǎo)致地基失效，整幢樓垮塌通過(guò)上述分析，我們認(rèn)為蓮花河畔大樓傾覆的原因很有可能是地基液化，另外土體擾動(dòng)也是重要誘因之一。若不用地基液化和土體擾動(dòng)來(lái)解釋蓮花河畔傾覆現(xiàn)象，很多現(xiàn)象很難解釋：第一：很難解釋大樓先被頂起后下挫繼而傾斜最終才傾覆這個(gè)現(xiàn)象；第二：很難解釋7號(hào)樓在北側(cè)堆土達(dá)12米時(shí)未倒下，反而堆土被卸載到9米時(shí)才倒下；第三：