《建筑工程質(zhì)量事故》PPT課件.ppt

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1、建筑工程質(zhì)量事故案例 梁、板、柱鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)事故 骨料 中含 過量 雜質(zhì) 事故 案例 圖片 事故 分析 及 原因 分析如下： 屋面局部倒塌后曾對設計進行審查，未發(fā)現(xiàn)任何 問題。在對施工方面進行審查中發(fā)現(xiàn)以下問題： （ 1）、 進深梁設計時為 C20混凝土，施工時未留試 塊，事后鑒定其強度等級只是 C7.5左右。在梁的斷 口處可清楚地看出沙石未洗凈，骨料中混有鴿蛋 大小的黏土塊、石灰顆粒和樹葉等雜質(zhì)。 （ 2）、 混凝土采用的水泥是當?shù)厣a(chǎn)的 400號普通 硅酸鹽水泥，后經(jīng)檢驗只達到 350號，施工時當作 400號水泥配制混凝土，導致混凝土的強度受到一 定影響。 （ 3）、在進深梁斷口處上發(fā)現(xiàn)

2、偏在一側(cè)，梁的受拉 1/3寬度內(nèi)幾乎沒有鋼筋，這種主筋布置使梁在屋 蓋荷載作用下處于彎、剪、扭受力狀態(tài)，使梁的 支承處作用有扭力矩。 （ 4）、 對墻體進行檢查，未發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問題。 綜合以上施工問題 ， 可以認為進深梁的斷裂主要由于 該梁受有扭矩和剪力產(chǎn)生的較大剪應力 ， 而梁的混 凝土強度又過低 ， 導致梁發(fā)生剪切破壞的餓緣故 。 其中混凝土骨料含過量的土塊等有害雜質(zhì) ， 又是混 凝土強度過低的主要原因 。 混凝 土受 凍或 養(yǎng)護 溫度 過低 事故 案例 某工程為三層磚混結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋， 縱墻承重、灰土基礎（圖 2.13）。施工后于當年 10 月澆灌二層樓蓋混凝土。全部主體結(jié)構(gòu)于第

3、二年 1 月完工。在 4月間進行裝修工程時，發(fā)現(xiàn)各層大梁 均有斜裂縫。 其現(xiàn)象： 裂縫多為斜向，傾角 50 60 ，且多發(fā)生在 300mm的鋼箍間距內(nèi)。近梁中部為豎向裂縫 斜裂縫兩端密集，中部稀少（值得注意的是在縱筋 截斷處都有斜裂縫）；其沿梁高度方向的位置較 多地在中和軸以下，個別貫通梁高。 裂縫寬度在梁端附近約 0.5 1.2mm，近跨中約 0.1 0.5mm；裂縫深度一般小于 1/3，個別的兩端 穿通；裂縫數(shù)量每根梁少則 4根，多則 22根，一般 為 10 15根。 混凝 土受 凍或 養(yǎng)護 溫度 過低 事故 案例 圖片 事故 分析 及 原因 施工原因：澆灌二層梁板時，未采用專門養(yǎng)護 措施

4、，澆灌后 2h就在板面鋪腳手板、堆放磚塊 進行砌墻。 11月初澆灌三層現(xiàn)澆板時，室內(nèi)溫 度為 0 1 C，未采取保溫措施。根據(jù)試驗資料， 混凝土在 21d后的強度只達 28d理論強度值的 42.5%，一個月后才達到 52%。因此混凝土早期 受凍是這起質(zhì)量事故的重要原因。另外，混凝 土的水泥用量偏低（只有 210kg/m3,略少于 225kg/m3的最低值）也是因素之一。 設計原因：其一是箍筋間距過大。 混凝土結(jié) 構(gòu)設計規(guī)范 7.2.7條規(guī)定， “ 當梁高為 500mm 且 V 0.07fcbh0時，梁中箍筋的最大間距為 200mm。 ” 而本工程箍筋間距卻為 300mm，這 就是斜裂縫多發(fā)生在

5、箍筋之間的原因。其二是 是縱筋在梁跨中間截斷。 混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī) 范 6.1.5條規(guī)定， “ 縱向受拉鋼筋不宜在受拉 區(qū)截斷 ” 。而本工程梁中部分縱向受拉鋼筋在 跨中截斷，截斷處都出現(xiàn)斜裂縫，這說明受拉 鋼筋對梁截面的抗剪能力起到一定作用，也說 明規(guī)范的規(guī)定是最適合的。 比較施工和設計原因，顯然可見，施工中混凝土早期 受凍是產(chǎn)生本工程質(zhì)量事故的 主要原因。 事故 加固 方案 由于梁上有大量斜裂縫，很容易發(fā) 生脆性截面破壞，引起梁的斷裂， 故必須進行加固。加固方案是在原 大梁外包一 U形截面梁，該梁按承 受原來梁的的全部彎矩和剪力進行 設計，并在 U形截面梁的端部沿墻 設置鋼筋混凝土柱和基礎，

6、作為加 固梁的支承。 混凝 土 初期 收縮 事故 案例 某辦公樓為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。在 達到預定混凝土強度拆除樓板模板時，發(fā) 現(xiàn)板上有無數(shù)走向不規(guī)則的微細裂紋，如 圖 2.16所示。裂縫寬 0.05 0.15mm，有時 上下貫通，但其總體特征是板上裂紋多于 板下裂紋 事故 原因 分析 及 處理 措施 查得施工時的氣象條件是：上午 9時氣溫 13 C， 風速 7m/s，相對濕度 40%；中午溫度 15 C，風 速 13m/s（最大瞬時風速達 18m/s），相對濕度 29%；下午 5時溫度 11 C，風速 11m/s，相對濕 度 39%。灌注混凝土就是在這種非常干燥的條 件下進行的。由于異常

7、干燥加上強風影響，故 使得混凝土在凝結(jié)后不久即出現(xiàn)裂紋。根據(jù)有 關資料記載：當風速為 16m/s時，混凝土的蒸發(fā) 速度為無風時的 4倍；當相對濕度 10%時，混凝 土的蒸發(fā)速度為相對濕度 90%時的 9倍以上。根 據(jù)這些參數(shù)推算，本工程在上述氣象條件下的 蒸發(fā)速度可達通常條件的 8 10倍。 因此，可以認為與大氣接觸的樓板上面受干燥 空氣和強風的影響成為產(chǎn)生較多失水收縮裂紋 的主因，而曾受模板保護的樓板下面這種失水 收縮裂紋會比較少一點。經(jīng)過對灌注樓板是預 留的試塊和對樓板承載能力進行試驗，均能達 到設計要求。 這說明具有失水收縮的混凝土初期裂紋對樓板 的承載力并無影響。但是為了建筑物的耐久性

8、， 還應使用樹脂注入法進行補強。 混凝 土 麻面 掉角 蜂窩 露筋 和 空洞 事故 案例 某劇場挑臺平面和柱截面配筋如圖 2.19（ a）、（ b） 所示。在 14根鋼筋混凝土柱子中有 13根有嚴重的 蜂窩現(xiàn)象。具體情況是：柱全部側(cè)面面積 142m2,蜂 窩面積有 7.41 m2，占 5.2%；其中最嚴重的是 K4， 僅蜂窩中露筋面積就有 0.56 m2。露筋位置在地面 以上 1m處，正是鋼筋的搭接部位（圖 2.19c） . 事故 原因 分析 混凝土灌注高度太高。 7m多高的柱子 在模板上未留灌注混凝土的洞口，傾 倒混凝土時未用串筒、留管等設施， 違反施工驗收規(guī)范中關于 “ 混凝土自 由傾落高

9、度不宜超過 2m”及 “ 柱子分段 灌注高度不應大于 3.0m”的規(guī)定，使混 凝土在灌注過程中已有離析現(xiàn)象。 灌注混凝土厚度太厚，搗固要求不嚴。 施工時未用振搗棒，而采用 6m長的木 桿搗固，并且錯誤地規(guī)定每次灌注厚 度以一車混凝土為準（約厚 40cm）， 灌注后搗固 30下即可。此規(guī)定違反了 施工驗收規(guī)范中關于 “ 柱子灌注厚度 不得超過 20cm”的界限。 柱子鋼筋搭接處的設計凈距太小，只 有 31 37.5mm，小于設計規(guī)范規(guī)定柱 縱筋凈距應 50mm的要求。實際上有 的露筋處凈距為 0或 10mm。 事故 處理 方案 剔除全部蜂窩四周的松散混凝土；用濕麻袋塞在 鑿剔面上，經(jīng) 24h使混

10、凝土濕透厚度至少 40 50mm；按照蜂窩尺寸支以有喇叭口的模板，如圖 2.19（ e）；灌注加有早強劑的 C30（舊混凝土為 C20）豆石混凝土；養(yǎng)護 14晝夜；拆模后將喇叭口 上的混凝土鑿除。除以上補強措施外，還應對柱 進行超聲波探傷，查明是否還有隱患。 混凝 土施 工縫 處理 不當 事故 案例 某會議室門廳，屋面板為預制樓板，而大梁、圈 梁、雨罩均為現(xiàn)澆 C20鋼筋混凝土構(gòu)件（圖 2.27）。 施工時，大梁混凝土先灌筑，圈梁、雨罩混凝土 因故后澆灌，但卻不適當?shù)貙⑹┕たp留在大梁梁 端與圈梁交接處（圖 2.27甲），而且施工縫處的混 凝土沒有妥善處理，又由于該處混凝土沒有側(cè)向 限制而無法振

11、搗，實際上形成松散的一堆 。 事故 原因 分析 施工縫留在梁端剪力最大部位； 施工縫處混凝土強度等級顯然不滿足設計要求， 甚至不足 C10，嚴重影響梁端抗剪能力和粘著力 強度； 新舊混凝土無法連接。 事故 處理 措施 將梁端混凝土用工小心地鑿成如圖 2.27乙所示形狀， 并將部分預制樓板，以加強梁端的抗剪能力。 混凝 土受 腐蝕 事故 案例 北京某旅館的某區(qū)為一 6層兩跨連續(xù)梁的現(xiàn)澆鋼 筋混凝土內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，上鋪預應力空心樓板， 房屋四周的底層和二層為 490mm厚承重磚墻， 二層以上為 370mm厚承重磚墻。全樓底層 5.0m 高，用作餐館，底層以上層高 3.60m，用作客房。 底層中間柱截面

12、為圓形，直徑 550mm，配置 9根 直徑為 22的二級鋼筋縱向受力鋼筋， 6200 箍筋，如圖 2.35所示。柱基礎的底面積為 3.50m 3.50m的單柱鋼筋混凝土階梯形基礎； 四周承重墻為磚砌大放腳條形基礎，底部寬度 1.60m，二者均以地基承載力 fk=180Kn/m2(持力 土層為粘性土 )，并考慮基礎寬、深度修正后的 地基承載力設計值算得。 該房屋的一層鋼筋混凝土工程在冬季進行施工， 為混凝土防凍而在澆筑混凝土時摻入了水泥用 量 3%的氯鹽。 該工程建成使用兩年后，某日，突然在底層餐 廳 A柱柱頂附近處，掉下一塊約 40mm直徑的混 凝土碎塊。為防止房屋倒塌，餐廳和旅館不得 不暫時

13、停止營業(yè)，檢查事故原因。 事故 原因 分析 在該建筑物的結(jié)構(gòu)設計中，對兩跨連續(xù) 梁施加于柱的荷載，均是按每跨 50%的全部 恒活荷載傳遞給柱估算的（另 50%由承重墻 承受），與理論上準確的兩跨連續(xù)梁傳遞給 柱的荷載相比，少算 25%的荷重。 柱基礎和承重墻基礎雖均按 fk=180Kn/m2設計， 但經(jīng)復核，兩側(cè)承重墻下條形基礎的計算沉降估 計 45mm左右，顯然大于鋼筋混凝土柱下基礎的計 算沉降量（估計在 34mm左右）。雖然，他們間的 沉降差為 11mm 0.002l=0.002 7000=14mm,是允 許的；但是，由于支承連續(xù)梁的承重墻相對 “ 軟 ” （沉降量相對大）。而支承連續(xù)梁的

14、柱相對 “ 硬 ” （沉降量相對?。?，致使樓蓋荷載往柱的方向調(diào) 整，使得中間柱實際承受的荷載比設計值大而兩 側(cè)承重墻實際承受的荷載比設計值要小。 （ 1）和（ 2）項累計，柱實際承受的荷載將比設 計值要大得多。 事故 原因 分析 柱雖按 550圓形截面鋼筋混凝土受壓構(gòu)件 設計，配置 9根直徑為 22的二級鋼筋縱向鋼 筋， AS=3421mm2，含鋼率 1.44%，從截面 承載力看是足夠的，但箍筋配置不合理，表 現(xiàn)為箍筋截面過細、間距太大、未設置附加 箍筋，也未按螺旋箍筋考慮，致使箍筋難以 約束縱向受壓力后的側(cè)向壓屈。 事故 原因 分析 底層混凝土工程是在冬季施工的，混凝土在澆 筑是摻加了氯鹽防

15、凍劑，對混凝土有鹽污染作 用，對混凝土中的鋼筋腐蝕起催化作用。實際 上，從底層柱破壞處的鋼筋實況分析，縱向鋼 筋和箍筋均已生銹，箍筋直徑原為 6，銹后 實為 5.2左右，截面損失率約為 25%。如此細 又如此稀的箍筋難以承受柱端截面上 9根直徑 為 22的二級鋼筋縱筋側(cè)向壓屈所產(chǎn)生的橫拉力， 起結(jié)果必然是箍筋在其最薄弱處斷裂，此斷裂 后的混凝土保護層剝落，混凝土碎塊下掉。 鋼筋 配置 不當 事故 案例 某百貨大樓一層櫥窗上設置有挑出 1200mm通長現(xiàn)澆鋼筋混凝土雨篷， 如圖 2.36（ a）。待到達混凝土設計 強度拆模時，突然發(fā)生從雨篷根部 折斷的質(zhì)量事故，呈門簾狀如圖 2.36（ b）。

16、事故 分析 受力筋放錯了位置（離模板只有 20mm，如圖 2.36c）所致。原來受力筋按設計布置，鋼筋工 綁扎好后就離開了。打混凝土前，一些 “ 好心 人 ” 看到雨篷鋼筋浮擱在過梁箍筋上，受力筋 又放在雨篷頂部（傳統(tǒng)的概念總以為受力筋就 放在構(gòu)件底面），就把受力筋臨時改放到過梁 的箍筋里面，并貼著模板。打混凝土時，現(xiàn)場 人員沒有對受力筋位置進行檢查，于是發(fā)生上 述事故。 施工 時因 鋼筋 位置 配置 引起 事故 案例 某工程框架柱的原設計截面及配筋如上圖 a，在綁扎柱基插筋時，錯誤地將兩排 5 25變成 3 25(圖 b)。此失誤在柱基混凝土 澆筑完畢后才發(fā)現(xiàn)。 事故 案例 處理 方法 在柱

17、的短邊各補上 2 25插筋。 為保證新加插筋的錨固，在兩個短邊上各用 3 25橫筋與短邊 3 25焊成一體，并將第二步臺 階加高 500mm。加高臺階時將原基礎面鑿毛、 清洗、支模、澆筑提高一級的混凝土，并在新 臺階面層鋪設 6200鋼筋網(wǎng)一層。 原設計在柱底 500mm高度內(nèi)加密箍筋，現(xiàn)增 至 1000mm。 水泥 和骨 料含 有害 物質(zhì) 事故 案例 山西某廠有 9幢 4層磚混結(jié)構(gòu)住宅，均采 用預制空心樓板。該工程 1984年 5月開工， 同年底完成主體工程，翌年內(nèi)部裝修。 在 1985年 6月進行工程質(zhì)量檢查時，發(fā)現(xiàn) 其中一幢（ 12號樓）有多處預制樓板起 鼓、酥裂情況。隨后，該樓樓板損壞

18、愈 來愈嚴重，其它四幢（ 11、 13、 16、 17 號樓）也有相繼不同程度地出現(xiàn)破壞跡 象。 事故 案例 分析 及 原因 從預制板普遍破壞跡象看，主要是由于混凝土 材料品質(zhì)不良引起的，而且顯然是因為混凝土 內(nèi)含有害物使材料逐漸發(fā)生物理化學變化引起 體積膨脹所造成的。于是，從破壞最嚴重的樓 板以及尚未出廠的樓板上取樣 2000余個，篩選 10，再從中抽出部分樣品作材料的化學分析 和巖相分析檢驗。檢驗時按粗骨料的不同顏色 分類。 由此可見，過量的游離 SO3（大大超過規(guī)定的 含量標準 1 3.5，且 SO3 1的占總分析 樣的 78.9）在混凝土凝結(jié)硬化后繼續(xù)與水化 鋁酸鈣作用形成水化硫鋁酸鈣

19、，未耗盡的石膏 也可能在混凝土硬化后繼續(xù)生成水化硫鋁酸鈣， 而水化硫鋁酸鈣生成時的體積約達原體積的 2.5 倍，這就是造成預制板混凝土膨脹、酥裂、破 壞乃至倒塌的主要內(nèi)在原因。 混凝 土 堿 - 骨料 反應 事故 案例 北京某廠受熱車間，建于 1960年，建成后常年處 于 4050 C的 高溫環(huán)境中，后發(fā)現(xiàn)其混凝土墻 面上有許多網(wǎng)狀裂紋。經(jīng)查當年混凝土所用原料 為 400號礦渣水泥，混凝土水泥用量 410Kg/m3配 合比為水泥 沙 石 水 =1 1.099 3.58 0.39， 粗骨料為粒徑 5 30mm的卵石，摻 2 CaCl2(氯 鹽 )和 2 CaSO42H2O(石膏 )的外加劑。 事

20、故 案例 分析 為了確定此墻面的嚴重網(wǎng)狀裂紋是否為堿 骨 料反應所致，在裂紋處鉆一直徑 70mm、長 120mm的混凝土圓柱芯體。將此芯體橫向鋸成 若干磨光薄片，在反光顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)內(nèi) 部有許多網(wǎng)狀裂縫（圖 2.6）。將此磨光薄片進 行巖相分析，發(fā)現(xiàn)每個薄片含有 6 11枚粗骨料 中有 1 3枚粗骨料含微晶石英和玉髓。將磨光 薄片在掃描電鏡下觀察并進行能譜分析，發(fā)現(xiàn) 骨料邊緣的鉀含量明顯增加。表明堿在骨料邊 緣富集。但是，對芯體中的細骨料鑒定表明沒 有活性礦物存在，為非活性礦物（它與粗骨料 來自不同產(chǎn)地） 該長露天堆場鋼筋混凝土柱的混凝土保護層也 嚴重剝落，鋼筋嚴重銹蝕 ,從剝落的混凝土中

21、取 得一些骨料進行巖相分析，其中也含有典型的 活性礦物玉髓和微晶石英。因而，此柱的混凝 土剝落和鋼筋銹蝕可視作是堿 -骨料反應導致混 凝土開裂，從而加劇鋼筋銹蝕，而鋼筋銹蝕又 促使混凝土剝落這兩方面綜合作用的結(jié)果。 根據(jù)上述分析，可以證明上述墻面嚴重裂紋是 由于堿 -骨料反應所引起的。 事故 案例 分析 背景 一、什么是水泥混凝土的堿骨料反應 堿骨料反應是混凝土原材料中的水泥、外加劑、混合材和 水中的堿 (Na2O或 K2O)與骨料中的活性成分反應，在混凝土澆 筑成型后若干午 (數(shù)年至二、三十年 )逐漸反應，反應生成物吸 水膨脹使混凝土產(chǎn)生內(nèi)部應力， 膨脹開裂、導致混凝土失去設 計性能。由于活

22、性骨料經(jīng)攪拌后大體上呈均勻分布。所以一 旦 發(fā)生堿骨料反應、混凝土內(nèi)各部分均產(chǎn)生膨脹應力，將混凝 土自身脹裂、發(fā)展嚴重的只能拆除，無法補救，因而被稱為混 凝土的癌癥。 二、堿骨料反應的分類和機理 1堿硅酸反應 1940年美國加利尼亞州公路局的斯坦敦，首先發(fā)現(xiàn)堿骨料 反應問題，引起全世界混凝土工程界的重視，這種反應就是堿 硅酸反應。堿硅酸反應是水泥中的堿與骨料中的活性氧化硅成 分反應產(chǎn)生堿硅酸鹽凝膠或稱堿硅凝膠，堿硅凝膠固體體積大 于反應前的體積，而且有強烈的吸水性，吸水后膨脹引起混凝 土內(nèi)部膨脹應力，而且堿硅凝膠吸水后進一步促進堿骨料反應 的發(fā)展、使混凝土內(nèi)部膨脹應力增大，導致混凝土開裂。發(fā)展

23、 嚴重的會使混凝土結(jié)構(gòu)崩潰。 能與堿發(fā)生反應的 活性氧化硅礦物 有蛋白石、玉髓、鱗石 英、方英石、火山玻璃及結(jié)晶有缺欠的石英以及微晶、隱晶石 英等，而這些活性礦物廣泛存在于多種巖石中。因而迄今為止 世界各國發(fā)生的堿骨科反應絕大多數(shù)為堿硅酸反應 梁根 斷裂 事故 九 該工程某縣公路段的機修車間（底層）和宿舍，為 2層磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積 556m2，屋頂局部平面與剖面見圖 3-62 屋頂層的挑梁尺寸與配筋情況見圖 3-63， 混凝土 C18，在拆模時發(fā)現(xiàn) 7根挑梁根部斷 裂。 事故 九 原因 分析 1.混凝土實際強度無試驗資料，發(fā) 現(xiàn)混凝土密實度很差，有很多空隙， 當時的水灰比不是由試配決定的。

24、2.挑梁的主要受力鋼筋嚴重往下移 位 3.懸挑部分比設計要長 4.屋面超厚，自重加大。 5.拆模時間過早 事故 九 處理 措施 1.將墻上殘剩的挑梁根部打掉 500mm，露出全部鋼筋 2.在墻內(nèi) 100mm處將挑梁的主筋鋸 斷，重新焊接新的主筋 3.修改設計，將懸挑結(jié)構(gòu)改為全現(xiàn) 澆 配筋 錯誤 事故 十 山西某教學樓為現(xiàn)澆 10層框剪結(jié)構(gòu)，長 59.4m,寬 15.6m,標準層高 3.6m,地面以上高 度 41.8m,地上建筑面積 9510m2，在第 4和 第 5層結(jié)構(gòu)完成后，發(fā)現(xiàn)這兩層柱的鋼筋 配錯，其中內(nèi)跨柱少配鋼筋 44.53cm2，外 跨柱少配 13.15cm2 事故 十 原因 分析

25、該工程第 4， 5層柱的配筋相同， 第 6層起配筋減少，施工時，誤將 6 層的柱子斷面用于 4， 5層，造成配 筋錯誤。 事故 十 處理 措施 加固構(gòu)件：鑿去 4， 5層的保護層， 露出柱四角的主筋和全部箍筋，用 通長鋼筋加固，加固直徑，間距與 原設計相同 空洞 露筋 事故 十一 南京某單位辦公大樓為 5層現(xiàn)澆框架， 其平面示意圖見圖 3-90， 2層框架柱澆注 后，拆模時發(fā)現(xiàn)有 6根柱存在空洞，爛根， 露筋等嚴重缺陷，其缺陷情況見圖 3-91， 92， 93 事故 十一 原因 分析 1.柱澆注時分層厚度太大 2.混凝土澆注后漏振或振搗不實 事故 十一 處理 措施 由于空同，漏筋，爛根十分嚴重

26、，根 據(jù)現(xiàn)場實際情況分析混凝土內(nèi)部質(zhì)量也得 不到保證，因此決定立即全部拆除，綁扎 鋼筋后，重新澆注混凝土。 梁開裂 事故 四 某工程為混合結(jié)構(gòu)，屋蓋采用現(xiàn)澆鋼筋 混凝土梁板，梁跨度 9m，為矩形截面， 高 800mm，寬 400mm，混凝土為 C18。配 筋情況為：梁跨中受力鋼筋 4 25，支座受 力鋼筋 2 18，澆筑后 14d拆模，發(fā)現(xiàn)梁上由 0.1-0.35mm寬的裂縫 事故 四 原因 分析 規(guī)定中大于 8m的梁，拆模時的強度要 達到 100%才可以，而現(xiàn)實才達到 80%，于 是因強度不足導致開裂。 事故 四 處理 措施 檢驗發(fā)現(xiàn)裂縫沒有明顯開裂，不會 影響結(jié)構(gòu)的安全使用，所以可以采用環(huán)

27、氧 膠泥涂抹表面，封閉裂縫 大梁 裂縫 事故 五 某車間 12m鋼筋混凝土屋面大梁，平臥 生產(chǎn)，起吊后發(fā)現(xiàn) 50%吊環(huán)附近混凝土局 部壓碎，吊環(huán)偏斜，混凝土裂縫， 事故 五 原因 分析 1.上翼緣裂縫 吊環(huán)安裝時箍筋被碰撞發(fā)生位移，未恢 復原狀，因此，平臥起吊是僅有兩個鋼箍 其作用。 2.大梁腹板裂縫 腹板側(cè)向剛度本來很小，翼緣開裂后， 上部梁的側(cè)向剛度大為減少，所以引起腹 板開裂 3.吊環(huán)偏斜 兩臺吊車的吊環(huán)受力不均勻，受力較大 的吊環(huán)，殘余變形也大，因此吊環(huán)發(fā)生偏 斜。 事故 五 處理 措施 對翼緣處的傾斜裂縫，鑿去斜縫范圍內(nèi) 的混凝土并鑿成直槎，然后用 C40細石混 凝土重新澆筑養(yǎng)護 腹

28、梁 裂縫 事故 六 某煅工車間跨度 10m，屋蓋梁采用雙坡 T形截面薄腹梁，共 4榀，其形狀，尺寸與 配筋見圖 3-42，梁內(nèi)無彎起鋼筋，混凝土 設計強度 C18,實際試塊強度為 12- 15N/mm2,在檢查時發(fā)現(xiàn)梁支座附近有斜 裂縫出現(xiàn)，并不斷增加和擴大。 事故 六 原因 分析 原設計無彎起鋼筋，箍筋斷面及 數(shù)量均不足實測混凝土強度未達到 設計要求。 事故 六 處理 措施 由于薄腹梁的承載能力不足，必 須加固，加固方案在原有的薄腹梁 上加鋼筋混凝土，加固后的斷面見 圖 3-43，增設箍筋來承擔斜截面強 度，并配置縱向構(gòu)造鋼筋 砼柱 偏斜 事故 七 江蘇某冷作車間為裝配式鋼筋 混凝土結(jié)構(gòu)，柱

29、距 6m,跨度 18m，主 要構(gòu)件為矩形柱，鋼筋混凝土屋架， 大型屋面板，吊屋面板時發(fā)現(xiàn) 1根柱 向內(nèi)傾斜，柱頂向內(nèi)位移 50mm。 事故 七 原因 分析 柱吊裝后沒有認真校正，當屋蓋 吊裝時，發(fā)現(xiàn)了屋蓋與柱連接處有 錯位，但未及時查明原因，直到吊 裝完后才發(fā)現(xiàn)有內(nèi)傾現(xiàn)象 事故 七 處理 措施 由于柱的偏差太大，必須進行糾 正，糾偏方案有兩個：一是大型屋 面板與屋架焊接處割開后，再對柱 糾偏；二是把屋架連同屋面板等整 體頂起，然后對柱糾偏 樓板 開裂 事故 三 某學校為 3層混合結(jié)構(gòu)，縱墻承 重，外墻厚 37cm，內(nèi)墻厚 24cm，灰 土基礎，樓蓋為現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋 形樓蓋，在裝飾工程時發(fā)現(xiàn)大

30、梁兩 側(cè)的混凝土樓板上部普遍開裂，裂 縫方向與大梁平行，鑿開后發(fā)現(xiàn)負 鋼筋被踩下。 事故 案例 三 原因 分析 1.施工方面 1）澆筑混凝土時，把板中的負彎 矩鋼筋踩下，造成板與梁連接處附近出 現(xiàn)通長裂縫 2）混凝土每立方用量少于 250kg 3）在第二層樓蓋澆筑后沒達到規(guī) 定強度，就在其上堆放施工工具，導致 荷載超載。 4）混凝土在冬季施工而沒采取任 何施工措施。 2.設計方面 1）對樓板的荷載計算錯誤 2）梁箍筋間距太大 框架梁 開裂 事 故案例 二 某鄰街建筑的底層為商店， 2層以上為宿 舍，是 7層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，縱向二跨，其 第 7層平面圖如圖 3-11所示。 室內(nèi)粉飾時發(fā)現(xiàn)頂層縱向框

31、架梁 KJ-7， KJ-8上有 15處裂縫，其位置如 3-11，裂縫 情況見圖 3-12 事故 案例 二 原因 分析 1.混凝土收縮 2.施工圖漏畫附加的橫向鋼筋。 拆模 過早 引起 的 倒塌 事故概況 某輕工廠為二層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu) ,預制鋼筋混 凝土樓板 .施工單位在澆筑完首層鋼筋混凝 土框架及吊裝完一層樓板后 ,繼續(xù)施工第二 層 .在開始吊裝第二層預制板時 ,為加快施 工進度 ,將第一層的大梁下的 立柱拆除 ,以 便在底層同時進行裝修 ,結(jié)果在吊裝二層預 制板將近完成時 ,發(fā)生倒塌 ,當場壓死多人 , 造成重大事故 . 原因分析 事故發(fā)生后 ,經(jīng)調(diào)查分析 ,倒塌的主要原因 是底層大梁立柱及模

32、板拆除過早 .在吊裝二 層預制板時 ,梁的 養(yǎng)護只有 3天 ,強度還很低 , 不能形成整體框架傳力 ,因而二層框架及預 制板的重量及施工荷載由二層大梁的立柱 直接傳給首層大梁 ,而這時首層大梁的強度 尚未完全達到設計的強度 C20,經(jīng)測定只有 C12.首層大梁承受不了二層結(jié)構(gòu)自重及結(jié) 構(gòu)輜重而引起倒塌 . 骨料 中混 入膨 脹性 礦物 引起 事故 某一市鎮(zhèn)的鄉(xiāng)辦企業(yè)車間 ,面積 4600平方米 , 為 3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) ,梁 、柱為現(xiàn)澆 混凝土 ,樓板為本鎮(zhèn)預制產(chǎn)生產(chǎn)的多孔板 . 于 1986年春開工 ,同年 8月完成 ,交付使用后 個月后即發(fā)現(xiàn)梁、柱等有多處爆裂 ,中在 6- 7個月以

33、后 ,又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)在混凝土柱基 ,柱子 大梁根部混凝土爆裂 ,其中嚴重的爆裂裂縫 長達 150厘米 ,有的已貫通大梁 ;導致大梁折 端 . 原因分析 事故發(fā)生后 ,取裂縫處碎片進行 X光分析 ,結(jié) 果指出主要的晶相為方鎂石 MgO, 此外還 有少量的生石灰石 CaO,由此可以判定是方 鎂石及石灰石水化膨脹 .起源是鄉(xiāng)鎮(zhèn)施工企 業(yè)為了節(jié)省資源 ,采用了本鄉(xiāng)耐火材料廠生 產(chǎn)鎂砂時所導致的廢砂代替混凝土中的部 分集料 ,該廠以白云石 CaMg(CO3)2為原 料 ,煅燒生產(chǎn)耐火材料 ,而廢渣中含有 MgO 及 CaO.結(jié)果引起事故 ,得不償失 . 混凝 土受 凍害 事故 某省一綜合加工樓 ,五層樓 ,

34、磚混結(jié)構(gòu) ,磚墻承重 , 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋 .在澆注混凝土時正值冬季 . 但施工隊缺乏冬季施工措施 ,在拆模后發(fā)現(xiàn)凍害 嚴重 .具體表現(xiàn)在 1板面混凝土層剝落 .板面疏松 用鐵器或木板刮時 ,表層紛紛剝落 ,有的外露石子 , 用手可以挪動 ,結(jié)構(gòu)疏松 ;2混凝土強度嚴重不足 . 原設計混凝土為 C25,實測強度大都在 C10C13之間 ,個別的僅為 C6,3表面裂縫遍布 , 參看圖 混凝 土受 凍害 原因 分析 原因分析 顯然是混凝土在凝結(jié)硬化過程中受 了凍害 .這從取樣混凝土中 ,發(fā)現(xiàn)骨料 表面有明顯的結(jié)冰痕跡 .混凝土的水 化反應隨著溫度的 減低而減弱 ,水結(jié) 冰則水化反應完全停止 .水

35、的冰凍溫 度為 0度 ,但在混凝土混合物中總有 一些溶解物質(zhì) ,水的 結(jié)冰溫度要低于 0度 ,約在 -1-4度 .在低溫環(huán)境中澆 筑混凝土 ,由于混凝土在硬化前受凍 , 水化反應很弱 ,同時新形成的水泥水 化物的強度弱 ,水結(jié)冰凍脹時 ,內(nèi)部結(jié) 構(gòu)遭到破壞 .因而強度嚴重不足 . 因錨 固長 度不 足 而 引起 大梁 折斷 某煅工廠車間屋面梁為 12米跨度的 T型薄腹梁 ,在車間建成后 使用不久 .梁端頭突然斷裂 ,造成廠房部分倒塌 ,倒塌構(gòu)件包括 屋面大梁及大型面板 . 事故分析 事故發(fā)生后到現(xiàn)場進行調(diào)查分析 ,混凝土強度能滿足設計要 求 .從梁端斷裂處看 ,問題出在端部鋼筋深入支座的錨固長

36、度 至少 150毫米 ,實際上不足 50毫米 ,梁端部至柱端外邊緣的 距 離為 400毫米 ,實際上去只有 140150毫米 .如圖 因此 ,梁 端支于柱頂上的部分接近于素混凝土梁 ,這是 非常不可靠的 . 加之本車間為鍛工車間 ,投產(chǎn)后鍛錘的動力作用對廠房振動 力的影響大 ,這在一定程度上增加了大梁的負荷 .在這種情況 下 .才引起了大梁 的斷裂 鋼筋 難以 施工 引起 大量 倒塌 某農(nóng)村企業(yè)生產(chǎn)車間 ,磚柱上擱置大 梁 ,施工完成后不久 ,大梁就倒塌 原因分析 主要是梁端支撐設計不當 .原設計現(xiàn) 澆梁墊加一錨筋 .實際施工時 ,錨筋很 難插入砌體中 ,因而改為局部擴大混 凝土墊 ,使之與圈

37、梁相連并一起澆注 . 因磚柱頂局部擴大 ,施工時順便先砌 磚柱的擴大部分作為澆混凝土的側(cè) 模 .因磚逐皮外伸 ,澆注混凝土時沒有 充分搞固 ,因而很疏松 .磚無咬槎 ,與 混凝土結(jié)合力極差 ,實際上起不到承 載作用 .在大梁壓力下 ,磚先掉落 ,疏 松的混凝土也無足夠承載力 ,于是引 起大梁倒塌 現(xiàn)澆 梁柱 鉸接 處理 不妥 引起 裂縫、 破損 某廠房橫梁與柱鉸接 ,處理如圖 符合通常做法 ,但投入使用后 ,在鉸接 點附近發(fā)生裂縫也局部破壞 原因分析 鋼筋 X形原意是只能受水平力而不 能承受彎矩 ,從而實現(xiàn) 鉸 的功能 ,但 實際上 ,這種做法有相當程度的嵌固 作用 .當兩邊柱子有不均勻沉降時

38、 ,節(jié) 點處梁端生產(chǎn)一角度變位 ,使錨筋受 拉 ,梁端面與柱混凝土接觸面受壓而 形成抵抗力矩 .若這種彎矩過大，則 會使節(jié)點處開裂 ,甚至局部破壞 .在要 求鉸接的條件較高時 ,可改進節(jié)點做 法 ,如圖 .這兩種節(jié)點做法更接近 理想鉸接的形式 ,構(gòu)造也較簡單 ,施工 也很方便 .梁柱間的 間隙可視具體情 況及梁、柱尺寸的大小而定 現(xiàn)澆 梁柱 鉸接 處理 不妥 引起 裂縫、 破損 人字 折梁 計算 錯誤 而倒 塌 某庫房為單層結(jié)構(gòu) ,跨度 10米 ,長 24.5米 ,采用磚墻承 重 ,屋面采用人字形折梁折梁間距 3.5米 ,在折梁上擱 置預應力鋼筋混凝土檁條 ,每米放 3根 ,工 30根 ,檁條

39、 上鋪 85cm*60cm*5cm的預制平板 .人字屋架結(jié)構(gòu)及 配筋如圖 當鋪完屋面 ,拆除折梁的 模板及支撐時 . 屋蓋倒塌 事故分析 該工程愿意采用人字屋架 ,形式上似拱 ,因而在梁集 中均勻配置 8%18鋼筋 ,該工程實際上無拉桿 ,兩端又 沒有抗拉推力結(jié)構(gòu) ,實際上是 一個折線形鋼筋混凝 土斜梁 .則使強度嚴重不足 ,承載力嚴重不足 ,加上折 梁曲折處受拉鋼筋受拉邊順放 ,在彎折處對受拉力 極為不利 ,為規(guī)范所禁止 .折梁承載力不足 ,構(gòu)造又極 不合理 ,必然引起屋蓋的破壞 . 水泥 過期 和 受潮 案例 一事 故過 程和 原因 事故過程： 此車間于 1983年 10月開工，當年 12

40、月 7 9日澆筑完大梁混凝土， 12月 26 29日安裝完 屋蓋預制板，接著進行屋面防水層施工； 1984年 1 月 3日拆完大梁底模板和支撐， 1月 4日下午房屋全 部倒塌并發(fā)現(xiàn)大梁壓區(qū)混凝土被壓碎。 分析倒塌原因如下： 鋼筋混凝土大梁原設計為 C20混凝土。施工時，使 用的是進場已 3個多月并存放在潮濕地方已有部分 硬塊的 325號水泥。這種受潮水泥應通過試驗按實 際強度用于不重要的構(gòu)件或砌筑砂漿，但施工單位 卻仍用于澆筑大梁，且采用人工攪拌和振搗，無嚴 格配合比。致使大梁在混凝土澆筑 28d后（倒塌后） 用回彈儀測定的平均抗壓強度只有 5MPa左右；有 些地方竟測不到回彈值。 水泥 過期

41、 和 受潮 案例 一 原因 在倒塌的大梁中，發(fā)現(xiàn)有斷磚塊和拳頭大 小的石塊。 大梁縱筋和箍筋的實際配置量少于設計需 要（縱筋原設計為 10 22，實配 7 20， 3 22；箍筋原設計為 8250，實配 6300），分別僅及設計需要量的 88 和 47。 經(jīng)按施工時實際荷載復核，本倒塌事故是因 施工中大梁混凝土強度過低，在大梁拆除 底模后，其壓區(qū)混凝土被壓碎所引發(fā)，繼 而導致整個房屋倒塌。使用過期受潮水泥 是主因，混凝土配比不嚴、振搗不實、配 筋不足也是重要原因。 磚柱 承載 力不 足引 起 的 倒塌 事故 某學校的教學樓 ,二層磚混結(jié)構(gòu) ,工程已接近完工 , 在室內(nèi)進行抹灰粉刷突然倒塌 ,造

42、成多人死亡 工程概況 該建筑的平面 、立面、剖面、及主要尺寸如 圖 .教學樓為二層磚混結(jié)構(gòu) ,基礎為水泥沙漿砌 筑的毛石基礎 ,墻厚 180MM.頂頭大教室中間深梁 為現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁 .三個月后拆除大梁底部支撐 及模板 ,開始裝修發(fā)現(xiàn)墻體有較大變形 ,工人用錘 子將凸出墻體打了回去 ,繼續(xù)施工 .第三天發(fā)現(xiàn)大 教室的窗墻在 市內(nèi)窗臺下約 100MM處有一條很 寬的水平裂縫 ,寬約 20MM.整個房屋就全部倒塌 , 兩層樓板疊壓在一起 .未及時撤離的工人全部死亡 磚柱 承載 力不 足 引 起的 倒塌 事故 事例分析 本工程并無正式設計圖紙 ,只是由使用單 位直接委托某施工單位建造 .根據(jù)現(xiàn)場情

43、況 參照一般磚混結(jié)構(gòu)草草畫了幾張草圖就進 行施工的 .施工隊伍由鄉(xiāng)村瓦木匠組成 ,沒 有技術管理體制 .事故發(fā)生后測定 ,磚的等 級為 MU0.5,沙漿強度只有 M0.4.在拆模的 第二天發(fā)現(xiàn)險情后 ,還不采取應急措施 .才 導致重大事故的發(fā)生 現(xiàn)制 混凝 土的 裂縫 和缺 陷 違反 操作 規(guī)程 帶來 的質(zhì) 量事 故 某化工廠備品庫施工中，倒運混凝土行車 梁時，需要從構(gòu)件堆中抽出一根。因吊鉤 不垂直，行車梁相互碰撞，刮倒一根行車 梁斷裂報廢。 原因分析： 違反操作規(guī)程，即沒有按順序?qū)⑵渌?構(gòu)件倒開，然后再起吊裝車，這是這 次事故發(fā)生的前提。 指揮人員與司機判斷有誤和思想上的 麻痹大意是造成這次

44、事故的直接原因。 結(jié)構(gòu) 安裝 事故 案例 某單層廠房柱吊裝開裂事故 某廠機修車間的預制混凝土柱尺寸形狀如圖 5- 2所示。原設計吊裝位置在牛腿下面。施工時 隨便將吊點移至牛腿上邊的 A點。起吊時，柱 子剛剛離地，吊點綁扎繩突然由 A點滑到靠近 上柱頂?shù)?B點，這時吊車司機立即剎車。經(jīng)檢 查，發(fā)現(xiàn)上柱根部已經(jīng)開裂，拉區(qū)裂縫貫通 柱的全部厚度，裂縫寬度達 5mm，高度達 360mm,壓區(qū)混凝土被壓碎，上柱柱頂向一側(cè) 偏斜 80mm,吊裝無法進行。只好重新澆灌柱子， 整個工程為此拖延近三周，造成巨大經(jīng)濟損 失。 某廠 大頭 柱倒 排事 故 事故概況 1982年秋季的一天夜里刮起了 6-7級的大風，

45、第二天某單位的吊裝施工人員一上班，就發(fā) 現(xiàn)了前幾天吊起來的 20根柱子有 4根 “ 推排刮 倒 ” 。 4根柱子全部折斷報廢，造成了重大的 質(zhì)量安全事故。 原因分析 施工準備時，技術人員所作的措施不妥善。 對于 350 350mm的柱身、 350 1500mm的牛 腿的這種大柱頭，不是常規(guī)施工，應有保證 在結(jié)構(gòu)安裝過程中的特殊措施。措施中也提 出了除用楔子作為臨時固定工具外，還要在 每個柱子的四面拉上纜風繩。然而纜風繩的 規(guī)格選為 8鉛絲拉錨，其強度不夠，事故后 被拉斷的纜風繩足以證明這一點。 施工現(xiàn)場管理太差，事故后調(diào)查中得知，事 故發(fā)生當天白日，有人已發(fā)現(xiàn)前幾天安裝的 柱子有兩根柱上的纜風

46、繩，不知何時已被碰 拔出來了，不再起作用，然而都視而不見， 無人過問和處理。事故現(xiàn)場證明最先被刮倒 的柱子，就是這兩根柱中的一根。 沒嚴格按照施工操作規(guī)范要求施工，即吊裝 后沒有及時校正并澆灌混凝土。 北京 市某 美食 娛樂 城一 樓地 面 （證 券廳） 質(zhì)量 問題 證券廳地面是用天然花崗巖 “ 將軍紅 ” 鋪 設的，于 1994年 5月份交工。在交工驗收 時發(fā)現(xiàn)了較為嚴重的空鼓和鋪設不平、縫 子不勻等質(zhì)量問題，現(xiàn)對上述問題做了如 下分析。 地面空鼓 事故現(xiàn)象 驗收時敲擊多處明顯的空鼓聲音，個別板 塊松動，有的出現(xiàn)裂紋。 原因分析 基層清理不干凈，澆水濕潤不夠，有的板 塊下面的水泥素漿結(jié)合層涂

47、刷的不均勻， 有的是因為涂刷時間過長，致使風干硬結(jié)， 造成面層和墊層同時出現(xiàn)空鼓。 墊層砂漿加水過多或一次鋪得太厚，不易 砸密實，造成面層空鼓。 板塊背面浮灰沒有清理，也沒有用水濕潤， 直接影響粘結(jié)效果、加之操作質(zhì)量差，錘 擊不當，故多處出現(xiàn)空鼓。 鋼筋 混凝 土結(jié) 構(gòu)工 程 挑梁 板支 模錯 誤引 起的 倒塌 事故 事故概況 某四層內(nèi)框結(jié)構(gòu)，外墻一層窗上設有挑出 80cm的 現(xiàn)澆鋼筋混凝土遮陽板（圖 4-5）。 該工程在澆筑遮陽板的過程中突然發(fā)生局部外墻 倒塌事故。倒塌物有遮陽板及全部一層窗間墻， 倒向室外，倒塌線基本上沿腳手眼發(fā)生。倒塌后 的吊架斜桿大部分發(fā)生嚴重的壓曲變形。 鋼筋 混凝

48、土結(jié) 構(gòu)工 程 挑梁 板支 模錯 誤引 起的 倒塌 事故 倒塌事故與支撐不當有關。該遮陽板是用吊 架支模：在每個窗間墻上設置一個吊架，吊 架間用木墊板聯(lián)系起來，并用 10 5 cm方木 支撐遮陽板的底模圖（ 4-6 ），斜撐（ 10 5 cm）支承在窗臺墻上（圖 4-7）。 原因分析 通過對窗間墻施工中的受力分析和承載能力 的驗算得知，造成倒塌事故的直接原因是新 砌好的窗間墻承受不了施工過程中由吊架傳 來的傾復力矩。 鋼筋 工程 事故現(xiàn)象 某教學樓屋頂為井字梁樓蓋，平面尺寸為 10.8 14.4m, 梁斷面 25 70cm,受力鋼筋為 3 22。澆灌完混凝土拆模后，發(fā)現(xiàn)離支座 2.5m的部位出

49、現(xiàn)了大量的裂縫。見圖 4-12。 鋼筋 工程 原因分析 事故發(fā)生后，經(jīng)過調(diào)查分析得知， 事故是因為鋼筋綁扎不當造成的。 從設計圖上看，受力鋼筋為 3根 22 的鋼筋。施工中，由于 22鋼筋沒 有長于 10cm 的料，在離支座兩端 2.5m處，將受力鋼筋在同一截面切 斷，并搭接焊上 1 19、 2 22，致 使該焊接截面同時有 6根 19- 22 的鋼筋，鋼筋間基本沒有空隙。澆 灌混凝土時無法保證鋼筋周圍的混 凝土保護層，鋼筋與混凝土間失去 粘著力，鋼筋的搭接失去作用。致 使拆模后該梁在搭接部位嚴重開裂。 建筑工程質(zhì)量事故案例 地基與基礎事故 房屋 傾斜 事故 南京某樓長 15.4m,寬 13.

50、3m,高 17m,建 筑面積 1100m2，磚混結(jié)構(gòu)，條形基 礎，基底下有 2-3m厚的大片石墊層， 在建成后發(fā)現(xiàn)房屋向東傾斜。 事故 原因 分析 1.建筑地區(qū)屬長江漫灘，有厚 20m左 右的軟粘土層，承載力低，壓縮性 高 2.地基開挖后，基底有低洼水塘， 用大片石回填處理，因施工質(zhì)量問 題，形成東側(cè)墊層厚而沉降大，西 側(cè)墊層薄而沉降小，因而導致建筑 物傾斜。 事故 處理 措施 1.在沉降大的東側(cè)壓入 20m左右長的 樁共 36根，以減少地基沉降 2.在沉降小的西側(cè)采用鉆孔抽水和 掏土，以加大沉降施工中嚴格控制 沉降速率 3.設置 21根保護樁 水塔 傾斜 事故 青海某廠一座水塔 50M3，水

51、箱，塔架與 基礎均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如圖 7 19所 示，在水塔建成后發(fā)現(xiàn)向南傾斜 20.4cm， 向東傾斜 9.45cm 事故 原因 分析 由于 C柱附近的給水管漏水，地 基浸水后引起濕陷性黃土地基 不均勻下沉，導致水塔整體傾 斜 事故 處理 措施 根據(jù)濕陷性黃土因含水率不同 可引起不均勻沉降的情況，采 用浸水法矯正，然后在浸水的 一邊用石灰樁加固地基，注水 孔用混凝土搗實。 水塔 傾斜 事故 青海某廠一座水塔容積 50m3,水 箱，塔架與基礎為鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)，如圖 7-19所示。水塔地 基為 2級濕陷性黃土，在建成后 兩年發(fā)生水塔整體傾斜現(xiàn)象 事故 處理 措施 根據(jù)濕陷性黃土因含水率不同

52、 可引起不均勻沉降的情況，決 定采用浸水的一邊用石灰樁加 固地基，注水孔用混凝土搗實 某泵 站基 坑工 程事 故分 析 1 工 程 概 況 單集泵站，位于江蘇銅山縣單集鄉(xiāng)， 是南水北調(diào)東線控制工程之一。 該場地內(nèi)層分為 5層，由第四系全新統(tǒng)、 上更新統(tǒng)地層組成，各土層分布如下：黃褐 色粉質(zhì)壤土，局部為砂壤土，厚 2.9m；黃色、 灰色粉砂、粉散、飽和，厚 1.7m；灰色壤土， 可塑軟塑，夾粉砂，厚 1.5m;黑灰色重壤 土，粘土，可塑，含小豆狀 Fe,Mn結(jié)核，厚 1.2m，粉質(zhì)粘土層，黃夾灰白色，可塑硬 塑，上部鈣質(zhì)結(jié)核富集，含量 90 95， 結(jié)核直徑一般 10 50min，大者可達 15

53、0mm， 該段富水性好、基坑涌水量 120 200m /h, 下部含鈣質(zhì)結(jié)核較少、土體致密多呈棱塊狀、 片狀，具滑面、滑面多見于灰白與黃色邊緣 變，顆粒分析其粘粒含量 28 31、粉 粒含量 45 51、極細砂含量 18 23%, 各階段的土性指標見表 2 6；該層厚 10.3m， 下伏為震旦系薄中厚層狀石灰?guī)r。 2 基 坑 開 挖 泵站基坑開挖深度 11.2m，邊坡 13 ，由于場地條件 允許基坑采用一階開挖。由于泵站出水槽基礎設計采用 振沖碎石樁，過大地開挖邊坡不但使挖填土方量增加， 而且站房后形成較大填土區(qū)將增加出水槽地基處理的難 度。為了最大限度減少挖填工作量和縮小填土區(qū)，鑒于 以往的

54、成功經(jīng)驗，南側(cè)邊坡開挖相對較陡；開挖方式采 用機械與人工交替，明溝排水，當開挖至第層時，該 層普遍向外涌水，同時局部鈣質(zhì)結(jié)核層涌塌；有 3 4處 集中出水點，點涌水量 20 30m /h。開挖深度接近 10m時， 邊坡土體開始出現(xiàn)裂縫，隨后南側(cè)邊坡發(fā)生大規(guī)模塌方， 并不斷擴展；繼而北邊坡也發(fā)生塌坡。施工單位認為邊 坡過陡、明排水效果不好，采取削坡、清底，打草包壩， 加木樁擋土、加深排水溝等措施，后來又投生石灰；但 都無濟于事，邊坡土體開裂滑塌繼續(xù)擴展，塌方土不斷 涌入基坑，同時地基土體出現(xiàn)明顯的隆脹和嚴重擾動， 施工已無法繼續(xù)進行。 3 事 故 分 析 3.1 巖土工程勘察報告存在失誤。 該場

55、地第層為粉質(zhì)粘土，具有不均勻的膨脹性， 屬弱中等膨脹土，膨脹力較小但膨脹速度很快，但勘 察報告沒有放映出第層土的脹縮性。使基坑施工和基 坑設計都沒有對第層土采取相應的措施，導致基坑開 挖出現(xiàn)大規(guī)模塌方事故，以及基坑設計在參數(shù)取值、構(gòu) 造處理等方面的失誤。 膨脹土是一種顆粒高分散，對含水量變化極為敏感的高塑 性粘土，密度比較大，壓縮性低，滲透性差，其地質(zhì)年代 多為上更新統(tǒng)以前地層，它的巖土工程特征包括三個方面。 一是其地質(zhì)特征，二是其礦物成份特征，三是巖土工程環(huán) 境或者是水和濕熱的變化。 粘土礦物成分是決定膨脹土工程性質(zhì)的物質(zhì)基礎。差熱 分析曲線表現(xiàn)為幾種礦物熱效應的綜合反映，成分以伊利 石為主

56、，含高嶺石、水針鐵礦及少量蒙脫石。 土體中含鈣質(zhì)及鐵錳質(zhì)結(jié)核是膨脹土外觀地質(zhì)特征之 一，二者可單獨富集也可共生，鐵錳結(jié)核呈豆狀、粒狀， 一般 5mm左右，鈣質(zhì)結(jié)核主要分為方解石并有粘土及砂粒膠 結(jié)，體形較大者多為渾圓狀，剖開后可見較大的溶隙并有 方解石晶體的表面生成。 從外觀結(jié)構(gòu)來看，土體結(jié)構(gòu)多呈塊狀，片狀，黃灰白 色斑狀相間，土體中砂礦物含量 3.24 19.9，以褐鐵 礦、石英、長石為主。經(jīng)測試證明黃色土塊含砂質(zhì)較多， 灰白色土塊含砂質(zhì)較少，膨脹性與砂質(zhì)含量成反比。事故 發(fā)生后，對第層重新進行室內(nèi)土工試驗，其各項脹縮性 指標如下： 其中，膨脹力的大小取決于土體結(jié)構(gòu)、粘土礦物成分 及相應的含

57、水量，試驗結(jié)果實測膨脹力 4 29KPa，平均 16KPa；對工程設計膨脹力是一項有實際工程意義的指標。 從膨脹速度曲線可以看出土體浸水后膨脹較快， 30 35min 即可完成膨脹量的 85%左右； 2 3h后完成膨脹全過程。膨 脹速度快對基坑開挖邊坡穩(wěn)定極為不利，同時要求地基基 礎處理要迅速，否則對土體強度降低有很大影響。 3.2 降水、排水措施不力 第層黑灰色重壤土經(jīng)曝曬干裂，產(chǎn)生許多東西 向近于垂直的裂縫，把土體分裂成約 1.0m寬的楔形體， 上部粉砂層潛水沿裂縫流入基坑，致使裂隙面土質(zhì)軟化， 邊坡土體已處于極限平衡狀態(tài)。同時下部土體因遇水而 膨脹崩解，促使極限平衡破壞，導致邊坡滑塌。

58、顯化崩解性是膨脹土的一個顯著特征。膨脹土體浸 水后，水進入孔隙引起粒間公共水化膜增厚，導致土顆 粒間連結(jié)減弱或消失，以至土體產(chǎn)生崩解。實質(zhì)上崩解 是土體膨脹的一種特殊形式或者是進一步的發(fā)展。試樣 浸水后表層立即產(chǎn)生裂縫迅速崩落， 8min后土樣呈塊狀 裂開，裂面多沿灰白色與黃色邊緣產(chǎn)生。 48h后崩解穩(wěn) 定，土樣崩解為 2.5cm左右或更小的土塊及粉末。 膨脹土遇水膨脹后結(jié)構(gòu)改變，土樣強度必然降低。 從基坑開挖期間的土樣測試結(jié)果卡門，含量大者已達 38.9，已接近液限，顯然土體已經(jīng)完全膨脹。土的壓 縮性增大，壓縮系數(shù)由原來 0.26MPa增加到 0.36 0.48MPa，有的已達到完全膨脹后的

59、壓縮系數(shù)值；室內(nèi) 完全膨脹后的壓縮系數(shù)為 0.53 0.56MPa ，比原狀土增 加 1.5 2.2倍。原內(nèi)凝聚力 55 78KPa，試驗室浸水膨 脹后凝聚力僅 7.0 26.0KPa（約為原來的 1/3 1/4）； 內(nèi)摩擦角也由原來的 20 21 降低到 14 （降低 5 7 ），比貫入阻力降低 2/3。 4 事 故 處 理 4.1 設置降水系統(tǒng) 由于基坑基礎開挖到底，工程水文地質(zhì)情況十 分清除，降水系統(tǒng)采用兩階分層封閉降水。一階采用 輕型 塑料管井系統(tǒng)，一階為真空射流輕型井點系統(tǒng)。 輕型塑料管井為 25mm硬質(zhì)塑料花管、包塑料紗及紗 布；采用 150型鉆機成孔下管，管外濾料為粗砂，抽水 泵

60、采用 1.0 1.5英寸微型潛水電泵，井距 8.0m、井深 11.5m，主要抽降上部粉砂層水。由于地下水流場已經(jīng) 形成，加之是雨季施工，降水效果不十分理想，礫石 層仍有水流出但水量很小，采用盲溝和局部小井點處 理；而上部真空射流井點系統(tǒng)抽降粉砂層水比較成功。 4.2 固坡、清基 降水對邊坡土體穩(wěn)定起到很大作用，同時又采取放 緩邊坡、做好坡面截水等措施。邊坡下部結(jié)核層及膨 脹土部分采用塊石擋墻，墻前設反濾層導水入井。清 基采用邊清邊換砂的辦法，換砂可以起到壓重和濾層 作用，有可以減少膨脹對基礎的影響。換砂的厚度視 清除厚度而定，一般要求不小于 20cm，以完全消除擾 動部分和控制基底高程為準。

61、5 地 基 處 理 與 基 礎 修 改 5.1 地基處理 根據(jù)地基土膨脹力不大和膨脹速度快的特點，采取了隔 水、隨清隨封的方法對地基進行處理。首先將原擾動后的土 全部清除并超挖 20cm，隨即用水泥砂漿封閉，水泥砂漿厚 20cm；站房基礎部位因無防滲要求采用回填黃砂的方法，換 砂厚度 0.8 2m不等，以控制基底高程為準，封填或振實完 畢后隨即進行基礎澆筑，實踐證明效果很好 5.2 地基設計參數(shù)取值 關于地基參數(shù)的取值，采用原狀土的參數(shù)不符合實際而 且明顯偏高，采用完全膨脹后的參數(shù)同樣不符合實際而且明 顯偏低。除膨脹性因素外深基坑開挖土體也有一定的回彈， 所以基底下土體強度介于以上兩者之間。充

62、分考慮以上因素 地基土參數(shù)為 :c=27KPa, =20 。 地基設計與計算原則是以荷載大于膨脹力為尺度，即： P(荷） Pe(脹）；膨脹變形量 Se0. 泵站地基按砂墊層計算， 同時加密底層板鋼筋；站身改為現(xiàn)澆混凝土，并增加封頂鋼 筋，下游翼墻原設計為扶壁式鋼筋混凝土擋土墻，后改為重 力式漿砌塊石擋土墻，同時加寬地板尺寸以增加抗滑和抗傾 穩(wěn)定性，減小地基反力增加地基強度儲備。 泵站基礎完成后，在基礎前進行了靜力觸探試驗，曲線 表明原狀土體的比貫入阻力為 4.2MPa,而基礎下比貫入阻力 僅 1.1 1.5MPa，影響深度 2.0m左右，尤以 1.0 1.5m范圍內(nèi) 嚴重。泵站建成后進行了沉降

63、觀測，最大沉降量 32.1mm，最 小 25.3mm,沉降差 6.8mm;沉降量和最大容許沉降差均符合規(guī) 范要求 . “京光 廣場 ” 基坑 工程 事故 分析 1 工 程 概 況 京光廣場位于廣州市天河路。 基坑深 16m,雙排鋼筋混凝土密布樁支護，樁徑 1.0M，一道錨桿加固。 1995年 6月某日凌晨 1時 5分，基坑支護樁突然斷裂， 斷裂部位在基坑底面以上，其高度不等，但兩端頭部 位較高，中間接近基坑底面，造成長達 40M的邊坡大 塌房，基坑邊緣的兩層工棚滑入基坑，造成 2人死亡， 17人受傷。 4時許，繼續(xù)倒塌的支護樁又導致兩個移 動式辦公室倒塌。倒塌的工棚原為小賣部、倉庫、材 料庫和

64、工人宿舍，事故傷亡者多為外地民工。 2 事 故 分 析 2.1 譏基坑工程事故的主要原因是各方面片面追求較低的工程造價，使得支護 系的安全儲備過小。 2.2 基坑邊緣嚴重超載?；邮┕r，施工單位 在倒塌地段的基坑邊緣建造一個兩 棚 作為倉庫、 小 部、材料 、工人宿舍，基坐邊還有移動式辦 公室，形成較大的地面鑄加荷載，使基坑支護結(jié)構(gòu)所 承受的作用力遠大于設覡抗力，從而產(chǎn)生較大的變形。 2.3 工人們把生活用水隨意倒在基坑邊，造成支 護樁后土體含水量不斷增大，支護結(jié)構(gòu)所受的主 動土壓力增大。 2.4 施工單位監(jiān)測不力，安全意識差。事故 發(fā)生的前一天，已發(fā)生基坑周圍地面開裂，支護 樁墻有松動的跡

65、象，這是基坑支護結(jié)構(gòu)大變形征 兆，但并未引起有關部門的高度重視，監(jiān)測部門 也沒有及時報警，更沒有采取果斷的處理措施將 險情消滅在萌芽狀態(tài)之中，從而造成災難。 3 事 故 處 理 事故發(fā)生后，天河消防中隊的三輛消防車首先 趕到現(xiàn)場，消防隊員立即與工地民工一起從瓦礫 中搶救傷員。廣州市急救中心 迅速調(diào)動附近醫(yī)院 投入搶救。附近的派出所和公安分局的干警也趕 到現(xiàn)場，協(xié)助救援。副市長及城建部門的領導也 親臨現(xiàn)場指揮搶救工作。 由于支護樁從基坑底面以上不同高度斷裂，事 故發(fā)生時，基坑開挖也基本結(jié)束了，所以事故現(xiàn) 場清理后，可以繼續(xù)進行基礎施工。 某大 廈基 坑工 程事 故分 析 1 工 程 概 況 廣州

66、某大廈位于珠江大橋口，南靠交通干線黃沙大道， 東鄰荔灣公園的荔灣湖。該大廈地上 22層，地下室 2層， 開挖面積 1260 ，基坑深 8.0M采用直徑為 1000MM的鉆孔 灌注樁支護，樁長 14M，嵌入粘土層 1.0M，樁距 1.3M， 樁間用直徑為 700MM的高壓旋噴樁連接，形成擋土防水 帷幕，基坑平面見圖 2 97。 該場地地質(zhì)條件較復雜，有砂層、淤泥質(zhì)粘土層和 粘土層等，地下水為高，補給水源很近。該工程施工場 地狹窄，相鄰道路交通繁忙。 基坑開挖后，止水帷幕漏水涌砂，接著，相鄰東鄰 荔灣湖水倒灌，基坑北邊的支護樁向坑內(nèi)傾斜達 27CM， 外圍地面嚴重塌陷，附近的游泳池建筑物損壞。 2 事 故 分 析 該基坑工程事故的主要原因是基坑止水方案的制定 不切合實際情況。一般地說，高壓旋噴樁和灌注樁組合 使用，能解決一般場地中擋土防水問題，但是，當存在 不均勻砂層時，必須認真對待。相同壓力下的旋噴樁在 不同的砂層中樁成行情況相差懸殊，在礫砂層中高壓旋 噴樁形成的樁徑很大，其高壓水泥漿液甚至可沿孔隙流 出很遠（有流至 4M遠處井內(nèi)的記錄），如果鉆機拔桿速 度較快，則形成的樁體密實度不足，