1、关于地基与基础工程事故的研究报告摘要： 地基基础是建筑工程的重要组成部分,在建筑结构的生命周期中,地基基础的工程质量直接关系到整个建筑物的结构安全与人民生命财产安全。一方面,大多数地基土由于自然沉积而表现为非均质性和各向异性,各地的地质条件又千变万化,令设计人员难以准确把握;另一方面,地基基础属于地下隐蔽工程,建设工程竣工后,难以检查,事故出现苗头也不易察觉。因此,地基基础工程质量一直倍受建设、设计、施工、勘察、监理各方及建设行政主管部门的关注。大量研究数据表明,由地基基础引起的建筑工程质量事故约占建筑工程质量事故总数的五分之一强。 本文通过介绍一具体的桩基础工程事故，分析事故原因并讨论了关于
2、地基与基础工程事故的一些产生原因和预防、补救方法。 关键词：基础工程事故 分析 中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号： 一、工程事故背景 （一）工程地质概况 某桩基工程场地在勘察揭露的深度范围内，场地土层自上而下有： 1 层，素填土（Qml）褐红色，松散软塑，稍湿，层厚2.504.70m。 2 层，粉质粘土（Q4al）灰色黄褐色，可塑（夹软塑） ，湿，层厚为 1.203.70m。fk=160kPa，Es=6.0MPa。 3 层，粉质粘土（Q3al+pl）黄褐色褐黄色，硬塑（夹可塑） ，稍湿，层厚为 1.206.70m。fk=360kPa，Es=12.5MPa。 4 层，粉质粘土
3、（Q2al+pl）褐黄色褐红色紫红白色土黄色，硬塑，稍湿，层厚为 4.0016.60m，fk=400kPa， Es=16.3MPa。 5 层，挖孔桩桩基础未涉及到，不予阐述。 （二）工程概况 根据场地工程地质勘察资料，设计采用人工挖孔灌注桩，桩径1.2m，扩大头 3.2m，扩高 3.4m，桩端落在 4 层土中，桩底扩孔在进入 4 层土后进行。单桩极限承载力设计值为 16000kN。由于该工程工期较紧，设计方根据本地区经验采用试验桩与工程桩桩位图放在同一张图纸上的做法，最终结果是工程桩与试验桩全部施工完毕，待竣工验收，验收合格立即进行工程下一步工序的施工。桩基工程的质量检测工作建设方先与检测单位
4、签订的合同是：进行试验桩载荷试验和高应变及低应变动力测试，工程桩的高应变动力测试(按总桩数的 5%抽检)及低应变动力检测(全检)。 第一个检测单位在进行二根试验桩的载荷试验及其低应变测试后，得到的结论是：二根试验桩的桩身混凝土质量良好，单桩竖向极限承载力基本值均小于 4000kN，远远小于设计要求，这种情况下施工单位对检测单位测试结果有疑义，决定委托第二个检测单位进行第三根试验桩的载荷试验及其前、后进行低应变动测，测试结果表明载荷试验前、后桩身混凝土质量均为优良，载荷试验过程中桩身未发生损坏，载荷试验确定的单桩竖向极限承载力为 2600kN。由此第二个检测单位在报告的结论与建议中提出：“单桩竖
5、向极限承载力低于设计值，可能是由于桩端土的力学性质不良、扩大头尺寸偏小所引起。 ”最后分别在三个试验桩的一侧开挖，开挖结果表明：有两根试验桩桩底最大扩出 3060cm(本应每侧扩 100cm)，有一根试验桩未发现扩大头。通过对上述结果表明三根试验桩均不达标桩底扩大头直径远远小于设计值。最终结果是工程桩全部作废，该桩基工程作为严重工程质量事故处理。 二、事故原因分析 在事故发生之后，在对相关责任人问责的同时，我们还应该注意分析事故发生的原因，并总结经验教训，这样才能降低同类事故发生的频率。 对于这次基础工程事故，我们分析时发现，施工时的一些违规操作时最后发生事故的重要原因，同时监管的力度不够也在
6、一定程度上导致了事故的发生。 （一） 缺少必要的试桩工作 该工程设计单位根据工程地质勘察报告及以往的经验采用人工挖孔灌注桩，可以说是一个优化的设计方案。要想使这方案成功实现，必须要有一批现场工程师们配合，包括监理工程师、工程地质勘察工程师、施工工艺工程师等。 首先必须重视试验桩。通过对试桩工程进行设计、监理、施工及检测，可以掌握大量的岩土工程信息，根据反馈信息，设计工程师进行优化和修改工程桩的设计，监理工程师椐此可以制订工程桩施工的监理工作细则、根据施工中影响桩基工程质量的关键环节制定相应的监理制度，施工工艺工程师通过试桩工程的施工情况制定出针对具体场地的工程桩施工技术细则，例如鉴别土性，提出
7、开始扩孔的土性要求，灌注混凝土之前对桩孔进行自检(这个工程就没有自检)，并上报监理工程师复查(这个工程此环节没有监理工作)，待监理工程师复查合格签字同意浇注混凝土，开始桩身混凝土的浇注。检测工程师通过试桩可以确定工程桩检测的相关参数。因此试桩对于桩基工程来说是非常重要的。 本次桩基础工程出现了桩头与设计严重不符的情况，如果在正式的浇筑桩基础之前进行过完整的试桩工作的话就不可能会发生这样严重的事故。 （二）工程的各方单位没有尽到必要的责任 这里其实涉及到一个责任归属不清的问题。桩基工程质量的责任归属问题在目前桩基工 程中常常被忽略或着人为地转移责任。如果责任界限明确，可以避免一些事故的发生。 常
8、常出现这样的情况，工程检测验收合格时，参加建设的各单位皆大欢喜，一旦出现问题，往往施工单位责任最大，设计单位和监理单位责任很小甚至没有责任，究其原因,笔者认为主要有两个方面：一是质量管理机制本身造成的。施工单位对施工质量不重视，其表现形式为施工技术力量的投入不够，未制定严格的施工管理制度或有制度未能切实按制度执行。监理单位同样是对施工质量不重视，其表现形式主要为：实际检测施工质量的监理工程师业务水平低，责任心不强。有的监理单位技术人员不够，在监理工程项目较多的情况下，常常是单位正式职工同时负责几个工程的监理工作，现场监理技术人员则是社会上聘用的人员。另外，有的监理工程师将施工质量的控制寄托在工
9、后检测上，认为施工单位如果不把施工质量搞好，一旦检测不合格，施工单位自己负责。二是施工企业技术力量相对薄弱，监理单位及检测单位偏袒设计单位。勘察、设计、监理、施工在工程建设中是一个有机整体，一个工程事故的发生原因是多方面的，应从勘察、设计、监理及施工四个方面找原因，不能一出现工程事故首先想到甚至认定是施工单位的责任。如果能够形成清晰的问责制，各方面都能尽到必要的责任，这一次的工程事故可能就不会发生。 三、引发地基与基础工程事故的主要原因总结 可能引发地基和基础工程事故的主要原因有： （一） 对场地工程地质情况缺乏全面、正确的了解 许多地基与基础工程事故源于对建筑场地工程地质情况缺乏全面、正确的
10、了解，没有正确了解建筑场地土层分布、各土层物理力学性质，就错误估计地基承载力和地基变形特性，导致发生地基与基础工程事故。造成设计人员对建筑场地工程地质和水文地质情况缺乏全面正确的了解,主要有下述情况：工程勘察工作不符合要求，建筑场地工程地质和水文地质情况非常复杂，没有按规定进行工程勘察工作。 （二）设计方案不合理或设计计算错误 设计方案不合理，主要是设计人员不能根据建筑物上部结构荷载、平面布置、高度、体型、场地工程地质条件，合理选用基础形式，造成地基不能满足建筑物对它的要求，导致工程事故。设计计算错误，主要包括：荷载计算不正确，基础设计方面错误，地基沉降计算不正确导致不均匀沉降失控。 （三）
11、施工质量造成地基与基础工程事故 施工质量方面的问题主要有：未按设计施工图施工，未按技术操作规程施工。 （四） 环境条件改变造成地基与基础工程事故 环境改变常见下述情况：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；建筑物周围地面堆载引起建筑物地基附加应力增加，导致建筑物完工后沉降和不均匀沉降进一步发展，建筑物周围地基中施工振动或挤压对建筑物地基的影响，地下水位变化对建筑物地基的影响。（五）其他原因造成地基与基础工程事故 上述原因造成工程事故通过努力是可以避免的，但有一些地基与基础工程事故是难以避免的，如少数地质情况特别复杂而造成的地基基础工程事故，以及超过设防标准的地震造成的地基基础工
12、程事故，等等。 四、地基与基础工程事故的预防方法 精心勘察、精心设计、精心施工可以预防绝大部分地基与基础工程事故。 首先要搞好工程勘察工作。预防地基与基础工程事故首先要重视对建筑场地工程地质和水文地质条件的全面、正确了解，这是预防地基与基础工程事故的关键。 其次要做到精心设计。在全面、正确了解场地工程地质条件的基础上，根据建筑物对地基的要求，进行地基基础设计。如天然地基不能满足要求，则应进行地基处理形成人工地基，并采用合理的基础形式。地基、基础、上部结构是一个统一的整体，在设计中应统一考虑。要认真分析地基变形，正确估计施工后沉降，并控制建筑物施工后沉降在允许范围内。 最后要做到精心施工。合理的设计需要通过精心施工来实现，要杜绝施工质量事故。 参考文献： 1 张津伟，刘育民地基基础工程事故防治的初步研究岩土工程界
