基于虎丘塔工程事故引起的地基基础工程事故问题分析

摘 要：在建筑结构的建造的使用过程中，由于地基和基础工程的质量问题，使建筑物墙体和楼盖开裂影响使用的，有碍观瞻并使人有不安全感觉的，更有甚者使建筑物倒塌的事故，近几年有上升的趋势，根据统计资料显示，其中地基和基础工程的质量问题，占总事故的21%。因此对地基基础工程事故采取有效的防止措施，是一个值得重视的课题。本文通过对虎丘塔工程实例进行分析，将之与建设法规相联系，从而有利地基安全与稳定。

关键词：地基;基础;不均匀沉降;建设法规

一.前言

在建筑结构的设计和施工过程中，人们普遍认为最难驾驭的并不是上部结构，而是该工程的地基和基础工程的问题。建筑物的上部结构尽管千变万化，但是在电子计算机得普遍应用的今天，它们基本上都在设计和施工中可以被预知和掌握。人们只能在设计前通过几个钻孔的土样的试验得知地基少数信息，也只能在施工后，槽底的钎探结果了解其表层信息，至于更深层更全面的情况却不能全面的掌握，往往凭经验加以处理，这就产生误差，造成对建筑物建成后的损坏，而且，地基基础都是地下隐蔽工程，建筑工程竣工后，难以检查，一旦发生事故难以补救，甚至造成灾难性的后果。地基基础工程事故发生可能是因勘测、设计、构造、制造、安装与使用等因素相互作用弓|起的。所以，研究并探讨地基基础工程事故发生的原因，更具有普遍性，地方性和经验性，对它的分析后得到的经验教训，更是建筑工程技术人员需要不断积累的知识财富。

二.虎丘塔工程事故实例及分析

2.1虎丘塔不均匀沉降事故的具体情况

虎丘塔位于苏州市西北虎丘公园山顶，原名云岩寺塔。全塔七层，高47.5m。塔的平面呈八角形，由外壁、回廊与塔心三部分组成。虎丘塔全部砖砌，外型完全模仿楼阁式木塔，每层都有八个壶门，拐角处的砖特制成圆弧形。 1980年6月虎丘塔现场调查，当时由于全塔向东北方向严重倾斜，不仅塔顶离中心线已达   2. 31m， 而且底层塔身发生不少裂缝，成为危险建筑而封闭、停止开放。仔细观察塔身的裂缝，发现一个规律，塔身的东北方向为垂直裂缝，塔身的西南面却是水平裂缝。

2.2事故原因分析

经勘察，虎丘山是由火山喷发和造山运动形成，为坚硬的凝灰岩和晶屑流纹岩。山顶岩面倾斜，西南高，东北低。虎丘塔地基为人工地基，由大块石组成，块石最大粒径达1000mm。人工块石填土层厚1- 2m，西南薄，东北厚。下为粉质粘土，呈可塑至软塑状态，也是西南薄，东北厚。底部即为风化岩石和基岩。塔底层直径13. 66m范围内，覆盖层厚度西南为2.8m，东北 为5.8m，厚度相差3. 0m，这是虎丘塔发生倾斜的根本原因。此外，南方多暴雨，源源雨水渗入地基块石填土层，冲走块石之间的细粒土，形成很多空洞，这是虎丘塔发生倾斜的重要原因。在十年“文革”期间，无人管理，树叶堵塞虎丘塔周围排水沟，大量雨水下渗，加剧了地基不均匀沉降，危及塔身安全。从虎丘塔结构设计上看有很大缺点，没有做扩大的基础，砖砌塔身垂直向下砌八皮砖，即埋深0. 5m，直接置于上述块石填土人工地基上。估.算塔重63000kN，则地基单位面積压力高达435kPa，超过了地基承载力。塔倾斜后，使东北部位应力集中，超过砖体抗压强度而压裂。

2.3事故处理方法：

首先采取加固地基的办法。第一期加固工程是在塔四周建造- -圈桩排式地下连续墙，其目的为减少塔基土流失和地基土的侧向变形。 第二期加固工程进行钻孔注浆和树根桩加固塔基。 这项虎丘塔地基加固工程，由上海市特种基础工程研究所改装了XJ.100- 1型钻机，用干钻法完成，效果良好。

三.地基事故发生原因探讨

基于虎丘塔工程事故，我上网查阅了其他许多资料，认为地基事故的发生原因可以归结为以下几个方面。

1）勘察方面的原因

在土木建筑工程中，勘察工作是工程设计的基础。如工程未勘察就进行施工，或勘察数据错误，这些都会给工程造成严重后果。具体体现在：忽视勘察资料的作用，勘察工作粗糙，资料不精确。

2）设计方面的原因

①任意确定基础：设计者盲目照搬另- -建筑物的基础设计图作为该建筑物的基础设计，由此造成基础出现不均匀沉降，致使建筑物倒塌。

②估算代替计算：结构没有按有关要求进行精确计算，上部荷载是凭经验估算的，基础底面积设计过小，基础边缘最大压力高出地基土容许承载力。因而部分结构及基础破坏，引起整体倒塌。

3）施工方面的原因

由于基础是埋入土中，其问题不易发现，属隐蔽工程，因此施工不利。

四.整治对策思考

对不均匀沉降导致房屋开裂的整治对策：

01 对于防止地基不均匀沉降引起墙体开裂的措施来说，对于新建工程，必须首先确立重在设防的指导思想。概括起来，预防地基不均匀沉降引起裂缝的主要措施有：

1）合理设置沉降缝。在房屋体型复杂，特别是高度相差较大时，应设沉降缝，沉降缝应从基础分开，缝宽不得少于10cm，最好是三缝合一，施工中应保持缝内清洁，应防止碎砖、砂浆等杂物落入缝内。

2）加强上部的刚度和整体性，提高墙体的抗剪能力，调整地基的不均匀沉降。

3）加强地基验槽工作，发现有不良地基应及时妥善处理，然后才可进行基础施工。

02对地基不均匀沉降引起墙体开裂的治理措施：

对于已经发生的沉降事故，除个别确因结构或构件“元气”大伤而完全失去挽救价值外，多数均应经过适当整治，使建筑物完全或部分恢复功能而继续使用。。

03加固一般可从地基和结构两方面入手，具体有以下措施：

1）地基处理，混凝土灌注桩架梁法，钢管桩加梁法，三重管旋喷桩定向旋喷法，桩底架梁托底法等等。

2）结构修复加固在经过结构矫正复位和地基处理后，应采取适宜的方法，及时地对上部结构损坏部分进行加固、修补，恢复建筑物正常使用功能，以实现安全承载的目的。

五、结语

当发生一次重大的地基基础事故后，最关键的事对这次质量事故发生的原因进行分析，只有正确的分析，才能发现事故的原发症结。进行公正的仲裁，明确事故的责任;只有正确的分析，才能找到今后应吸取的教训，化消极因素为积极因素;也只有正确的分析，才能制定出适宜的防治措施，防患于未然。对于结构设计，施工技术和使用中的错误引起的，其中大部分是主观性的错误。而当严格遵守勘查、设计与施工的标准文件的规定和相应要求，则错误是可以避免的。

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作者简介：

邓婷（2000年09月22日），女，汉族，湖南省永州市祁阳县，职务：学生会外联部副部长，职称：副部长，本科，研究方向：地基基础。