基于虎丘塔工程事故引起的地基基礎工程事故問題分析

摘 要：在建筑結構的建造的使用過程中，由于地基和基礎工程的質量問題，使建筑物墻體和樓蓋開裂影響使用的，有礙觀瞻并使人有不安全感覺的，更有甚者使建筑物倒塌的事故，近幾年有上升的趨勢，根據統計資料顯示，其中地基和基礎工程的質量問題，占總事故的21%。因此對地基基礎工程事故采取有效的防止措施，是一個值得重視的課題。本文通過對虎丘塔工程實例進行分析，將之與建設法規相聯系，從而有利地基安全與穩定。

關鍵詞：地基;基礎;不均勻沉降;建設法規

一.前言

在建筑結構的設計和施工過程中，人們普遍認為最難駕馭的并不是上部結構，而是該工程的地基和基礎工程的問題。建筑物的上部結構盡管千變萬化，但是在電子計算機得普遍應用的今天，它們基本上都在設計和施工中可以被預知和掌握。人們只能在設計前通過幾個鉆孔的土樣的試驗得知地基少數信息，也只能在施工后，槽底的釬探結果了解其表層信息，至于更深層更全面的情況卻不能全面的掌握，往往憑經驗加以處理，這就產生誤差，造成對建筑物建成后的損壞，而且，地基基礎都是地下隱蔽工程，建筑工程竣工后，難以檢查，一旦發生事故難以補救，甚至造成災難性的后果。地基基礎工程事故發生可能是因勘測、設計、構造、制造、安裝與使用等因素相互作用弓|起的。所以，研究并探討地基基礎工程事故發生的原因，更具有普遍性，地方性和經驗性，對它的分析后得到的經驗教訓，更是建筑工程技術人員需要不斷積累的知識財富。

二.虎丘塔工程事故實例及分析

2.1虎丘塔不均勻沉降事故的具體情況

虎丘塔位于蘇州市西北虎丘公園山頂，原名云巖寺塔。全塔七層，高47.5m。塔的平面呈八角形，由外壁、回廊與塔心三部分組成。虎丘塔全部磚砌，外型完全模仿樓閣式木塔，每層都有八個壺門，拐角處的磚特制成圓弧形。 1980年6月虎丘塔現場調查，當時由于全塔向東北方向嚴重傾斜，不僅塔頂離中心線已達 ? 2. 31m， 而且底層塔身發生不少裂縫，成為危險建筑而封閉、停止開放。仔細觀察塔身的裂縫，發現一個規律，塔身的東北方向為垂直裂縫，塔身的西南面卻是水平裂縫。

2.2事故原因分析

經勘察，虎丘山是由火山噴發和造山運動形成，為堅硬的凝灰巖和晶屑流紋巖。山頂巖面傾斜，西南高，東北低。虎丘塔地基為人工地基，由大塊石組成，塊石最大粒徑達1000mm。人工塊石填土層厚1- 2m，西南薄，東北厚。下為粉質粘土，呈可塑至軟塑狀態，也是西南薄，東北厚。底部即為風化巖石和基巖。塔底層直徑13. 66m范圍內，覆蓋層厚度西南為2.8m，東北 為5.8m，厚度相差3. 0m，這是虎丘塔發生傾斜的根本原因。此外，南方多暴雨，源源雨水滲入地基塊石填土層，沖走塊石之間的細粒土，形成很多空洞，這是虎丘塔發生傾斜的重要原因。在十年“文革”期間，無人管理，樹葉堵塞虎丘塔周圍排水溝，大量雨水下滲，加劇了地基不均勻沉降，危及塔身安全。從虎丘塔結構設計上看有很大缺點，沒有做擴大的基礎，磚砌塔身垂直向下砌八皮磚，即埋深0. 5m，直接置于上述塊石填土人工地基上。估.算塔重63000kN，則地基單位面積壓力高達435kPa，超過了地基承載力。塔傾斜后，使東北部位應力集中，超過磚體抗壓強度而壓裂。

2.3事故處理方法：

首先采取加固地基的辦法。第一期加固工程是在塔四周建造- -圈樁排式地下連續墻，其目的為減少塔基土流失和地基土的側向變形。 第二期加固工程進行鉆孔注漿和樹根樁加固塔基。 這項虎丘塔地基加固工程，由上海市特種基礎工程研究所改裝了XJ.100- 1型鉆機，用干鉆法完成，效果良好。

三.地基事故發生原因探討

基于虎丘塔工程事故，我上網查閱了其他許多資料，認為地基事故的發生原因可以歸結為以下幾個方面。

1）勘察方面的原因

在土木建筑工程中，勘察工作是工程設計的基礎。如工程未勘察就進行施工，或勘察數據錯誤，這些都會給工程造成嚴重后果。具體體現在：忽視勘察資料的作用，勘察工作粗糙，資料不精確。

2）設計方面的原因

①任意確定基礎：設計者盲目照搬另- -建筑物的基礎設計圖作為該建筑物的基礎設計，由此造成基礎出現不均勻沉降，致使建筑物倒塌。

②估算代替計算：結構沒有按有關要求進行精確計算，上部荷載是憑經驗估算的，基礎底面積設計過小，基礎邊緣最大壓力高出地基土容許承載力。因而部分結構及基礎破壞，引起整體倒塌。

3）施工方面的原因

由于基礎是埋入土中，其問題不易發現，屬隱蔽工程，因此施工不利。

四.整治對策思考

對不均勻沉降導致房屋開裂的整治對策：

01 對于防止地基不均勻沉降引起墻體開裂的措施來說，對于新建工程，必須首先確立重在設防的指導思想。概括起來，預防地基不均勻沉降引起裂縫的主要措施有：

1）合理設置沉降縫。在房屋體型復雜，特別是高度相差較大時，應設沉降縫，沉降縫應從基礎分開，縫寬不得少于10cm，最好是三縫合一，施工中應保持縫內清潔，應防止碎磚、砂漿等雜物落入縫內。

2）加強上部的剛度和整體性，提高墻體的抗剪能力，調整地基的不均勻沉降。

3）加強地基驗槽工作，發現有不良地基應及時妥善處理，然后才可進行基礎施工。

02對地基不均勻沉降引起墻體開裂的治理措施：

對于已經發生的沉降事故，除個別確因結構或構件“元氣”大傷而完全失去挽救價值外，多數均應經過適當整治，使建筑物完全或部分恢復功能而繼續使用。。

03加固一般可從地基和結構兩方面入手，具體有以下措施：

1）地基處理，混凝土灌注樁架梁法，鋼管樁加梁法，三重管旋噴樁定向旋噴法，樁底架梁托底法等等。

2）結構修復加固在經過結構矯正復位和地基處理后，應采取適宜的方法，及時地對上部結構損壞部分進行加固、修補，恢復建筑物正常使用功能，以實現安全承載的目的。

五、結語

當發生一次重大的地基基礎事故后，最關鍵的事對這次質量事故發生的原因進行分析，只有正確的分析，才能發現事故的原發癥結。進行公正的仲裁，明確事故的責任;只有正確的分析，才能找到今后應吸取的教訓，化消極因素為積極因素;也只有正確的分析，才能制定出適宜的防治措施，防患于未然。對于結構設計，施工技術和使用中的錯誤引起的，其中大部分是主觀性的錯誤。而當嚴格遵守勘查、設計與施工的標準文件的規定和相應要求，則錯誤是可以避免的。

參考文獻：

[1]崔干祥.工程事故分析與處理[M].科學出版社，2002.

[2]羅福干.建筑結構缺陷事故的分析及防治[M].清華大學出版社，2002.

[3]建筑地基基礎設計規范GB50007- -2002[S].中國建筑工業出版社，2002.

[4]陳仲頤，葉書麟.基礎工程學[M].中國建筑工業出版社，1991.

[5]史紀檢，王國梅。建筑地基不均勻沉降的施工技術探討[J].企業導報，2014

[6]張昊為.地基不均勻沉降對生土建筑影響的研究[D].西安建筑科技大學，2011.

作者簡介：

鄧婷（2000年09月22日），女，漢族，湖南省永州市祁陽縣，職務：學生會外聯部副部長，職稱：副部長，本科，研究方向：地基基礎。