地基基础常见的质量事故处理与预防措施

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　　摘要：地基基础工程作为建设工程的核心组成部分，它的质量是整个建设工程质量的基础，其内涵是其满足国家现行的有关地基基础的法律、法规、技术标准、设计文件及工程合同中对其安全、使用等综合要求的能力。安全可靠、稳定地承受全部建设工程在施工期间和全寿命使用期限内正常使用的荷载。因此有必要对地基基础质量的特点和其常见质量事故进行分析，总结经验教训，化消极因素为积极因素，防患于未然。
　　关 键 词： 地基基础 质量 事故处理预防措施
　　地基基础工程质量的可靠性，是建设工程整体安全可靠性的前提。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引起的。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％。而这些因素中。某些因素引起突发事故。另一些因素可能导致消耗性逐渐发生的事故，从安全上讲，突发事故是危险的。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。并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。
　　一、地基基础工程质量的特点
　　从地基基础质量形成特性和其质量事故发生的特点分析，地基基础工程质量问题归纳起来有以下几个特征。
　　1.1复杂性
　　中国幅员广阔，工程地质条件非常复杂，例如淤泥质土、杂填土、湿陷性黄土、冻土、季节性冻土等。此外主要在西南地区有大片的溶岩，在全国其它地区也有所分布。同时，中国又是个多地震、高震级国家，而地震对地基基础的影响是非常大的。这种复杂的地质条件对地基基础工程的勘察设计处理以及工程施工增加了难度，提出了各种复杂和大量的技术难题。
　　1.2多发性
　　由于地基基础设计或施工处理不当而导致房裂屋倒，造成严重损失的实例时有发生，因而造成工程建设中的恶性而巨额的浪费确实惊人。
　　1.3潜在性
　　从主体结构本身复杂的工序连接来看，后一道工序都在不同程度上覆盖前一道工序，工序质量具有明显的隐蔽性，这也是主体结构工程必须加强隐蔽工程检查验收，存放完整的隐蔽验收资料的内在根源。
　　1.4严重性
　　一定程度上讲，建设工程一旦建设投入使用，地基基础出现质量事故问题往往是无法弥补的，由它所带来的损失，远比地基基础工程建设必要的投入要大得多。不管是选择场地、设计，还是施工质量问题，地基基础工程一旦出现质量问题，往往会引起地基失稳，建设工程整体结构的破坏，引起建设工程致命的、毁灭性的重大质量事故，不仅造成经济上的臣大损失，而且直接危及人们的生命和财产安全。由于地基基础承受所有建设工程的全部荷载，因此一旦出现局部损坏，其损坏程度扩散很快，其事故的发生又往往是突发性的，常常不易被人们发现，这就更加剧了其危害性和严重性。
　　1.5困难性
　　地基基础工程质量事故处理难度大是指它与建设工程其它部位事故处理相比而言，造成的原困是和它的地位和作用密切相关的：①地基基础工程是地下工程，事故处理的地下施工操作困难极大；②一旦地基基础承担了上部荷载，对它本身的处理，必然涉及到上部结构的影响，尤其是对于建成交付使用的工程，它承受了所有建设工程的全部荷载，再加上地基基础工程质量事故的连锁性，因此它的处理是非常困难的。
　　二、地基基础工程常见质量事故类型
　　地基基础在施工过程中很容易出现影响质量的情况，以致带来工程质量隐患，甚至造成工程质量事故，而经常性的通病有以下几种情况：
　　2.1因工程地质勘察中的错误而产生的事故
　　勘察工作是设计的重要程序，决不能忽视而不做，也不能随便做而不考虑是否适用。某市修建的一座库房楼，该库房为两层楼房，中部有两个独立柱基。内外墙均为条形基础。此楼在使用一年后。库房西侧二楼墙上既发现有裂缝。此后裂缝数量增多，裂缝宽度展扩。据详细调查统计，大裂缝已有33条，有的裂缝长度超过1．80m，宽度达10～30mm。且地面多处开裂。6年之后，再度调查，发现裂缝长达3．20m，裂缝宽为8～10mm，且内外贯通。说明6年多来库房的沉降一直都在发展。
　　2.2地基基础缺乏保护及防水、排水措施
　　基坑开挖时浸水，或在地下水位下挖土，基底下的土壤经过扰动，由同体变成流塑体，既造成施工困难，也影响地基质量。在场地周围设置排水沟防止地面水流入基坑，已流入基坑的水要及时排出。如地下水位高于基坑槽底面时，亦应采取排水或降低地下水位的措施，使地下水位降至基坑最低标高以下再开挖，保持基坑没有积水状态。被水浸泡的地基表层土要将其松软部分清除。基础施工完后，应分层夯实回填土。每层土厚度不得超过300mm厚，土壤湿度应控制一定要求。有的工程地基基础施工未按以上施工要求进行，致使地基遭水浸泡而发生质量事故。如某砖混结构工程未排出基坑积水，亦未将被水浸泡的松软土清除，就将干拌混凝土直接倒入基坑内，致使基础沉陷，墙体开裂，门窗开启困难，要进行加固处理。
　　2.3因建筑物基础底面土压力过大超过地基承载力造成的事故
　　地基承载力是建筑物地基基础设计中的一个关键指标。各类地基承受基础传来荷载的能力都有一定限度，超过这一限度，首先发生的是建筑物具有较大的不均匀沉降，引起房屋开裂；如果超越这个限度过多，则可能因地基土发生剪切破坏而整体滑动或急剧下沉，造成房屋的倾倒或严重受损。如某仓库的基础为整块钢筋混凝土筏板基础，仓库自重20000t，相当于装满货物后总重量的40％。后发现仓库下沉，一小时沉降达30cm，结构物向西倾斜，并在24h内，整个仓库倾倒，倾倒度达30°。
　　事故原因分析：经检查，仓库工程未做勘察。设计根据邻近工程基槽开挖实验结果，应用到这个仓库。仓库场地位于冰川湖的盆地中，地基表层为近代沉积层，厚度3m；表层下面为冰川沉积粘土层，厚度122m。从钻孔的粘土原状式样测的：粘土层的平均含水率随深度而增加，从40％到60％；无侧限抗压强度从118．4kPa减少到70kPa，平均为100kPa；平均液限ω1=105％，塑限ωp=35%，塑性指数高达IP=70。由试验可知这层土是高胶体、高塑性的。按太沙基公式计算地基承载力f，如采用粘土层无侧限抗压强度平均值10OkPa，则地基承载力f为278．6kPa，小于仓库地基破坏时的基础底面压力329．4kPa，若用qumin=70kPa计算，则f=193．5kPa，更远小于仓库基础滑动时的实际基底力．
　　2.4施工管理不善造成质量隐患
　　有的施工人员由于工作疏忽，基槽开挖后与设计不符，又未提出基础处理。基础混凝土强度等级过低，基础抗冲切强度不够，基础轴线偏移，个别钢筋混凝土基础或基础梁漏放钢筋。如新建的某栋二层钢筋混凝士框架结构车间，施工时将24根柱子的钢筋锥形基础自行改为阶梯形基础，基础强度满足不了设计要求，发生冲切破坏后，不得不进行加固处理。
　　三、地基基础工程常见质量事故处理和预防措施
　　3.1重视工程勘查的准确性
　　工程勘察报告要全面反映建筑场地工程地质和水文地质情况，预防地基与基础的工程事故，首先对场地工程地质和水文地质条件全面正确的了解，要做到这点，关键要搞好工程勘察工作，要根据建筑物场地的特点，建筑物情况合理确定工程勘察目的和任务。勘察工作是设计的重要程序，决不能忽视而不做，也不能随便做而不考虑是否适用。特别是对复杂的、软弱的地基，更应慎重对待。

　　3.2提高结构设计的合理性
　　地基基础的设计应当根据建筑物的使用要求，结构型式和工地的土质条件，并结合现场具体情况，在适用与经济的前提下，要保证建筑物的主要承重结构在正常使用过程中不发生裂缝或损坏。
　　设计人员应慎重对待工程勘察报告提供的地基承载力建议值，严格计算基础的交际土压力，若对勘察告的建议值有怀疑，可以在做载荷试验验证。施工人员在天然地基上建造大中型工程时，应复核设计地基承载力的合理性。一旦发生地基产生较大的沉降或倾斜，必须立即停工，会同勘察、设计和使用单位共同研究。采取必要措施，防止地基和建筑物发生灾难性破坏。
　　3.3确保处理措施的有效性
　　针对以上常见质量事故，地基基础处理措施有以下几个方法：
　　(1)通过扩大基础底面积和基础强度的办法进行补救处理。一般是在原基础的外围，绑扎钢筋套箍，采用高于原基础一级标号的混凝土，做成钢筋混凝土围套来达到加固的目的。施工的步骤一般为：先把基础周围的土挖到基底标高，将原有基础的混凝土表面凿毛，表面如有抹灰或缺陷部分都应一并剔除。为了加强新旧混凝土的结合，在旧混凝土的表面上每隔200～300mm。，凿出直径50mm，深200～300mm的孔，用压缩空气或其它方法吹净孔内灰屑，凿毛的表面要用金属刷子刷净浮渣，再用水冲洗，然后在所凿的孔中插入直径为Φ16，长为400mm的钢筋，并用1：2水泥砂浆填充。加固部分混凝土中的钢筋应与原基础底板钢筋采取适当的连接，一般是在原基础钻孔凿毛的同时，使原基础底钢筋露出一定的接头长度，然后用电弧焊与加固部分的钢筋焊牢。在进行加固处理时，应采取分段进行的方法加固，同时还应做好临时支撑和排水工作。地基的加固可采取类似的办法进行，也可采取其它
　　方法。
　　(2)通过改变传力途径和卸荷的办法来进行加固。卸荷法分为部分卸荷和全部卸荷两种，墙体部分的卸荷，可将作用在基础上的基础梁改为条形基础，直接使地基受力，此时独立基础不承受首层的墙重。墙体的全部卸荷，可将原承重墙基础粱改为现浇连续地基梁，并将支座移至新增的块石基础上，卸去独立基础上墙体重量。当要求卸去上部结构的荷重不大时，可采用刚性粱或析架即增设基础的办法卸荷，也可采取在基础上设置梁来抬卸的办法，然后由梁传到柱基上。此时需注意原基础小断面处的抗剪验算，抗剪强度不足时要采取必要的补强措施。如需全部卸去上部结构荷载，主要通过梁抬柱，由新梁传递荷载到新的基础上，则新梁应与柱的主筋焊接，焊接应先将柱顶荷载撑卸后进行。此法常用于基础底部有暗井、古墓而未处理或有局部淤泥层情况。
　　 (3)通过化学方法加固增强地基。
　　 化学方法常用的有硅化加固法和氢氧化钠溶液加固法。硅化加固法是在基础下钻孔将硅酸钠溶液通过注射管压人土中，直到饱和，使之在地基土中分解，由凝胶状态成为胶结固体，而提高地基土的强度。此法一般适用于正常的粘性土地基，不适用于淤泥质地基。氢氧化钠溶液加固法是在钻孔内注人浓度7～25％的氢氧化钠与抓化钙的混合溶液，使溶液在地基土中扩散，并与地基土中的二氧化硅、三氧化二铝等化合成胶结体，从而加固地基。
　　四、结束语
　　 总述，当发生一次重大的地基基础事故后，最关键的是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，才能制定出适宜的事故处理和防治措施，防患于未然。

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