土木工程质量缺陷事故分析及处理第5章-地基与基础课件.ppt

1、5 地基与基础工程中的质量控制、缺陷和事故土木工程质量缺陷事故分析及处理本 章 提 要1、地基与基础工程概念、特点及要求3、常见地基基础工程缺陷的常见缺陷、事故及实例4、深基坑事故多发的原因及对策2、地基与基础工程质量控制要点5.1地基与基础概念、特点及要求v5.1.2地基与基础工程的特点2、难以驾驭、难以驾驭经验性经验性 （1）复杂性：地基承载力、方案、沉降估算、地质处理、基坑边坡稳定、地下水的排出等 （2）无法预知、完全掌握1、直接造成倒塌事故少，造成墙体、屋面开裂、直接造成倒塌事故少，造成墙体、屋面开裂3、普遍性（隐蔽工程）、普遍性（隐蔽工程）5.1地基与基础概念、特点及要求 一、强度要

2、求3、缺陷表现、缺陷表现 地基强度破坏是一种因剪力强度不足剪力强度不足而产生的剪切失稳 地基土体 基坑和边坡土体的剪切失稳1、概念、概念：要求地基有足够的承载力 （优先考虑：天然地基）2、竣工、竣工现场检验4、案例分析、案例分析 p155实例5.1v5.1.3地基的要求5.1地基与基础概念、特点及要求 二、变形要求1、概念、概念 要求地基有均匀的压缩量，以保证有均匀的下沉2、地基沉降的原因、地基沉降的原因（孔隙率、土体颗粒大小） 土体受压缩，孔隙率变小而引起3、不均匀沉降、不均匀沉降 （1）原因）原因：地基土层压缩性大、厚薄不均、在基础上其附近有地面堆载、相邻基础荷载差异较大、相邻的新建建筑物

3、距离过近，地下水位的变化等 （2）例子）例子：上海工业展览中央大厅 、意大利比萨斜塔比萨斜塔 比萨斜塔是比萨城的标志，比萨斜塔是比萨城的标志，1987年它年它和相邻的大教堂、洗礼堂、墓园一起因其和相邻的大教堂、洗礼堂、墓园一起因其对对11世纪至世纪至14世纪意大利建筑艺术的巨世纪意大利建筑艺术的巨大影响，而被联合国教育科学文化组织评大影响，而被联合国教育科学文化组织评选为世界遗产。选为世界遗产。5.1地基与基础概念、特点及要求 二、变形要求4、措施：地基变形设计、措施：地基变形设计 三、稳定要求1、概念、概念 要求地基有防止产生滑坡，倾斜方面的能力2、措施、措施挡土墙，防滑坡变形的出现3、地基

4、形式、地基形式（天然地基、人工地基）4、地基种类、地基种类（深地基、浅地基）5.2 地基与基础工程施工质量控制5.2.1地基工程的质量控制 1、工程地质详细勘察报告，内容包括：、工程地质详细勘察报告，内容包括：(1)勘探点平面布置图、钻孔柱状图和地质剖面图(2)1/3-2/3钻孔数的所取土样物理力学参数(3)地下水情况、图层冰冻深度(4)勘察单位对于本场地的地质情况综述5.2 地基与基础工程施工质量控制2、各方共同验槽、各方共同验槽(1)核对尺寸、位置和标高(2)验证详细勘察报告，保证土质符合设计要求(3)了解地下水实际情况制定技术措施(4)确定勘察报告确定基础下的持力层3、注意建筑工程对地基

5、的要求、注意建筑工程对地基的要求(1)基底压力应满足地基承载力要求(2)沉降量、不均匀沉降和倾斜不超过允许值(3)基础应埋在冰冻线以下5.2 地基与基础工程施工质量控制(1)开挖方向（分层分段）、留坡（土质、开挖深度）(2)机械开挖（深5m、20-30cm）(3)土方回填（禁用松土，宜用级配砂石、灰土或素混凝土填至设计标高）2、土方边坡值控制、土方边坡值控制 根据挖土深度的不同，确定是否需要留坡 如：密实、中密实的沙土和碎土-1.0m； 坚硬性粘土-2.0m5.2.2土方工程的质量控制1、土方开挖控制、土方开挖控制5.2 地基与基础工程施工质量控制(1)填方与回填土料土料的控制（密实度）(2)

6、分层分层对称进行 根据：填土性质、压实机具 最佳含水量、最大干密度的测定（合格率要求）(3)预留沉降量预留沉降量（填方高度的30%）4、填方和回填土的质量要求、填方和回填土的质量要求 (1)基坑排水:适用浅基础或水量不大的基础 (2)地面截水：筑堤截水 (3)井点降水：适用于地下水位高的施工区域可无水状态开挖、防流砂、边坡稳定 注意：临近建筑物、构筑物的保护3、土方开挖时的排水控制、土方开挖时的排水控制5.2 地基与基础工程施工质量控制 (1)钢筋混凝土基础、独立基础、条形基础等的控制 第二章混凝土工程质量标准 (2)大放脚砖基础、柱下基础等的控制 第三章砌体工程质量标准5.2.3基础工程质量

7、控制1、分类：浅基础、深基础、分类：浅基础、深基础（深度（深度5m5m为界）为界）2、浅基础的质量控制、浅基础的质量控制3、深基础：桩基础、地下连续墙基础、深基础：桩基础、地下连续墙基础 （钢混结构）第二章混凝土工程质量标准5.2 地基与基础工程施工质量控制(1)桩位桩位准确度(2)打桩顺序顺序 A、标高：先深后浅 B、规格：先大后小，先长后短 C、密集程度：先中间后两边或四周(3)垂直度垂直度的控制（承载偏差）桩基础施工方面的控制桩基础施工方面的控制打桩打桩(4)标高和贯入度(5)接桩(6)(6)预制桩（锤击打入）预制桩（锤击打入） 新的方式：压桩压桩5.2 地基与基础工程施工质量控制（1）

8、干成孔灌注桩）干成孔灌注桩 (1)成孔方式方式（人工成孔、螺旋钻机成孔） (2)成孔深度深度符合设计要求 (3)厚度检查、沉渣厚度、钢筋定位4、灌注桩工程质量控制、灌注桩工程质量控制（2）沉管灌注桩）沉管灌注桩 (1)概念：利用锤击打桩法或振动打桩法，将桩靴的钢套管沉入土中，然后边浇注混凝土边锤击或振动边拔管而成的桩。 (2)套管垂直度、深度、强度、拔管速度和高度 (3)拔管注意点5.3 常见地基基础工程缺陷、事故及实例1、原因：土受水浸泡发软，强度降低、原因：土受水浸泡发软，强度降低 2、缺陷表现：产生各种滑坡和泥石流、缺陷表现：产生各种滑坡和泥石流5.3.1 水使岩土变软，抗剪强度降低，重

9、度增大3、案例分析、案例分析 p164实例实例5.4暴雨引起的滑坡事故暴雨引起的滑坡事故5.3 常见地基基础工程缺陷、事故及实例1、湿陷性黄土分布：黄河中游地区、湿陷性黄土分布：黄河中游地区 2、黄土特征、黄土特征（1）天然含水量状态：强度较高、压缩性小）天然含水量状态：强度较高、压缩性小（2）遇水浸湿状态：变形很大、强度降低）遇水浸湿状态：变形很大、强度降低湿陷性黄土湿陷性黄土 5.3.2 在湿陷性黄土地区，水会引起地基的湿陷3、黄土分类、黄土分类 （1）湿陷性黄土（自重和非自重）湿陷性黄土（自重和非自重） （2）非湿陷性黄土（一般粘性土）非湿陷性黄土（一般粘性土）4、黄土作为地基的处理、黄

10、土作为地基的处理措施措施5.3 常见地基基础工程缺陷、事故及实例5、黄土湿陷的原因、黄土湿陷的原因 （1）内因：土的大孔性和多孔性）内因：土的大孔性和多孔性 （2）外因：水和压力）外因：水和压力 6、湿陷内外因的防止对策、湿陷内外因的防止对策 （1）内因）内因强夯实和挤密法强夯实和挤密法 湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004） （2）外因）外因防水措施防水措施（丁类建筑） 湿陷性黄土地区建筑规范中的防水措施5.3 常见地基基础工程缺陷、事故及实例黄土地基湿陷事故的处理黄土地基湿陷事故的处理浸水矫正法浸水矫正法 （1）方法阐述）方法阐述 （2）案例分析）案例分析 p166实例实例5.

11、65.3 常见地基基础工程缺陷、事故及实例1、膨胀土分布：面积约、膨胀土分布：面积约10万平方公里万平方公里 2、膨胀土特征、膨胀土特征 （1）天然状态：工程性状良好（强度、压缩性）天然状态：工程性状良好（强度、压缩性） （2）危害：吸水膨胀，失水收缩）危害：吸水膨胀，失水收缩5.3.3 膨胀土地基，吸水膨胀，失水收缩3、缺陷表现：不均匀的膨缩变形、缺陷表现：不均匀的膨缩变形 轻型房屋、路面、边坡及地下建筑的开裂和破坏轻型房屋、路面、边坡及地下建筑的开裂和破坏4、原因分析、原因分析 （1）膨胀力（基地压力低）膨胀力（基地压力低） （2）含水量的变化（气候变化）含水量的变化（气候变化）5.3 常

12、见地基基础工程缺陷、事故及实例5、膨胀土防止措施：、膨胀土防止措施： （1）减小基地面积或增大基底压力）减小基地面积或增大基底压力 （2）基础埋在较深的土层）基础埋在较深的土层4、数据表现、数据表现 （1）美国报道，破坏损失每年达）美国报道，破坏损失每年达23亿美元亿美元 （2）普遍性：湖北郧县，）普遍性：湖北郧县，13000栋，栋，90%5.3 常见地基基础工程缺陷、事故及实例1、液化：固体状态、液化：固体状态液化状态液化状态 2、原因分析、原因分析 （地震作用）（地震作用） p167 完全丧失抗剪强度和承载力完全丧失抗剪强度和承载力3、常见液化土：中密至松散状态的粉、细沙和粉、常见液化土：

13、中密至松散状态的粉、细沙和粉尘尘4、缺陷表现：、缺陷表现：地面喷水冒砂，地基不均匀沉陷、地面喷水冒砂，地基不均匀沉陷、地裂或土体滑移地裂或土体滑移5.3.4 饱和土液化问题 对策：对策：建筑抗震设计规范（GB50011-2001）强制性条文规定：“存在饱和砂土和饱和粉土的地基，除6度设防外，应进行液化判别液化判别”5.3 常见地基基础工程缺陷、事故及实例5.3.5 基坑降水引起周边土体沉降 临近建筑物、构筑物的保护，采取相应的措施临近建筑物、构筑物的保护，采取相应的措施5.3.6 流砂1、概念：、概念：饱和松砂中剪应力增大时，在不排水的条件下的剪缩势使土内孔隙水压力大幅度升高，土强度骤然下降，

14、导致砂土无限流动的现象称为流砂 2、原因：、原因：土体中存在向上的渗流力3、危害：、危害：地基会随着流砂一起移动，发生位移4、防治途径：、防治途径：（1）减小或平衡动水压力；（）减小或平衡动水压力；（2）设法）设法使动水压力向下；（使动水压力向下；（3）截断地下水流）截断地下水流5.3 常见地基基础工程缺陷、事故及实例5.3.7 基坑坑底翻砂冒水（突涌） 1、概念：、概念：当基坑下有承压含水层存在时，开挖基坑减少了含水层上覆不透水层的厚度，当它减少到一定程度时，与承压水的水头压力不能平衡时能顶裂或冲毁基坑底板，造成突涌 2、表现形式、表现形式 （1）基底顶裂 （2）边坡失稳 （3）地基土扰动

15、3、基坑突涌的条件、基坑突涌的条件5.3 常见地基基础工程缺陷、事故及实例5.3.8 地下结构上浮 （1）地下水埋藏较浅）地下水埋藏较浅进行抗浮验算进行抗浮验算 （2）抗浮对策）抗浮对策 （3）注意点）注意点5.3.9 沉桩挤土效应对周围环境的不利影响 （1）扰动附近土层，改变其应力状态）扰动附近土层，改变其应力状态 （2）周围已有建筑及市政道路、管线的影响）周围已有建筑及市政道路、管线的影响 缺陷表现：缺陷表现：建筑物开裂和倾斜、道路路面损坏、水管建筑物开裂和倾斜、道路路面损坏、水管爆裂、煤气外泄、通信中断以及边坡失稳等爆裂、煤气外泄、通信中断以及边坡失稳等5.3 常见地基基础工程缺陷、事故

16、及实例（3）影响挤土效应大小的因素）影响挤土效应大小的因素 土的类别土的类别 桩的种类（排挤土桩、低排挤土桩、非排挤土桩）桩的种类（排挤土桩、低排挤土桩、非排挤土桩） 沉桩的速率沉桩的速率（4）减少挤土效应对周围环境影响的措施）减少挤土效应对周围环境影响的措施 预钻孔预钻孔 增设排水措施，加快土体固结增设排水措施，加快土体固结 设置应力释放孔设置应力释放孔 控制沉桩速率（沉桩数）控制沉桩速率（沉桩数） 合理安排沉桩的施工顺序改用非排挤土桩合理安排沉桩的施工顺序改用非排挤土桩5.3.10 沉桩挤土效应对在建工程自身基础的 不利影响 p178-1805.4 深基坑事故多发的原因及对策1、技术方面的

17、原因、技术方面的原因 （1）岩土力学性质复杂多变）岩土力学性质复杂多变 （2）地基与基础工程难以驾驭的特点）地基与基础工程难以驾驭的特点2、人为的因素、人为的因素 （1）建设单位谋取暴利，偷工减料）建设单位谋取暴利，偷工减料 （2）违法分包（资质）违法分包（资质） （3）工程款无法按期到位：措施支护时机）工程款无法按期到位：措施支护时机 （4） 质量安全监督失控、施工未按操作规程进行质量安全监督失控、施工未按操作规程进行 （5）监理公司人员缺乏责任心）监理公司人员缺乏责任心旁站监促旁站监促 5.4.1深基坑事故多发的原因 5.4 深基坑事故多发的原因及对策1、利用工程结构作为支护结构、利用工程结构作为支护结构 （连续墙、腰梁、横撑、高强混凝土钢管桩）（连续墙、腰梁、横撑、高强混凝土钢管桩）基坑施工原则：开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖基坑施工原则：开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖2、加强监测工作、加强监测工作 设计单位、施工单位设计单位、施工单位3、深基坑工程信息化施工、深基坑工程信息化施工 5.4.2深基坑事故的对策