第二节 导致地基工程事故发生的原因

建筑工程事故的发生大多与地基问题有关。地基事故发生的主要原因是勘察、设计、施工不当或环境、使用情况发生改变，最终表现为产生过大的变形或不均匀沉降，从而使基础或上部结构出现裂缝或倾斜，削弱和破坏了结构的整体性、耐久性，严重的会导致建筑物倒塌。

地基事故发生后，首先应进行认真细致的调查研究，然后根据事故发生的原因和类型，因地制宜地选择合理的基础托换方法进行处理。

一、地质勘察问题

地质勘察方面主要存在以下问题：

（1）勘察工作不认真，报告中提供的指标不确切。如某办公楼，设计前仅做简易勘测，提供的勘测数据不准确。勘察时钻孔间距太大，不能全面准确地反映实际情况。设计人员按偏高的地基承载力设计，房屋尚未竣工就出现较大的不均匀沉降，倾斜约为40cm，并引起附近房屋开裂。

（2）地质勘察时，钻孔间距太大，不能全面准确地反映地基的实际情况。在丘陵地区的建筑中，由于这个原因造成的事故实例比平原地区的多。

（3）钻孔深度不够。对较深范围内地基的软弱层、暗浜、墓穴、孔洞等情况没有查清，仅依据地表面或基底以下深度不大范围内的情况提供勘察资料。

（4）勘察报告不详细、不准确引起基础设计方案的错误。如某工程，根据岩石深度在基底5m以下的资料，采用了5m长的爆扩桩基础，建成后，中部产生较大的沉降，墙体开裂，经补充勘察，发现中部基岩面深达10m。

二、设计方案及计算问题

由于设计方案及计算问题而导致地基工程质量事故的具体原因如下：

（1）设计方案不合理。有些工程的地质条件差，变化复杂，由于基础设计方案选择不合理，不能满足上部结构与荷载的要求，因而引起建筑物开裂或倾斜。例如，某展览馆，由两层高达16m的中央大厅和高达9.2m的两翼展览厅组成。两翼展览厅与中央大厅相距4.35m，中间以通道相连。该建筑物坐落在压缩模量仅有1.45MPa的高压缩性深厚软土地区，采用砂卵石垫层处理方案。对于深厚的软土层且又有荷载差异的情况下，该方案并不能消除不均匀沉降。因此，在两年半的沉降观测中，中央大厅下沉量平均达60.5cm，造成两翼15m范围内的巨大差异沉降，使两翼展览厅外承重墙基础的局部倾斜达0.028。而当时《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）规定，在高压缩性地基上的砌体承重结构基础的局部倾斜允许值为0.003。该工程的实际局部倾斜大大超过规范的允许值，因而造成墙体内部产生的附加应力超过砌体弯曲抗拉强度极限，导致两翼展览厅墙面开裂。

（2）设计计算错误。有的设计单位资质低，设计人员不具备相应的设计水平，还有设计人员无证设计或根本不懂相关理论，仅凭经验设计，导致设计出错，造成事故。

（3）盲目套图设计，不因地制宜。由于各地的工程地质条件千差万别，错综复杂，即使同一地点也不尽相同，再加上建筑物的结构形式、平面布置及使用条件也往往不同，所以很难找到一个完全相同的例子，也无法作出一套包罗万象的标准图。因此，在考虑地基问题时，必须在对具体问题充分分析的基础上，正确灵活地运用土力学地基与工程地质知识，以获得经济合理的方案。如果盲目地进行地基设计，或者死搬硬套所谓的“标准图”，将是贻害无穷的。例如，山西省太原市某局住宅楼，套用本市7909通用住宅设计图纸施工，没有按照实际地基条件进行建基基础设计，结果造成内、外墙体开裂，影响安全，住户被迫迁出。

三、施工问题

地基工程为隐蔽工程，需保质保量认真施工，否则会给工程建设带来隐患。常见的施工质量方面的问题有以下几项：

（1）未按操作规程施工。施工人员在施工过程中未按操作规程施工，甚至偷工减料，造成质量事故。

（2）未按施工图施工。基础平面位置、基础尺寸、标高等未按设计要求进行施工。施工所用的材料的规格不符合设计要求等。

四、环境及使用问题

1．基础施工的环境效应

打桩、钻孔灌注桩及深基坑开挖对周围环境所引起的不良影响，是当前城市建设中反映特别突出的问题，主要是对周围已有建筑物的危害。例如，中南某市一幢12层的大楼，采用贯穿砂砾石层直达基岩的钻孔灌注桩施工方案。桩长为30m，桩径为700mm，全场地共78根桩，从开始施工到施工结束历时两个月。在施工完20多根桩时，东西两侧相邻两幢三层办公楼严重开裂，邻近五层和六层两幢建筑物也受到不同程度的影响，周围地面和围墙裂缝宽达3～4cm。当施工完50根桩时，相邻两幢三层办公楼不得不拆除。这是钻孔灌注桩在复杂地质条件下碰到砂层，而未用泥浆护孔造成的严重工程事故。

2．地下水水位变化

由于地质、气象、水文、人类的生产活动等因素的作用，地下水水位经常会有很大的变化，这种变化对已有建筑物可能引起各种不良的后果。特别是当地下水水位在基础底面以下变化时，后果更为严重。当地下水水位在基础底面以下压缩层范围内上升时，水能浸湿和软化岩土，从而使地基的强度降低，压缩性增大，建筑物就会产生过大的沉降或不均匀沉降，最终导致其倾斜或开裂。对于结构不稳定的基土，如湿陷性黄土、膨胀土等影响尤为严重。若地下水水位在基础底面以下压缩层范围内下降时，水的渗流方向与土的重力方向一致，地基中的有效应力增加，基础就会产生附加沉降。如果地基土质不均匀，或者地下水水位不是缓慢而均匀地下降，基础就会产生不均匀沉降，造成建筑物倾斜，甚至开裂和破坏。

在建筑地区，地下水水位变化常与抽水、排水有关。因为局部的抽水或排水，能使基础底面以下地下水水位突然下降，从而引起建筑物变形。

3．使用条件变化所引起的地基土应力分布和性状变化

房屋加层之前，缺乏认真鉴定和可行性研究，草率上马，盲目行事。有的加层改造未处理好地基和上部结构的问题，被迫拆除。如哈尔滨市大直街拐角处的居民住宅，由原来一层增至四层，加层不久后底层内外墙都出现严重裂缝，最后整栋房屋不得不全部拆除。

大面积堆载引起邻近浅基础的不均匀沉降，此类事故多发生在工业仓库和工业厂房。厂房与仓库的地面堆载范围和数量经常变化，而且堆载很不均匀。因此，容易造成基础向内倾斜，对上部结构和生产使用带来不良的后果。其主要表现有：柱、墙开裂；桥式吊车产生滑车和卡轨现象；地坪及地下管道损坏等。

上下水管漏水长期未进行修理，将会引起地基湿陷事故。在湿陷性黄土地区此类事故较为多见，如华北有色矿山公司的宿舍区坐落在湿陷性黄土地区，因单身宿舍水管损坏漏水，长期无人过问，引起9幢房屋开裂，最严重的一幢房屋，其裂缝已达2～3cm，危及安全，导致人员不能入住。