
潮南桃内电信综合楼裙楼工程事故分析
一.工程概况
电信综合楼于1996年 2月动工,1997年主体结构施工完成1999年1月竣工验收并交付使用。该综合楼由主楼及裙楼组成,主楼与裙楼之间设抗震缝。主楼地上十七层(含微波塔楼),地下一层,裙楼四层(营业厅部分二层)。主楼采用现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构,钻孔灌注桩筏板基础,裙楼采用现浇钢筋混凝土框架结构,钻孔灌注桩承台基础。
二.工程问题
该综合楼裙楼自竣工验收投入使用至2002年,未出现异常情况。2002年后,该裙楼出现通道倾斜、部分地面沉降、墙体和楼板开裂等异常情况。2005年后破坏加剧。 2002年底,在裙楼南侧建成六层商住楼,商住楼距离裙楼南侧6~7m,该楼采用石桩条形基础。建成后,商住楼地基产生30cm左右沉降。
三.场地平整概况
拟建大楼位于潮阳市,峡山镇金光大道东南侧,地貌单元属平原,原为农田。径进填土平整,根据钻孔孔口高程测量,现地面相对高程为0.1m到0.4m。
四.地质探测报告
第一层土为素填土,厚度0.8m—1.30m,底部耕植土为0.3m—0.4m,以砂砾,粘性土,碎石为主。(层厚取1.30m)
第二层土为粘土,厚度0.9m—1.4m,以粘粒和粉粒为主。很温,软塑,层位稳定。顶层埋深1.00m—1.30m,底层埋深1.8m—2.6m。 w=36.5%--37.6%,e=0.992,II=0.59—0.61,a1-2=0.34-0.62Mpa-1, Es=3.1—6.0MPa,地基承载力标准值fk=80kpa。(层厚取1.05m)
第三层土为淤泥,厚度1.90m—7.10m,顶层埋深1.80m—2.60m,底层埋深4.50m—7.10m。饱和,流塑。W=59.4%--91.5%,e=1.627—2.606,I1=1.69—2.78,a1-2=0.46—5.37MPa-1,Es=0.8—4.0Mpa。地基承载力标准值fk=30kpa。ρ=1.59g/cm3,c=7.2kPa,φ=4.2º,Es1-2=1.5MPa。(层厚取3.6m)
第四层土为粘土,粉质粘土,厚度1.0m—7.0m,粘粒为主,顶层埋深4.50m—7.10m,底层埋深6.3m—11.8m,层位稳定w=35.7%--37.6%,e=0.972—1.092,I1=0.43—0.76,a1-2=0.24—0.39MPa-1,Es=4.9—6.7MPa,地基承载力标准值fk=137Kpa.(层厚取3.30m)
第五层土为淤泥质粘土,厚度0.6m—6.8m,粘粒,粉粒为主,很湿,流塑。顶层埋深6.3m—11.8m,底层埋深8.80—15.80m,w=42.8%--61.1%,e=1.158—1.633,I1=1.03—1.48,a1-2=0.65—1.42MPa-1,Es=2.7—3.2MPa,地基承载力基本值fo=30Kpa.(层厚取3.30m)
第六层土为粗砂,砾沙,厚度0.7m—4.4m,粗砂40-50%,饱和,松散到稍密。顶层埋深8.80—15.50m,底层埋深11.0—15.50m,w=42.8%--61.1%,e=1.158—1.633,I1=1.03—1.48,a1-2=0.65—1.42MPa-1,Es=2.7—3.2MPa,地基承载力标准值fk=160Kpa.(层厚取1.1m)
第七层土为粘土,粉质粘土,厚度3.6m—11.9m,粘土为主,很湿,软塑到可塑,层位稳定。顶层埋深11.0—15.50m,底层埋深17.10—21.30m,w=35.1%--42.5%,e=0.732—1.165,I1=0.71—0.72,a1-2=0.23—0.MPa-1,Es=3.3—6.7MPa,地基承载力标准值fk=176Kpa.(层厚取6.0m)
第八层土为淤泥,淤泥质粘土,厚度1.4m—6.0m,粘粒为主,很湿,流塑,层位稳定。顶层埋深17.10—21.30m,底层埋深20.40—24.10m,w=43.9%--62.1%,e=1.220—1.785,I1=1.45—1.77,a1-2=1.46—2.06MPa-1,Es=1.2--3MPa,地基承载力基本值fo=65Kpa.(层厚取3.0m)
第九层土为粘土,粉质粘土,厚度15.50—20.70m,粘粒为主,层位稳定。顶层埋深20.40—24.10 m,底层埋深30.70—43.00m,w=18.7%--38.8%,e=0.5—1.063,I1=0.29—0.69,a1-2=0.21—0.42MPa-1,Es=4.6—7.5MPa,地基承载力标准值fk=190Kpa.(层厚取15m)
第十层土为良好级配的粗砂,砾沙,已全揭穿层厚4.30—10.60m,主楼位置厚度5.50—10.10m,粗砂36.2%--57.8%饱和,中密,层位稳定。顶层埋深30.70—43.00m,底层埋深40.30—49.80m,地基承载力标准值fk=252Kpa.(层厚取8.2m)
五,原因分析
根据现场和施工方反应如下:
1:该综合楼室内外地坪填土较厚,裙楼室内地坪填土超过2米,由此可分析施工方在场地平整时,没有对这2米的回填土有足够的压实,压实系数也没有达到规范要求,所以导致了场内地坪的沉降。
2:综合楼南侧若干染织工厂抽取地下水严重,抽水的数量很大,抽水的深度很深。导致不均匀沉降。
3:该综合楼裙楼自竣工验收投入使用至2002年,未出现异常情况,却在2002发生裙楼出现通道倾斜、部分地面沉降、墙体和楼板开裂等异常情况。2005年后破坏加剧。由此分析2米高的填土对原天然土层的力的作用相当于一附加应力,因为填土厚度较高,所以对天然土层的压缩沉降不可避免,而且沉降量也会很大。这一不可忽略的沉降会占总沉降量的很大比例。
六. 回填土重量对天然土层沉降量的计算
地基的分层。
基础底面下第一层为素填土厚1.3m,地下水位分层以上厚0.3m,一下厚1m;第二层为粘土厚1.05m,第三层为淤泥厚3.6m),第四层为粘土,粉质粘土厚3.30m,第五层为淤泥质粘土厚3.30m,第六层为粗砂,砾沙厚1.1m,第七层为粘土,粉质粘土厚6.0m,第八层为淤泥质粘土厚3.0m,第九层为粘土,粉质粘土厚15m,第十层为粗砂,砾沙厚8.20m。计算采用分层厚度法,第一层为0.3m,1.0m。第二层为1.05m,第三层以下全部均分为1m。
计算回填土自重对沉降量的影响,如下表(基础尺寸bh=4000mm*4800mm)
| 点 | L/b | Z(m) | z/b | Ac1 | 附加应力 |
| 0 | 1.2 | 0 | 0 | 0.250 | 35.4 |
| 1 | 1.2 | 0.3 | 0.075 | 0.24906 | 35.2669 |
| 2 | 1.2 | 1.3 | 0.325 | 0.2434 | 34.4654 |
| 3 | 1.2 | 2.35 | 0.5875 | 0.228875 | 32.4087 |
| 4 | 1.2 | 3.35 | 0.8375 | 0.20287 | 28.72639 |
| 5 | 1.2 | 4.35 | 1.0875 | 0.17537 | 24.83239 |
| 6 | 1.2 | 5.35 | 1.3375 | 0.14856 | 21.03609 |
| 7 | 1.2 | 6.35 | 1.5875 | 0.12512 | 17.71699 |
| 8 | 1.2 | 7.35 | 1.8375 | 0.105562 | 14.94757 |
| 9 | 1.2 | 8.35 | 2.0875 | 0.083675 | 11.84838 |
| 10 | 1.2 | 9.35 | 2.3375 | 0.076125 | 10.7793 |
| 11 | 1.2 | 10.35 | 2.5875 | 0.06505 | 9.21108 |
| 12 | 1.2 | 11.35 | 2.8375 | 0.05687 | 8.052792 |
| 13 | 1.2 | 12.35 | 3.0875 | 0.04981 | 7.05309 |
| 14 | 1.2 | 13.35 | 3.3375 | 0.04356 | 6.16809 |
| 15 | 1.2 | 14.35 | 3.5875 | 0.03825 | 5.4162 |
| 16 | 1.2 | 15.35 | 3.8375 | 0.034437 | 4.87627 |
| 点 | 深度(m) | 自重应力(kpa) | 附加应力 | 附加应力平均值 | 沉降量(mm |
| 0 | 0 | 0 | 35.4 | ||
| 1 | 0.3 | 5.4 | 35.2669 | 35.33345 | 3.9027 |
| 2 | 1.3 | 14.10 | 34.4654 | 34.86615 | 9.7085 |
| 3 | 2.35 | 23 | 32.4087 | 33.43705 | 10.723 |
| 4 | 3.35 | 28.9 | 28.72639 | 30.56754 | 21.2544 |
| 5 | 4.35 | 34.8 | 24.83239 | 26.77939 | 17.4812 |
| 6 | 5.35 | 40.7 | 21.03609 | 22.93424 | 14.83744 |
| 7 | 6.35 | 46.6 | 17.71699 | 19.37654 | 12.50912 |
| 8 | 7.35 | 52.5 | 14.94757 | 16.33228 | 10.424 |
| 9 | 8.35 | 58.4 | 11.84838 | 13.39797 | 8.72168 |
| 10 | 9.35 | .3 | 10.7793 | 11.31384 | 7.46232 |
| 11 | 10.35 | 70.2 | 9.21108 | 9.99519 | 6.39728 |
| 12 | 11.35 | 76.1 | 8.052792 | 8.63193 | 5.53936 |
| 13 | 12.35 | 82 | 7.05309 | 7.55294 | 4.7672 |
| 14 | 13.35 | 87.9 | 6.16809 | 6.61059 | 4.16304 |
| 15 | 14.35 | 93.8 | 5.4162 | 5.79214 | 3.65328 |
| 总沉降量 | 141.626 |
七.解决方案
1,建筑物因为沉降量导致的变形过大,建筑物基本的框架构件(梁,柱,板)已破坏,故建议拆掉重建。
2. 建筑物原有的基础以作废,可以对建筑物进行修固,重新修建基础代替原有基础,并将桩打到持力层为止。
