上海一幢13层楼倒塌工程事故案例分析 - 图文

袁羇膂薂薇袇膅蚈螆 工程事故案例分析 上海一幢13层楼倒塌案例分析 一、工程概况: 1.1 项目概况

项目名称: 上海市梅陇镇26号地块商品住宅项目（莲花河畔景苑小区）

建设地点: 梅陇西路东,淀浦河南,莲花路西 总投资: 18830 万元

建设规模(建筑面积):总建筑面积85227㎡,共由12栋楼及地下车库等16个单位工程组成

发生事故项目:

莲花河畔景苑7号楼位于在建车库北侧,临淀浦河.平面尺寸为长46.4m,宽13.2m,建筑总面积为6451㎡,建筑总高度为43.9m,上部主体结构高度为38.2m,共计13层,层高2.9m,结构类型为桩基础钢筋混凝土框架剪力墙结构.抗震设防烈度为 7 度.

建设单位: 上海梅都房地产开发有限公司

（三级房地产开发企业资质） 房地产三级资质:

1．注册资本不低于800万元；

2．从事房地产开发经营2年以上； 3．房屋建筑面积累计竣工5万平方米以上.

1

《房地产开发企业资质管理》第十八条规定:二级资质及二级资质以下 房地产开发企业可以承担建筑面积25万平方米以下 开发建设项目,承担业务 具体范围由省、自治区、直辖市人民政府建设行政主管部门确定.

施工单位:上海众欣建筑有限公司

（施工总承包 房屋建筑工程 三级 市政公用工程 三级

施工专业承包 建筑装修装饰工程 三级）

施工总承包三级企业承包 范围

(1)14层及以下、单跨跨度24米及以下 房屋建筑工程; (2)高度70米及以下 构筑物;

(3)建筑面积6万平方米及以下 住宅小区或建筑群体.

监理单位:上海光启建设监理有限公司

（房屋建筑工程 乙级

市政公用工程 丙级） 监理范围:

(1)可承担一般房屋建筑工程:14-28层;24-36米跨度(轻钢结构除外); 单项工程建筑面积10000-30000平方米;

(2)高度70-120米 高耸构筑工程;

(3)建筑面积6-12万平方米 住宅小区工程.

设计单位:浙江当代建筑设计研究院有限公司

（甲级资质建筑设计院）

审图单位:上海宏核建设工程咨询有限公司

2001年获得上海市建设和交通委员会颁发 上海市建设工程施工图设计文件审查（一类含超限高层）机构认定书

2

勘察单位:上海协力岩土工程勘察有限公司

（工程勘察乙级资质）

勘察范围:20层以下 一般高层建筑,体型复杂 14层以下 高层建筑；单柱承受荷载4000kN以下 建筑及高度低于100m 高耸建筑物

1.2 事故发生前后情况

该楼于2008年底结构封顶,同时期开始进行12号楼 地下室开挖.根据甲方 要求,土方单位将挖出 土堆在5、6、7号楼与防汛墙之间,距防汛墙约10m,距离7号楼约20m,堆土高约3～4m.2009年6月1日,5、6、7号楼前 0号车库土方开挖,表层1.5m深度范围内 土方外运

6月20日开挖1.5m以下土方,根据甲方要求,继续堆在5、6、7号楼和防汛墙之间,主要堆在第一次土方和6、7号楼之间20m 空地上,堆土高约8～9m.此时,尚有部分土方在此无法堆放,即堆在11号楼和防汛墙之间.

6月25日11号楼后防汛墙发生险情,水务部门对防汛墙位置进行抢险,也卸掉部分防汛墙位置 堆土.

6月27日,清晨5时35分左右大楼开始整体由北向南倾倒,在半分钟内,就整体倒下,倒塌后,其整体结构基本没有遭到破坏,甚至其中玻璃都完好无损,大楼底部 桩基则基本完全断裂.由于倒塌 高楼尚未竣工交付使用,所以,事故并没有酿成特大居民伤亡事故.但是造成一名施工人员死亡.

3

倒塌 楼房（从北往南看）

倒塌 楼房（从南往北看）

基本保存完好 玻璃

4

暴露 地梁与PHC管桩

二 资料收集 2.1 地质资料

上海是一个冲积平原,土质较软,是典型 软土,从地质条件说上海有三种类型土.

①平均每平方米最大承载力12吨,如苏州河一带 ②平均每平方米最大承载力8吨,如浦东区一带

③平均每平方米最大承载力5吨,就是事故发生 闵行区一带

土层分层图

地表2~11.2m是上海 典型软土,软土有流动性,建楼时必须考虑它 特殊性,尤其不宜快速堆土

5

莲花河畔景苑在建7号楼位于古河道之中,在深度为3.5～11m 第③层和第④层淤泥质土中,土体呈灰色、饱和、流塑状,最大天然含水量67.9％、孔隙比1.90,地基土承载力特征值仅为50kPa,具有高压缩性、高灵敏性、低强度和低渗透性 特点.

2.2 气候资料

2009年6月20~27日上海闵行地区天气多以雨天为主,降水量较大,气温集中在20℃ ~26℃ .风向多为南到东南风1-2级转4-5级,整点最大偏南风9m/s.由于降水量较大,在雨水浸泡下土体由可塑状态转为流塑状态,为后续事故埋下隐患.

三 事故调查取证

3.1 7号楼（倒塌楼房）周围环境

莲花河畔景苑商品房小区工地共有11幢在建13层楼房,在淀浦河（宽约40m） 南面, 11幢在建楼房长度方向与淀浦河河岸基本平行, 这些楼房北面边界距淀浦河河岸距离在20~50m之间,其中倒塌楼房距防汛墙最近,据人目测仅有二三十米. 土方紧贴建筑物,堆积在7号楼（倒塌楼房）楼房北侧,北面 空地上堆放7号楼南面基坑开挖 泥土有足球场那么大,堆土在6天内即堆高 10m左右. 边挖边堆,堆土速度很快.

3.2 淀浦河 防汛墙被堆土损坏

2009年6月26日,淀浦河河道南侧83米长 防汛墙(高2米多)遭严重损坏,发生了滑动破坏,使在建 莲花河畔景苑工地内 防汛墙裂成了好几段,墙体上现出了3个很大 缺口.中间较长 两段墙体往外移位了4米多,外侧河道中堆积 泥土已经露出河面,形成一片类似滩涂 小块陆地.这导致河道 航行安全受到影响. 而在防汛墙南面,一座由泥土堆成 小山丘矗立在建筑工地上,离防汛墙不过数米.防汛墙内 地面也出现了开裂,最长 裂缝宽度在70厘米左右.

6

3.3 7号楼桩位图

13层楼房基础采用桩+条形承台,桩型为PHC-AB400-33预应力高强混凝土管桩,桩径400mm,桩长33m,管桩共118根,桩端持力层为⑦1-2之层,双向条形承台 截面为600mm×700mm.

3.4 开挖地下车库

莲花河畔景苑 建设方在7号楼建好后,在它 南侧离楼不到5米 地方,开挖一个深达4.6米,长80米,宽45米 基坑,用做地下车库. 《建筑桩基础建设规范》中明确规定,软土场地已成桩条件下,开 挖基坑高度不应超过1米. 3.5 堆土过高

莲花河畔景苑附近土 最大承载力为5吨,在没有任何防护措施下,堆土不应超过3米.而在既没有打围桩又没有打基桩 情况下,7号楼 北侧堆放了10米高、80米长、10米宽,大概7000方土.推算下来每平方米土承受压力约为11吨,远远大于这类土 最大承载力,从而引起地面下3~12米土 形变,形变 土挤向四周,从而对桩产生非常大 推力. 3.6 天气原因

事故发生在雨季,上海 降水量大,北面土堆 重量大大增加,土层所受压力增加,土对桩 推力就大大增加.同时,土 含

7

水量增加,使颗粒与颗粒 摩擦力减小,土 流动性增加,进一步加大了土对桩 推动力,使桩南面 支撑力也减小.

四 计算及事故分析 4.1 主动土压力计算

经调查,该小区软土参数如下: 凝聚

力 15 kPa 摩擦角

＆ 28 度 填土重

度 18 kN/m3 水平系数 0.5 ～ 1

南侧开挖深度 4.6 m 北侧堆土高度 8～10 m 东西方向桩间

距 5 m

南北方向每排桩数 5-6 根

从土力学 角度分析, GB 5007- 2002 《建筑地基基础设计规范》规定边坡工程主动土压力应按下式计算 Ea?0.5?r?H2?tan2(45o?&)2

Ea?0.5?18?82?0.3610

?576?0.3610

?208KNm 8

边坡推土主动土压力作用基坑垂直高度: X=h /3=8/3≈2.67m

简化为水平力和弯矩

C80混凝土管桩综合模量（钢筋和混凝土）

查资料得水平地基系数随深度线性增长 比例系数为

惯性矩I

根据规范要求, 考虑桩周土空间受力 影响, 计算宽度为

Ho?Eabo?208?0.99?206KN M?EbX?206?2.67?550KN?moao

根据无量钢系数 C?M0/H0T?Eab0X/Eab0T?2.67/1.08?2.47 Mmax?M0C?550?2.47?1358.5KN?m

已知该项目采用PHC-AB400-33预应力高强混凝土管桩,混凝土强度为C80, 桩身竖向承载力设计值2000kN,抗裂弯矩52kNm, 极限弯矩77kNm.

所算 弯矩大于预应力混凝土钢管桩本身 极限弯矩77k¤m, 故导致该桩断裂 4.2 从基坑开挖对邻近建筑物影响 角度分析 基础底面以上土重度

rm?15.7KN/m3 基础以下土重度

r?18KN/m3

基础底面宽 b=45m

9

基础埋深 d=4.6m

在淤泥质粘土地质条件下,地基承载力特征值fak=160kpa 按框架剪力墙结构,每层均布荷载18.75kpa/层 总荷载强度 p=18.75×13=243.8kpa

ηb---基础宽度 地基承载力修正系数

根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007~2002） 在淤泥和淤泥质土层中ηb为0.

ηd---基础埋深 地基承载力修正系数 在淤泥和淤泥质土层中ηd为1.

当基底宽度大于3m或埋深大于0.5m时,承载力标准值应按下式进行计算

=160+0×18×（45-3）+1×1.57×（4.6-0.5） =160+64.37 =224.37kpa

因为总荷载强度p=243.8kpa ＞fa=224.37kpa 所以承载力不满足要求

五、事故原因

直接原因: 1、基坑开挖堆土产生 重压

2、基坑开挖在楼 南面形成临空面

紧贴7号楼北侧,在短时间内堆土过高,最高处达10米左右,产生侧向推力；与此同时,紧邻7号楼南侧 地下车库基坑正在开挖,开挖深度4.6米,开挖基坑出现凌空面,导致楼房产生位移,对PHC桩产生很大 偏心弯矩,破坏桩基;深坑,堆土,河道,构成了由北向南 三点一线,直接改变了地基 受压结构,发生土体水平滑移,这三点一线 合力,终于扯断了大楼赖以稳定 桩基,最终导致房屋倾倒. 大楼两侧 压力差使土体产生水平位移,过大 水平力超过了桩基 抗侧能力,导致房屋倾倒.

10

间接原因:

1、土方堆放不当.在未对天然地基进行承载力计算 情况下,建设单位随意指定将开挖土方短时间内集中堆放于7号楼北侧.

2、开挖基坑违反相关规定.土方开挖单位,在未经监理方同意、未进行有效监测,不具备相应资质 情况下,也没有按照相关技术要求开挖基坑.

3、监理不到位.监理方对建设方、施工方 违法、违规行为未进行有效处置,对施工现场 事故隐患未及时报告

4、管理不到位.建设单位管理混乱,违章指挥,压缩施工工期；施工单位未予以及时制止.

5、安全措施不到位.施工方对基坑开挖及土方处置未采取专项防护措施.6、围护桩施工不规范.施工方未严格按照相关要求组织施工,施工速度快于规定 技术标准要求.

总结:此次事故不是由单一因素造成 ,而是在多因素共同作用下造成楼 倾覆,具体来说:

由于基坑开挖堆土在楼 北面产生 重压,基坑开挖在楼 南面形成临空面,从而产生过大压力差；事故发生时期该地区处于梅雨季节,雨水浸入土体使土体由可塑状态转为流塑状态,颗粒与颗粒 摩擦力减小,土 流动性增加,造成土体失稳.综合作用下破坏了PHC桩.

此外,监理公司极度不负责,对施工方 违规行为未进行纠正,也是造成本次事故 重要原因之一.

六 事故责任分析

通过调查和责任认定,依据有关法律法规,共对5家单位进行处罚.

①建设单位梅都房地产公司、施工单位众欣建筑公司,对事故发生负有主要责任.

②土方开挖单位索途清运公司,对事故发生负有直接责任. ③基坑围护及桩基工程施工单位胜腾基础公司,对事故发生负有一定责任.

11

④监理单位光启监理公司,对事故发生负有重要责任. 七 防范措施及建议

（一）施工单位必须建立健全安全生产责任制.按照《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全管理条例》等法律、法规,设置专门 安全生产管理机构,配备称职 ?°三类人员?±（施工企业主要负责人、项目主要负责人、专职安全管理人员）；施工企业主要负责人必须建立健全各级领导、职能机构、岗位人员 安全生产责任制并严格落实到位.

（二）监理单位应依法进行安全监理.按照建设工程监理规范（GB/T50319-2000）及《建设工程安全管理条例》,工程监理单位应严格在施工准备阶段对工程总包单位、各分包单位 资质审查并提出审查建议,根据《危险性较大 分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）中第三条、第八条规定,严格对各专项施工方案 审查和签字验收；同时严格在施工阶段 日常管理,对违反国家强制性标准 不安全行为,及时制止并下达整改通知,通知无效 ,要立即上报建设单位,建设单位不采纳 ,要勇敢地上报安全生产主管部门.

（三）政府监管部门加强对建设工程 安全管理.政府监管部门要加强对建设项目 安全检查工作,不仅要对重点建设项目进行安全检查、监督,对于可能存在较大安全隐患 建设项目也要加强安全检查

比如对建于河边、地基很差 建设工程要给予一定 安全生产指导、监督.同时,相关部门要加强对建设单位、施工单位、监理单位等单位 资质证书、营业执照、安全生产许可证等证照 审查.

报告完毕

请老师和同学批评指正 螆螅莀薂蚅膀肃莈薅

12

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/phy2.html