上海大楼倒塌事件.docx

1、上海大楼倒塌事件 上海楼房倒塌事故分析班级： 建筑1201 学号：20121733姓名： 马光宇 指导教师： 在2009年27日5时30分，上海市闵行区莲花南路罗阳路口，一座正在建楼的工地发生楼体从地基处断裂整体倒塌事故。一幢13层的居民楼从根部断开，直挺挺的整体倾覆在地，楼身却几近完好。地基的水泥桩连根拔起，裸露在地。从大楼的底部来看，这些原本应该深埋在地下的桩基，现在从三、四米处深的地方断掉了，然后这座38米高，至少一万吨重的13层楼，就像是被一种巨大的力量突然之间连根拔起，然后又非常完整地搁在了地上，以至于很多的玻璃窗都没有破碎。并引起了社会的热议，“楼脆脆”、“楼坚强”这些词在网上不断

2、出现，人们对这件事情有着不同的看法，政府公布是由于“大楼两侧压力差致土体位移”至楼房倒塌，而民众则认为是钢筋混凝土的脆弱、质量不合格而引起的此番事故。这场意外事故造成了一名正在楼内拿安装钢窗设备的工人死亡，无人受伤。究竟是什么原因使这栋还是在建的仅为13层的房屋倒塌？我通过上网仔细和查阅资料了解了这个事故，并结合自己所学过的一些专业知识对此次事故进行了一些分析。周围环境： 发生这起事故的地点在上海闵行区莲花南路莲花河畔景苑，上页地图表示该小区的地理位置以及其周边环境。从地图上我们可以看出小区的北侧靠近黄浦江支流淀浦河，并在沿河岸处建造了防汛墙。东侧为莲花路淀浦河桥。四周均建有小区，并有小区居民

3、反映，在事故发生的时候眼睁睁看着13层高楼眨眼间倒塌。附近的居民却被“轰”的一声巨响吵醒，伴随的还有一些震动，没多久，他们知道不是发生地震，而是附近的小区“莲花河畔景苑”中一栋13层的在建的住宅楼倒塌了。 倒塌原因分析： 上海组成14位勘察、设计、地质、水利、结构等相关专业专家参加的专家组，对事故原因进行调查。据了解，事故责任调查由上海市安监局牵头负责调查。调查结果显示，倾覆主要原因是，7号楼房北侧在短期内堆土过高，最高处高达10米，南侧正在开挖4.6米深的地下车库基坑，两侧压力差导使土体产生水平位移，过大的水平力超过了桩基的抗侧能力，导致房屋倾倒。事故调查专家组组长、中国工程院院士江欢成说，

4、事发楼房附近有过两次堆土施工：半年前第一次堆土距离楼房约20米，离防汛墙10米，高3到4米；第二次从6月20日起施工方在事发楼盘前方开挖基坑堆土，6天内即高达10米，“致使压力过大”。南面4.6m深的地下车库基坑掏空13层楼房基础下面的土体，可能加速房屋南面的沉降，使房屋向南倾斜。7号楼北侧堆土太高，堆载已是土承载力的两倍多，使第3层土和第4层土处于塑性流动状态，造成土体向淀浦河方向的局部滑动，滑动面上的滑动力使桩基倾斜，使向南倾斜的上部结构加速向南倾斜。土体向淀浦河滑动的理由：1. 地下车库基坑的埋深没有淀浦河底深。地下车库基坑底面在第3层，淀浦河底在第4层，第4层更易滑动;2. 堆载离淀浦

5、河近，离地下车库基坑远；3. 7号楼的118根桩在堆载和地下车库基坑之间，起到被动桩的作用。此外，开挖地下车库基坑违反相关规定。土方开挖单位，在未经监理方同意、未进行有效监测，不具备相应资质的情况下，也没有按照相关技术要求开挖基坑。建筑施工土石方工程安全技术规范（JGJ-180-2009）中2.0.1规定：土石方工程施工应具有相应资质及安全生产许可证的企业承担，而这里的土方开挖工程却分包给了索途清运公司这个并不具备土方施工资质的企业；2.0.2条中规定：土石方工程应编制专项施工方案，并严格按照方案施工。危险性较大的分部分项工程安全管理办法（建质200987号）中规定，第三条、第八条规定，基坑开

6、挖超过3米必须编制专项施工方案，专项施工方案应包含计算书、施工方法等内容，最终有技术负责人审核，经总监签字后生效。而这里，不但没有专项施工方案，而且施工时未得到监理同意而擅自施工。 同时，10m高的堆土是快速堆上的，而上海是典型的软土，软土有流动性，建楼时必须考虑它的特殊性，尤其不宜快速堆土。 这部分堆土是松散的，在雨水的作用下，堆土自身要滑动，滑动的动力水平作用在房屋的基础上，不但使该楼水平位移，更严重的是这个力与深层的土体滑移力引成一对力偶，加速桩基继续倾斜。高层建筑上部结构的重力对基础底面积形心的力矩随着倾斜的不断扩大而增加，最后使得高层建筑上部结构向南迅速倒塌至地。 这个过程是逐步发生

7、的，是可以监测得到的，直到高层建筑倾斜到一定数值才会突然倾倒。土体不滑动，高层建筑上部结构是不会迅速倒塌的。这是土体滑动造成的失稳破坏。这个过程是逐步发生的，是可以监测得到的，直到高层建筑倾斜到一定数值才会突然倾倒。土体不滑动，高层建筑上部结构是不会迅速倒塌的。这是土体滑动造成的失稳破坏。 除此之外，开发商建地下车库，严重降低了基础的埋深。高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）的12.1.7条，建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）5.1.3条，对高层建筑的基础埋深都有规定，其对于桩的埋深规定大意是：“采用桩基础，基础埋深为房屋总高度的1/18-1/20，但桩身长度不计入

8、，埋深从室外地坪算至基础底。”对有地下室的高层建筑，基础埋深从室外地坪算至地下室底板下的桩承台底，一般容易满足要求，但当高层建筑无地下室时，因规范条文中都注明不计入桩长，基础埋深只能从室外地坪算至桩顶承台底，往往很难满足规范对基础埋深的要求 。上海“莲花河畔景苑”十三层总高按36.4M最小高度计算，基础埋深应是1.8-2M深，从图片上看仅仅1.5米左右，房屋的基础没有承台桩基，没有采用整板筏基，而是采用条行基础，管桩共118根，桩型号为AB 400 80 33。管桩的入土深度是33m，桩尖持力层是71-2层。连在十字条形基础下的管桩的断桩长度是：北面的断桩长度长，南面的断桩长度短。抗倾覆能力弱

9、，承台都没有，更降低了抗倾覆能力。但最主要的是开发商建地下车库，严重降低了基础埋深，至使房屋在高差压力下倒塌。 从水文条件分析，小区的北侧靠近黄浦江支流淀浦河，在水边建房必须注意水位线（通常为50-100年的统计的数据），应高出设计频率洪水位0.5m.并应设置防汛墙。倒塌楼房距防汛墙最近，据人目测仅有二三十米。倒塌7号楼和河堤明显破坏区域在工地上的位置 淀浦河河道南侧83米长的防汛墙(高2米多)遭严重损坏,发生了滑动破坏，使在建的莲花河畔景苑工地内的防汛墙裂成了好几段，墙体上现出了3个很大的缺口。中间较长的两段墙体往外移位了4米多，外侧河道中堆积的泥土已经露出河面，形成一片类似滩涂的小块陆地。

10、这导致河道的航行安全受到影响。而在防汛墙南面，一座由泥土堆成的小山丘矗立在建筑工地上，离防汛墙不过数米。防汛墙内的地面也出现了开裂，最长的裂缝宽度在70厘米左右。“初步查下来是泥土堆放太多造成。”在大楼倒覆的前一天，由于工地施工造成大量堆土，附近的淀浦河防汛墙曾出现了70余米塌方险情，有关方面连夜组织抢险工作。发生事故后，现场依然可以看到防汛墙边的堆土高达一层楼，部分防汛墙断裂，向河边移出数十厘米。“这是否是导致事故的原因？”事发当天，面对记者的提问，有关部门表示“尚不能确定”。不过，当天就有专家表示，“这可能是原因之一”。因为堆土过高可能压迫地基，导致地下土层移位、沉降，楼房地桩承受不了而断

11、裂。 上海是国家设定7度抗震设防区，并且地质土软弱，地震作用下为液化土，属不利场地，在不利场地条件下达到7度抗震设防，对建筑的基础设计是一个比较高的 要求，但从图片看出上海“莲花河畔景苑”十三层房屋的基础没有承台桩基，没有采用整板筏基，而是采用条形基础，埋深只有1.5米，抗倾覆能力弱，承台都没有，更降低了抗倾覆能力。如果设计文件中没有7度抗震设计计算书，说明设计单位违反国标设计，因为7度抗震设防必须要有设计计算书。 关于设计，施工，监理，监测的专家组的意见。专家组的调查结果称，原勘测报告经现场补充勘测和复核，符合规范要求；原结构设计经复核符合规范要求。大楼所用PHC管柱经检测质量符合规范要求。

12、 记者截稿时获悉，除倒覆的“莲花河畔景苑”7号楼，其他在建的10幢楼均未发生倾斜、偏移、沉降等问题。7号楼倒塌的间接原因主要有6个方面：土方堆放不当开挖基坑违反相关规定监理不到位管理不到位安全措施不到位围护桩施工不规范。对施工人员的安全教育不足。依据我们所学过的一些相关规范进行的分析：1）设计方面：中华人民共和国行业标准建筑桩基技术规范JGJ94-2008 的强制性条文3.1.3.4指出：“对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算；”，“莲花河畔景苑”商品房的设计单位在设计时是否按3.1.3.4进行整体稳定性验算？它的抗滑安全系数为多少？ “原结构设计经复核符合规范要求”的结论从何而来？ 3

13、.4.5.2 建筑桩基与边坡应保持一定的水平距离；建筑场地内的边坡必须是完全稳定的边坡。事实证明，在10m高的堆载下，河岸土体已经不是稳定土体。2）施工方面：a.“莲花河畔景苑”的监理方上海光启建设监理有限公司负责人说：“而对于工地堆土，国家并没有相关规定与强制性要求”。国标建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）3.0.2 3. 2,4,5三条均是强制性规定，均要求作不均匀沉降验算和稳定性验算.堆载造成整体滑动破坏例子很多：例1.上海世纪公园人造湖泊堆山土体的整体滑动破坏；例2.沪杭高速公路嘉兴段堆土土体的纵向整体滑动破坏，把纵向的桥梁基础下的灌注桩剪断。堆土太高太快均会造成土体的

14、整体滑动破坏。b.上海市基坑工程设计规范DBJ08-61-97的3.0.8.2条指出：一般地面超载,-通常按20kN/m2考虑。本工程施工大干快上，不按规范办事，6天内堆土高10米(相当于180kN/m2的荷载)，其堆土荷载远远超过第3第4层土的抗剪强度，使第3第4层土处于塑性流动状态，土体向其软弱处滑动。土体的滑动使桩基础在第4第5层交界处发生向河道方向的移动，致使高层建筑向南地下车库的基坑方向倒塌。这是典型的土体丧失稳定的破坏。 3）监测方面：这样的工程，必定要有对在建楼房的监测，基坑围护开挖的监测，堆土对河堤的滑动监测。在专家组的调查中，很少有监测数据的反映。只看到了：截至27日18时，

15、除倒覆的“莲花河畔景苑”7号楼，其他在建的10幢楼均未发生倾斜、偏移、沉降等问题。周边小区和道路的地下煤气管道、-，完全符合安全标准，发生次生灾害的可能性极小。政府承诺“其他在建的10幢楼均未发生倾斜、偏移、沉降等问题。” 这种表达是违背土力学的科学规律的。哪有土体在受到13层楼房的荷载而未发生倾斜、偏移、沉降的？这只能使人们怀疑现场监测是否正常？据专家组长江欢成介绍，专家组当天发现，紧邻的6号楼与倒覆的7号楼可谓“双胞胎”、“姊妹楼”，也存在北面堆土、南面挖坑的问题，并已有所倾斜，因其山墙还有一点未挖，微小差别使6号楼幸免于难。因此，专家组立即对其展开了“抢救”。他表示，目前6号楼的抢险已经

16、基本完成，通过填土等一系列措施，6号楼向北回了29毫米，倒塌的隐患已可排除。比较专家组长江欢成的讲话和有关单位对记者的介绍：紧邻的6号楼，微小差别使6号楼幸免于难。并不是“其他在建的10幢楼均未发生倾斜、偏移、沉降等问题。”。专家组长江欢成表示，目前6号楼的抢险已经基本完成，通过填土等一系列措施，6号楼向北回了29毫米，倒塌的隐患已可排除。不管破坏的机理是什么，楼房倒塌前应该是有预兆的（倾斜量及倾斜速率的变化）。1995年12月，武汉一幢刚建成的18层大楼，因沉降倾斜速度超过抢护纠偏速度，控爆前该大楼向西北倾斜，倾斜程度距垂直线达2.884m，不得不实施定向控爆拆除。究其原因主要是地基基础的问

17、题。这幢18层大楼，倾斜程度距垂直线达2.884m，仍未倒塌，说明房屋倾倒是有先兆的。而本工程没有看到这方面的内容，7号楼倒塌前会没有先兆，可能吗？昨晚就有人看到倒塌楼房向西南方向倾斜。监测单位在做什么？4）监理方面：监理要求承建单位所从事的工程建设活动及其效果，必须满足相应法规、技术标准和工程合同的要求。工地上快速堆土10m是明显违规，监理为什么没有令其停工？没有及时监测和分析，监理在做什么？5）建设单位方面现在基本建设最大的毛病，第一是抢工期，第二个是低造价。这是指令经济的基本特征.为了政绩和最大的利润，开发商说了算，根本不顾土体受力的客观规律，基坑开挖可以没围护，可以不按开挖的施工组织路

18、线进行施工。明知工地上快速堆土10m是明显违规，开发商为什么会允许？灾难本有征兆，只要防微杜渐；按土体受力的规律施工，悲剧本可避免。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，施工速度快于规定的技术标准要求。7）对施工人员的安全教育不足：承包单位应负责对施工人员 的安全教育培训，比如培训紧急避险常识等，倘若此次事故中因逃离方向不正确而被砸死的小肖曾介绍过类似的教育培训、甚至应急演练，这场伤亡事故有可能将会避免。 抛开不可抗外力，究其深层原因是勘探，设计施工使用中的各种疏忽，世界上的很多高楼突然倒塌，顷刻之间变成一堆碎石瓦砾。这些事故用血的教训警示你我未来的建筑师，结构安全不是儿戏，必须时刻铭记心中。