建筑工程事故分析与处理—导论2012

1、 建筑工程事故分析与处理“6.27”莲花河畔景苑莲花河畔景苑7号楼倾倒事故号楼倾倒事故2009年6月27日5时30分，上海市闵行区莲花南路一在建楼盘工地发生楼体倒覆事件，致1名工人死亡。庆幸的是，由于倒塌的高楼尚未竣工交付使用，所以，事故并没有酿成居民伤亡事故。事故的直接原因直接原因是：紧贴7号楼北侧，在短时间内堆土过高，最高处达10米左右；与此同时，紧邻7号楼南侧的地下车库基坑正在开挖，开挖深度4.6米，大楼两侧的压力差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。间接原因间接原因主要有6个方面：一是土方堆放不当。在未对天然地基进行承载力计算的情况下，建设单位随意指定将

2、开挖土方短时间内集中堆放于7号楼北侧。二是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，不具备相应资质的情况下，也没有按照相关技术要求开挖基坑。三是监理不到位。监理方对建设方、施工方的违法、违规行为未进行有效处置，对施工现场的事故隐患未及时报告。四是管理不到位。建设单位管理混乱，违章指挥，违法指定施工单位，压缩施工工期；总包单位未予以及时制止。五是安全措施不到位。施工方对基坑开挖及土方处置未采取专项防护措施。六是围护桩施工不规范。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。预应力混泥土管桩一般直径较小，是细长构件，非常容易失稳。由于是细长构件，它需

3、要周围的土体提供强有力的侧向支撑才能充分发挥其承载力。而本工程中，莲花河畔的土体本来就较松散，在雨水的浸泡下土体由准塑状态转为流塑状态，使管桩失去了侧向支撑；在土堆的水平推力作用下，桩体产生侧向位移。当初始整体偏心形成以后，上部结构的重力荷载又加剧这一偏心过程。当这种侧向倾覆力矩超过了桩体剩下的那一点微不足道的抗弯能力时，就导致建筑整体倒塌。由于管桩质量太差，抗弯能力较低，所以大楼极易倾倒。这就是为什么倒塌会发生在在主体基本完工（此时竖向荷载最大）、雨后（此时土体进入流塑状态）、侧边堆土和基坑形成（此时，流塑状态的土向基坑方向产生初始侧移）时的原因。阙敬德犯贪污罪，判处无期徒刑，没收个人财产2

4、00万元；张志琴犯贪污罪、挪用资金罪、重大责任事故罪，执行无期徒刑，没收个人财产500万元。上海市闵行区人民法院对“莲花河畔景苑”倒楼案6名被告人作出一审判决，分别以重大责任事故罪判处5年到3年有期徒刑。6名被告人均已构成重大责任事故罪，且属情节特别恶劣，依法应予惩处。吉林延吉大楼坍塌事故吉林延吉大楼坍塌事故 2005年4月26日10时55分，位于延吉市百货大楼南侧正在装修中的白马江大厦5层楼体突然部分坍塌。 当时，共有 25名工人在该楼施工，坍塌时有六七名工人跑出，抢救前期共救出 5名受伤人员，送到医院急救后已无生命危险。在挖掘搜救工作中，救出 4名工人，其中 2人已经死亡。当日 21时许，

5、有关部门表示，仍有 3名工人被埋在废墟中。 该大厦已建成十多年，此前为练歌厅，几年前曾着过一场大火。2004年 12月 1日，该楼第二次起大火。此后，整座大厦又处于闲置状态。一周前，装修工人进入大厦，对大厦进行装修。 倒塌现场上海静安区高层住宅火灾事故上海静安区高层住宅火灾事故 2010年11月15日14时，上海余姚路胶州路一栋高层公寓起火。据附近居民介绍，公寓内住着不少退休教师，起火点位于10-12层之间，整栋楼都被大火包围着，楼内还有不少居民没有撤离。截至11月19日10时20分，大火已导致58人遇难，另有70余人正在接受治疗。事故原因已初步查明，是由无证电焊工违章操作引起的，四名犯罪嫌疑

6、人已经被公安机关依法刑事拘留，还因装修工程违法违规、层层多次分包；施工作业现场管理混乱，存在明显抢工行为；事故现场违规使用大量尼龙网、聚氨酯泡沫等易燃材料；以及有关部门安全监管不力等问题。 2E航站楼设计大胆、视野开阔，是CDG的最新建筑。然而在其启用后不久的2004年3月23日清晨，它位于E50门附近的一处天花板的一处发生坍塌，四人遇难。当时，2E候机厅内的乘客和工作人员突然听到一阵“嘎吱吱”的奇怪声音，像是有人在撕扯着布帛一般。2E航站楼在工程延期后于2003年竣工，它也是由保罗安德鲁设计的。巧合的是，2004年9月28日，安德鲁设计的迪拜国际机场的3号航站楼在建设过程中也发生了坍塌。 美

7、国中部城市明尼阿波利斯市一日傍晚发生一起桥梁坍塌事故。多辆汽车掉入密西西比河中。这座大桥建于一九六七年，每日约有二十万车辆通行。工程事故分析与处理课程概述工程事故分析与处理课程概述 建筑结构事故的类别及原因综述建筑结构事故的类别及原因综述 事故处理的一般程序事故处理的一般程序 结构可靠度的评判依据和原则结构可靠度的评判依据和原则 建筑结构现场检测方法建筑结构现场检测方法 1 2 3 4 5目录绪论绪论课程概述v学习目的学习目的 吸取教训，改进设计、施工和管理工作。灵活运用所学专业知识 掌握事故处理的基本知识和方法 古人早有训诫：前车之鉴，后车之师，失败是成功之母，加强危机意识课程概述v工程事故

8、定义工程事故定义 从广义上讲，意外的变故或灾祸是为事故，事故是一种失败，但事故与失败在性质上又不完全相同，当失败的结果形成重大事态即是事故。 从工程建设上讲，当结构物不能满足多预定的功能安全、适用性和耐久性要求，并且不具有适当的可靠性时，称为事故。 “工程事故”定义为工程的“三个不正常、两个不满足” 所谓三个不正常，是指不正常设计、不正常施工、不正常使用 所谓“两个不满足”一是承载力极限状态条件；二是正常使用极限状态条件；要研究和分析工程事故，首先必须对工程事故的定义有一个明确的界定。什么是正常？什么是事故？课程概述v 课程背景课程背景 土木工程学术界对工程事故这一课题的关注，虽然早从19 世

9、纪就已经开始，到20 世纪初已有了一些零星的记载。这一时期的工程事故记录，仅指发生在工程地质范畴比如水坝基础和建筑物基础方面出现的问题，这类问题在很大程度上被视为人力很难抗拒的“自然灾害”。 由于受“报喜不报忧”、“家丑不外扬”的传统意识(古今中外莫不如此)制约，对上部结构，尤其是人为过失方面造成的事故，报道和记录极少。 二次大战以后，钢筋混凝土结构大量使用的结果是结构裂缝事故、工程坍塌事故不断出现。在信息灵通的条件下，盖子已经捂不住，才引起了社会的关注。 但是实际上，工程事故分析这个课题，仍只有极少数的地质工程师和土木工程师偶尔问津，并未形成学科。 迄今为止，工程事故分析课程仍被拒之于高教部

10、门规定的土木建筑专业学科毕业生二十门必修课的门外。但是客观形势的发展却是工程事故警钟常敲，事故发生率高，事故规模大，经济损失严重，这些已经引起了全社会的关注。课程概述v 国内外事故分析领域中的动态国内外事故分析领域中的动态 把事故公诸于众，正确对待已发生或可能发生的工程破坏事故。纽约时报针对20世纪70年代那几年倒塌或濒临倒塌的惊人数字，尖锐的指出：许许多多的建筑师和结构工程师咎由自取犯有玩忽职守罪。 树立“事故”意识，研究及掌握处理事故的对策。原英国土木工程学会会长罗伯特早在1856年就曾对如何对待工深刻的指出：“当结构物发生了事故，对此采取处理措施的详细记录，往往要比评议建造成功的结构物更

11、有价值。 由于事故分析的重要性和作用，在国外已有了专门的期刊和书籍，如英国出版了杂志工程破坏分析（Engineering Failure Analysis）；美国出版了失败杂志；美国有一个网上杂志中为失败，读杂志从各种角度探讨失败及原因。日本的钿钿村洋太郎出版了专著不断向实际的设计失败学习 对每次重大事故的分析与处理的价值，在不动声色促进了新学科的发展出一些重大疑难问题的解决。课程概述v 国内外事故分析领域中的动态国内外事故分析领域中的动态 事故分析在日本国，不但受到了工程界和学术界广泛重视，也受到了政府部门的高度重视。日本科技厅于2000年6月初提出了“失败学”领成立了“学科技失败教训（知识

12、）研究会”，吸收科技、心理学、法律和企业管理等领域的专家、学者作为成员，从事“失败学”的研究。 通过事故分析，造就了一个新兴的产业。例如总部设在美国硅谷的“解说者”公司，就曾分析过日本于1995年神户地震所造成的灾难事故以及其它大小不同，性质不同的事故，收到了很好的技术经济效益和社会效益。 发生事故的原因很多，也很复杂，从广义上讲，有自然灾害事故，还有由于设计、施工、管理或操作及使用时的过失所引起的事故责任事故。事故分析不单纯是一项纯技术性工作，有时可能涉及到法律问题。因此，它是一门综合性学科，涉及到材料学、力学、数学、构造学、设计方法、施工技术、质量管理学等，所以合理而又经济地处理好工程事故

13、，与设计一个成功的工程同样具有重要价值。课程概述v即将发生在我们身边的案例即将发生在我们身边的案例 钢筋混凝土预制柱裂缝事故钢筋混凝土预制柱裂缝事故 事由：某工厂在建厂房吊装安装后发现有裂缝 相关人：我们一刚毕业的学生 什么原因？ 为什么？ 怎么办？课程概述v即将发生在我们身边的案例即将发生在我们身边的案例 某建筑裂缝事故某建筑裂缝事故 事由：某市一公共建筑（框架结构），主体刚建成，发现填充墙裂缝，在抹灰的过程中发现梁柱裂缝，楼梯裂缝等。 相关人：我们一刚毕业的学生 什么原因？ 为什么？ 怎么办？课程概述v即将发生在我们身边的案例即将发生在我们身边的案例原因分析：设计问题？施工问题？温度问题？

14、地基问题？等等。如何处理：检验裂缝的分布，宽度，长度，深度等。验算承载力。检验其它必要的项目。加固措施：地基处理？裂缝处理？强度处理？建筑事故分类按事故发生的阶段按事故发生的阶段按发生部位按发生部位按结构类型按结构类型施工事故、使用事故、改建事故施工事故、使用事故、改建事故地基基础事故、主体结构事故、装修事故地基基础事故、主体结构事故、装修事故砌体结构事故、砼结构事故、钢结构事故等砌体结构事故、砼结构事故、钢结构事故等建设部分级建设部分级按伤亡人数经济损失分一级、二级、三级、四级按伤亡人数经济损失分一级、二级、三级、四级事故原因综述未计算即出图；盲目套用未计算即出图；盲目套用；计算模型；计算模

15、型错误错误；构造不合理；构造不合理；电；电算错误，用表错误等算错误，用表错误等偷工减料偷工减料；擅自修改设计；擅自修改设计；违反操作规程；材料不合格等违反操作规程；材料不合格等无无证设计、无证施工证设计、无证施工；长官意志、；长官意志、盲目赶工；层层盲目赶工；层层转包、层层克扣；监督检查不力转包、层层克扣；监督检查不力随意改变用途；盲目加层、开洞随意改变用途；盲目加层、开洞事故处理的一般程序初步调查初步分析事故发生的原因进一步调查及检测听取陈述；调查事故报告进行计算分析、专家会商事故处理的一般事故处理的一般程序或步骤程序或步骤 事故的基本情况：工程情况、事故情况、地质水文资料、设计图档、施工记

16、录、使用情况调查 根据现场情况，分析最有可能发生的原因，并决定进一步调查及必要的测试项目 对地基进行补充勘测。对桩基进行检测。测定建筑材料的实际性能。检查表面缺陷。检测结构内部缺陷。进行必要的模型试验或现场加载试验 对判断有问题的构件进行计算。专家会议，分析、讨论，听取有关人员的申诉，作出结论。 工程概况、事故情况、事故调查记录、检测或试验报告、复核分析、对事故的处理意见、必要的附录结构可靠度的评判依据和原则K实=R实/S实KK实指实际构件强度检验安全系数.R实指构件的实际抗力。S实指构件实际内力，按实际荷载计算。K规范规定的安全系数。强度检验修正系数K实=q实/q标Kq标指设计需要的承载力标准值对应的荷载。q实指际施加荷载。q实的大小：一般不加到破坏，而取某一极限值。如挠度极限（L/50）时的荷载，裂缝到1.5mm时的荷载，或取（1.5-2） q标。0 SR0 指结构重要性系数，重要取1.1，一般取1.0，临时