上海一栋层住宅楼倒塌案例分析学习教案

1、会计学1上海一栋层住宅楼倒塌案例上海一栋层住宅楼倒塌案例(n l)分析分析第一页，共54页。1.工程事故实例工程事故实例 (13层在建住宅楼发生倒塌事故层在建住宅楼发生倒塌事故)；2. 发生工程事故的环境；发生工程事故的环境；3. 设计，施工，监理设计，施工，监理(jin l)，监测的情况分析；，监测的情况分析；4. 专家事故原因分析专家事故原因分析.第1页/共53页第二页，共54页。1.工程事故工程事故(shg)实例实例(13层在建住宅楼发生倒塌事故层在建住宅楼发生倒塌事故(shg)第2页/共53页第三页，共54页。 2009 2009年年6 6月月2727日日5 5时时3030分左右，上海

2、市闵分左右，上海市闵行区莲花南路、罗阳路在建的行区莲花南路、罗阳路在建的“莲花河畔景莲花河畔景苑苑”商品房小区工地内，发生一幢商品房小区工地内，发生一幢1313层楼房层楼房（7 7号楼）向南整体倾倒事故号楼）向南整体倾倒事故 ( (图图1)1) 一名工人逃生不及被压致死。一名工人逃生不及被压致死。 一名施工人员说：一名施工人员说：5 5时时3030分许，他正分许，他正在工地上距离倒覆大楼仅几十米处。短短半在工地上距离倒覆大楼仅几十米处。短短半分钟内，大楼就整体倒了下来。昨晚就有人分钟内，大楼就整体倒了下来。昨晚就有人(yu rn)(yu rn)看到倒塌楼房向西南方向倾斜。看到倒塌楼房向西南方向

3、倾斜。 第3页/共53页第四页，共54页。图图1 13层楼房（层楼房（7号楼）向南整体倾倒号楼）向南整体倾倒(qngdo)事故事故第4页/共53页第五页，共54页。图图2 整体倾倒整体倾倒(qngdo)的楼房（的楼房（7号楼号楼）第5页/共53页第六页，共54页。图图3 3 十多米宽的倒塌十多米宽的倒塌(dot)(dot)楼房几乎被堆土全部遮住楼房几乎被堆土全部遮住堆土是够高的堆土是够高的第6页/共53页第七页，共54页。图图4 堆土堆土(du t)太高了太高了第7页/共53页第八页，共54页。图图5 整体整体(zhngt)倾倒的楼房倾倒的楼房(十字条形十字条形基础基础)第8页/共53页第九页

4、，共54页。图图6 北面北面(bi min)的断桩长度长，南面的断桩的断桩长度长，南面的断桩长度短。长度短。第9页/共53页第十页，共54页。图图7 管桩碎了数段，最多的管桩碎了管桩碎了数段，最多的管桩碎了5段段第10页/共53页第十一页，共54页。 13层楼房采用桩层楼房采用桩-十字条形十字条形(tio xn)基础，十基础，十字条形字条形(tio xn)基础埋深基础埋深1.9m。 管桩共管桩共118根，桩型号为根，桩型号为AB 400 80 33。 管桩的入土深度是管桩的入土深度是33m，桩尖持力层是，桩尖持力层是71-2层层。 连在十字条形连在十字条形(tio xn)基础下的管桩的断桩基础

5、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。长度是：北面的断桩长度长，南面的断桩长度短。第11页/共53页第十二页，共54页。2.2.发生发生(fshng)(fshng)工程事故的环境工程事故的环境第12页/共53页第十三页，共54页。（1） 7号楼（倒塌楼房）周围环境号楼（倒塌楼房）周围环境 “莲花河畔景苑莲花河畔景苑”商品房小区工地共有商品房小区工地共有11幢在建幢在建13层楼房，在淀浦河（宽约层楼房，在淀浦河（宽约40m）的南）的南面，面， 11幢在建楼房长度方向与淀浦河河岸基本幢在建楼房长度方向与淀浦河河岸基本平行平行(pngxng)， 这些楼房北面边界距淀这些楼房北面边

6、界距淀浦河河岸距离在浦河河岸距离在2050m之间，其中倒塌楼房之间，其中倒塌楼房距防汛墙最近，据人目测仅有二三十米。距防汛墙最近，据人目测仅有二三十米。 土方紧贴建筑物，堆积在土方紧贴建筑物，堆积在7号楼（倒塌楼房号楼（倒塌楼房）楼房北侧，北面的空地上堆放）楼房北侧，北面的空地上堆放7号楼南面基号楼南面基坑开挖的泥土有足球场那么大，堆土在坑开挖的泥土有足球场那么大，堆土在6天内天内即堆高即堆高 10m左右。左右。 边挖边堆，堆土速度很快。边挖边堆，堆土速度很快。第13页/共53页第十四页，共54页。图图8 在建在建(zi jin)楼房长度方向与淀浦河河岸基楼房长度方向与淀浦河河岸基本平行本平行

7、第14页/共53页第十五页，共54页。（2）淀浦河的防汛墙被堆土损坏）淀浦河的防汛墙被堆土损坏 2009年年6月月26日，淀浦河河道南侧日，淀浦河河道南侧83米长的防汛墙米长的防汛墙(高高2米多米多)遭严重损坏遭严重损坏,发生了滑动破坏，使在建的莲花河发生了滑动破坏，使在建的莲花河畔景苑工地内的防汛墙裂成了好几段，墙体上现出了畔景苑工地内的防汛墙裂成了好几段，墙体上现出了3个个很大的缺口。中间较长的两段墙体往外移位了很大的缺口。中间较长的两段墙体往外移位了4米多，外米多，外侧河道中堆积的泥土已经侧河道中堆积的泥土已经(y jing)露出河面，形成一片类露出河面，形成一片类似滩涂的小块陆地。这导

8、致河道的航行安全受到影响。似滩涂的小块陆地。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，最长的裂缝宽度在了开裂，最长的裂缝宽度在70厘米左右。厘米左右。“初步查下来初步查下来是泥土堆放太多造成。是泥土堆放太多造成。”第15页/共53页第十六页，共54页。图图9 工地工地(gngd)旁防汛墙破坏图旁防汛墙破坏图第16页/共53页第十七页，共54页。图图10 工地工地(gngd)内防汛墙旁地面的大裂缝内防汛墙旁地面的

9、大裂缝第17页/共53页第十八页，共54页。图图11 工地内防汛工地内防汛(fn xn)墙旁地面的沉陷墙旁地面的沉陷第18页/共53页第十九页，共54页。图图12 倒塌倒塌7号楼和河堤明显破坏区域号楼和河堤明显破坏区域(qy)在工地上的位置在工地上的位置第19页/共53页第二十页，共54页。(3) 7号楼桩位图和土层分层图号楼桩位图和土层分层图. 7号楼桩位图见图号楼桩位图见图13； 土层分层图见图土层分层图见图14。 地表地表(dbio)下下211.2m是上海的典型软是上海的典型软土，软土有流动性，建楼时必须考虑它的特土，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。殊性，尤其不

10、宜快速堆土。 第20页/共53页第二十一页，共54页。图图13 7号楼桩位图号楼桩位图第21页/共53页第二十二页，共54页。图图14 土层土层(t cn)分分层图层图 地表下地表下211.2m是上是上海的典型软土，软土有流海的典型软土，软土有流动性，建楼时必须考虑它动性，建楼时必须考虑它的特殊性，尤其不宜快速的特殊性，尤其不宜快速堆土。堆土。 第22页/共53页第二十三页，共54页。(4)雷暴雨大作雷暴雨大作 6月月26日起雷阵雨天气将频繁现身日起雷阵雨天气将频繁现身. 6月月27日日晨上海雷雨大作，家住闵行梅陇地区的居民则晨上海雷雨大作，家住闵行梅陇地区的居民则被更猛烈的一声轰响惊醒被更猛

11、烈的一声轰响惊醒5时时30分许，闵行分许，闵行区莲花南路罗阳路口西侧，一在建楼盘工地发区莲花南路罗阳路口西侧，一在建楼盘工地发生楼体倒覆事件。生楼体倒覆事件。 “当时外面正在下雷暴雨，我当时外面正在下雷暴雨，我们还以为是打雷呢！们还以为是打雷呢！”与倒塌楼房与倒塌楼房(lufng)仅隔仅隔一条淀浦河的嘉和花苑小区住户傅小姐说：清一条淀浦河的嘉和花苑小区住户傅小姐说：清晨晨5时时30分许，一家人几次被窗外的雷声惊醒，分许，一家人几次被窗外的雷声惊醒，其中有一声较为猛烈的轰响让她觉得有些异常其中有一声较为猛烈的轰响让她觉得有些异常。第23页/共53页第二十四页，共54页。3. 设计，施工，监理，监

12、测的情况设计，施工，监理，监测的情况(qngkung)分析分析第24页/共53页第二十五页，共54页。（1）关于设计）关于设计(shj)，施工，监理，监测的专家组，施工，监理，监测的专家组意见意见 专家组的调查结果称，原勘测报告经现场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。大楼所用经复核符合规范要求。大楼所用PHC管柱经检管柱经检测质量符合规范要求。测质量符合规范要求。 记者截稿时获悉，除倒覆的记者截稿时获悉，除倒覆的“莲花河畔景苑莲花河畔景苑”7号楼，其他号楼，其他(qt)在建的在建的10幢楼均未

13、发生倾斜幢楼均未发生倾斜、偏移、沉降等问题。、偏移、沉降等问题。 第25页/共53页第二十六页，共54页。 7号楼倒塌的间接原因主要有号楼倒塌的间接原因主要有6个方面：个方面：一是土方堆放一是土方堆放(du fn)不当。不当。二是开挖基坑违反相关规定。二是开挖基坑违反相关规定。三是监理不到位。三是监理不到位。四是管理不到位。四是管理不到位。五是安全措施不到位。五是安全措施不到位。六是围护桩施工不规范。六是围护桩施工不规范。第26页/共53页第二十七页，共54页。（2）依据规范的分析）依据规范的分析1）设计方面）设计方面 中华人民共和国行业标准建筑桩基技术规范中华人民共和国行业标准建筑桩基技术规

14、范JGJ94-2008 的强制性条文的强制性条文3.1.3.4指出：指出：“对位对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定(wndng)性性验算；验算；”，“莲花河畔景苑莲花河畔景苑”商品房的设计单位在商品房的设计单位在设计时是否按设计时是否按3.1.3.4进行整体稳定进行整体稳定(wndng)性验性验算？它的抗滑安全系数为多少？算？它的抗滑安全系数为多少？ “原结构设计经复原结构设计经复核符合规范要求核符合规范要求”的结论从何而来？的结论从何而来？ 3.4.5.2 建筑建筑桩基与边坡应保持一定的水平距离；建筑场地内的桩基与边坡应保持一定的水平距离；建筑场地内的边坡必

15、须是完全稳定边坡必须是完全稳定(wndng)的边坡。事实证明的边坡。事实证明，在，在10m高的堆载下，河岸土体已经不是稳定高的堆载下，河岸土体已经不是稳定(wndng)土体。土体。第27页/共53页第二十八页，共54页。2）施工）施工(sh gng)方面方面 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(gngyun)人造湖泊堆山土体的整

16、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整体滑动破坏。第28页/共53页第二十九页，共54页。b.上海市基坑工程设计规范上海市基坑工程设计规范DBJ08-61-97的的3.0.8.2条指出：一般地面超载条指出：一般地面超载,-通常按通常按20kN/m2考考虑。虑。 本工程施工大干快上，不按规范办事本工程施工大干快上，不按规范办事(bn sh)，6天内堆土高天内堆土高10米米(相当于相当于180kN/m2的荷载的荷载)，其堆，其堆土荷载远远超过第土荷载远远超过第3第第4层土的抗剪强度，使第层土的抗剪强度，使第3第

17、第4层土处于塑性流动状态，土体向其软弱处滑动。土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体的滑动使桩基础在第4第第5层交界处发生向河道方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。倒塌。这是典型的土体丧失稳定的破坏。 第29页/共53页第三十页，共54页。3）监测方面）监测方面 这样的工程，必定要有对在建楼房的监测，基这样的工程，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。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

18、反映。在专家组的调查中，很少有监测数据的反映。只看到了：截至只看到了：截至27日日18时，除倒覆的时，除倒覆的“莲花河畔景莲花河畔景苑苑”7号楼，其他在建的号楼，其他在建的10幢楼均未发生倾斜、偏移幢楼均未发生倾斜、偏移、沉降等问题。周边小区、沉降等问题。周边小区(xio q)和道路的地下煤和道路的地下煤气管道、气管道、-，完全符合安全标准，发生次生灾害的，完全符合安全标准，发生次生灾害的可能性极小。可能性极小。政府承诺政府承诺第30页/共53页第三十一页，共54页。 “其他在建的其他在建的10幢楼均未发生倾斜、偏移、沉幢楼均未发生倾斜、偏移、沉降等问题。降等问题。” 这种表达是违背土力学的科

19、学规律的这种表达是违背土力学的科学规律的。哪有土体在受到。哪有土体在受到13层楼房的荷载而未发生倾斜、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偏移、沉降的？这只能使人们怀疑现场监测是否正常？常？ 据专家组长江欢成介绍，专家组当天发现，紧据专家组长江欢成介绍，专家组当天发现，紧邻的邻的6号楼与倒覆的号楼与倒覆的7号楼可谓号楼可谓“双胞胎双胞胎”、“姊妹楼姊妹楼”，也存在北面堆土、南面挖坑的问题，并已有所倾，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，微小差别使斜，因其山墙还有一点未挖，微小差别使6号楼幸号楼幸免于难。因此，专家组立即对其展开了

20、免于难。因此，专家组立即对其展开了“抢救抢救”。他。他表示，目前表示，目前(mqin)6号楼的抢险已经基本完成，号楼的抢险已经基本完成，通过填土等一系列措施，通过填土等一系列措施，6号楼向北回了号楼向北回了29毫米，毫米，倒塌的隐患已可排除。倒塌的隐患已可排除。第31页/共53页第三十二页，共54页。 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(dot)的隐患已可排除。第32页/共53页

21、第三十三页，共54页。 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(fngw)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？第33页/共53页第三十四页，共54页。4）监理方面）监理方面 监理要求监理要求(yoqi)承建

22、单位所从事的工程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标准和工程合同的要求(yoqi)。 工地上快速堆土工地上快速堆土10m是明显违规，监理为是明显违规，监理为什么没有令其停工？没有及时监测和分析，监什么没有令其停工？没有及时监测和分析，监理在做什么？理在做什么？第34页/共53页第三十五页，共54页。5）建设单位方面）建设单位方面 现在基本建设最大的毛病，第一是抢工期，第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

23、商说了算，根本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，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线进行施工。明知工地可以不按开挖的施工组织路线进行施工。明知工地上快速堆土上快速堆土10m是明显违规，开发商为什么会允许是明显违规，开发商为什么会允许？ 灾难本有征兆，只要防微杜渐灾难本有征兆，只要防微杜渐(fng wi d jin)；按土体受力的规律施工，悲剧本可避免；按土体受力的规律施工，悲剧本可避免.第35页/共53页第三十六页，共54页。4. 专家事故原因分析专家事故原因分析 上海市政府召开上海市政府召开(zhoki)新闻

24、发布会宣布：新闻发布会宣布： 上海上海“莲花河畔景苑莲花河畔景苑”在建楼房倒覆事故的主要原因是在建楼房倒覆事故的主要原因是： 紧贴紧贴7号楼北侧，在短期内堆土过高，最高处达号楼北侧，在短期内堆土过高，最高处达10米米左右；与此同时，紧邻大楼南侧的地下车库基坑正在开左右；与此同时，紧邻大楼南侧的地下车库基坑正在开挖，开挖深度挖，开挖深度4.6米，大楼两侧的压力差使土体产生水米，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。屋倾倒。第36页/共53页第三十七页，共54页。图图15 大楼两侧的压力大楼两侧的压力(y

25、l)差使土体产生水平位移，过大的水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。平力超过了桩基的抗侧能力，导致房屋倾倒。 第37页/共53页第三十八页，共54页。图图16 空中有一个空中有一个(y )侧向力侧向力3000吨作用在楼吨作用在楼 上，显然是不对的。上，显然是不对的。第38页/共53页第三十九页，共54页。图图17 7号楼倒塌号楼倒塌(dot)示意图示意图第39页/共53页第四十页，共54页。 大楼两侧的压力差使土体产生水平位移，过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，导致房屋倾大的水平力超过了桩基的抗侧能力，导致房屋倾倒。倒。

26、 这个结论与破坏实例不符：这个结论与破坏实例不符： 1.土体产生水平位移，是不会土体产生水平位移，是不会(b hu)使房屋使房屋倾倒的，只能使房屋平移。倾倒的，只能使房屋平移。 2.过大的水平力超过了桩基的抗侧能力，导过大的水平力超过了桩基的抗侧能力，导致房屋倾倒。从房屋桩基的破坏图可见：房屋北致房屋倾倒。从房屋桩基的破坏图可见：房屋北面的桩基是被拔出拉断的。这不是过大的水平力面的桩基是被拔出拉断的。这不是过大的水平力超过了桩基的抗侧能力的破坏模式。见图超过了桩基的抗侧能力的破坏模式。见图18。第40页/共53页第四十一页，共54页。图图18 红线红线(hn xin)内土的破坏是桩被拔出造内土

27、的破坏是桩被拔出造成的成的第41页/共53页第四十二页，共54页。 7号楼房屋倒覆应该是土体丧失稳定的破坏，见图19。 南面4.6m深的地下(dxi)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。第42页/共53页第四十三页，共54页。图图 19 7号楼倒塌原因号楼倒塌原因(yunyn)研究研究-典型的土典型的土体丧体丧 失稳定的破坏。失稳定的破坏。 第43页/共53页第四十四页，共5

28、4页。 同时，10m高的堆土是快速堆上的，这部分堆土是松散的，在雨水的作用下，堆土自身要滑动（见图20） ，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(b hu)迅速倒塌的。这是土体滑动造成的失稳破坏。第44页/共53页第四十五页，共54页。图图20 堆土的滑动堆土的滑动(hudng)破坏照片破坏照片第45页/共53页第四十六页，共54页。 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(bidng)桩的作用。第46页/共53