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事故直接原因
坍塌房屋地基土承载力不满足规范要求,且房屋整板基础上部受拉区未配置钢筋;
因毗邻房屋拆除和开挖地基,改变了原基土的侧向约束,促使地基变形,地基承载力单侧降低,导致整板基础断裂;
加之该房屋为单跨砖混结构(一个开间),高宽比较大且上部结构开间方向刚度差,当整板基础断裂后失稳倾覆,导致瞬间坍塌。
事故成因分析
1. 坍塌房屋自身存在质量问题
(1)地基土承载力不符合《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)的要求。
(2)整板基础未设置板面受力钢筋,不符合《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)的要求。
(3)高宽比为3.7,不符合《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)10.1.14条和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)7.1.4条的要求。
(4)一层承重砖墙受压承载力不符合《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)5.1.1条的要求。
(5)一层层高4.5m,不符合《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)10.1.4条的要求。
(6)建筑高度高21.3m,不符合《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)10.1.2条的要求。
2. 拟重建房屋与坍塌房屋毗邻,该处地基土质系软塑性黏土。拆除拟重建房屋在一定程度影响了该处地基土的整体受力平衡,加之拟重建房屋地基开挖顶面低于坍塌房屋整板基础底部200~300mm,改变了坍塌房屋地基土的侧向约束,导致地基土下沉滑移,地基承载力出现单侧降低,整板基础不均匀下沉及断裂,致使房屋整体倾覆并迅速坍塌。
3. 坍塌房屋所处场地原为稻田,地势低洼,拟重建房屋拆除后一个多月内,正值雨季,且拆除后形成的空旷地带无组织排水,雨水在该场地内聚集,地表水加剧渗入毗邻坍塌房屋地基内,造成地基土软化。
(一)现场状况
1. 坍塌房屋状况:经现场查勘测量,对坍塌房屋建筑布置进行了还原(详见图11-图13),该房屋为六层砖混结构,一层层高4.5m,二层至六层层高均为3.3m,出屋面楼梯间层高为3.3m,房屋建筑高度为21.3m,宽5.82m,长18.8~20m,高宽比为3.7,总建筑面积约780m2。
2. 拟重建房屋状况:该房屋所挖地基顶面比坍塌房屋基底低200~300mm。
(二)房屋上部结构情况
经检测,坍塌房屋结构梁板截面及配筋和构造柱截面及配筋满足规范要求。结构一层承重砖墙体受压承载力抗力与荷载效应之比为0.67和0.69,不满足规范要求(规范要求大于等于1.0)。
(三)坍塌房屋基础情况
经现场局部开挖检测,坍塌房屋整板基础板上部钢筋应配27.5cm²/m,实际未配置上部钢筋,不满足结构计算及规范要求;整板基础暗梁上部钢筋应配9.9cm²,实配7.6cm²,不满足结构计算及规范要求。
(四)坍塌房屋地基情况
经检测鉴定,事故发生场地基础持力层为粉质黏土,土类别属软弱土,力学强度低、工程特性差,承载力较低,综合判定该场地地基承载力不满足规范要求,系建筑抗震不利地段。
(五)坍塌及拆除房屋场地排水情况
经检测,事故发生场地地势低洼,排水不畅,因2021年5-6月连续降雨,北边山坡雨水汇流入场地,渗入地下积聚,导致在本场地形成积水,由于连续雨水浸泡,场地内地基土承载力特征值较场地外地基土承载力大幅降低。
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