一般情况下,建筑地基应由勘察单位提出各岩土层的地基承载力特征值的建议值,提出经济合理、技术可靠的地基基础方案建议。对复合地基或桩基础类型、适宜性、持力层选择提出建议,提供桩的侧阻力特征值、端阻力特征值和变形计算的有关参数的建议值。对成桩可行性、施工时对环境的影响及桩基础施工中应注意的问题提出意见。采用的基础类型必须和地基岩土性状相适应、相匹配。但是,农村农民自建房屋基本上没有进行地基勘察,没有专业技术人员进行指导,没有专业技术知识作支撑。采用的基础类型和地基岩土性状不相适应、不相匹配的情况经常发生。不仅地基承载力不满足要求,而且也经常造成安全事故。
2020年4月19日,珠海市斗门区白蕉镇白蕉村农民自建房屋工地发生一起人工挖孔桩致侧壁土方坍塌事故,造成一人死亡的安全事故。事故原因就是基础类型和地基岩土性状不相适应、不相匹配。该农民自建房屋建筑面积300 m2,四层,框架结构。基础采用人工挖孔灌注桩基础,共计12根人工挖孔,桩径1000 mm,桩长3 m。当开挖第二根桩至2.8 m左右时,出现坍塌事故,造成一名桩底开挖的工人窒息死亡。这个典型的案例说明大部分农民自建房屋基础类型和地基岩土性状不相适应、不相匹配。
该工程地基位于半山坡上,地基土层分布上层为稍密的中粗砂层,厚度超过3 m。现场开挖完成的3 m桩长的人工挖孔桩桩底持力层依然是中粗砂层。中粗砂层下部的土层情况不详,根据现场情况判断,可能有软弱土层存在。根据该工程的地基土质分布情况,稍密的中粗砂层,厚度超过3 m,持力层地基承载力特征值的经验值大于180kPa,完全能够满足四层框架结构对地基承载力的要求。众所周知,钢筋混凝土扩展基础(独立柱基)适合于“上硬下软”的地质情况,而桩基础则适合于“上软下硬”地质情况,因为桩基础能够把建筑物的荷载传递到埋深较深的承载力较高的持力层中去。因此,相比于“3 m的人工挖孔桩”(准确来说,应该叫人工挖孔墩),该工程的地质情况更适合采用扩展基础类型。由于没有专业技术人员进行指导,没有专业技术知识作支撑,把一个应该采用钢筋混凝土扩展基础类型的基础设计成桩基础。在挖孔桩施工时,没有采用护壁防护措施,从而酿成悲剧,见图7.4.2-1。
如果稍密的中粗砂层桩端持力层极限端阻力标准值按500 kPa进行估算,孔径1000 mm的桩,总极限端阻力标准值约为392.5 kN;采用2 m×2 m的扩展基础,地基极限承载力可承受柱轴力标准值约为2000 kN,远大于桩基础总极限端阻力标准值。
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图7.4.2-1 人工挖空桩基础坍塌事故现场
图7.4.3-1 门洞角部不均匀沉降45°开裂
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