上海一幢层楼倒塌工程事故案例分析

工程事故案例分析

一 、工程简况：

一幢13层楼崩塌案例分析

1.1工程简况

工程名称：市梅陇镇26号地块商品住宅工程〔莲花河畔景苑小区〕 建立地点：梅陇西路东,淀浦,莲花路西 总投资： 18830 万元

建立规模(建造面积) ：总建造面积85227㎡，共由12栋楼及地下车库等 16个单位工程组成

发生事故工程：

莲花河畔景苑7号楼位于在建车库北侧，临淀浦河。平面尺寸为

长46.4m ，宽13.2m ，建造总面积为51㎡，建造总高度为43.9m ，上部 主体构造高度为38.2m ，共计13层，层高2.9m ，构造类型为桩根抵钢筋 混凝土框架剪力墙构造。抗震设防烈度为7 度。

建立单位：梅都房地产开辟 〔三级房地产开辟企业资质〕

房地产三级资质：1．注册资本不低于800万元；2．从事房地产开辟经营2年以上；3 房． 屋建造面积累计竣工5万平方M以上。

\"房地产开辟企业资质管理第\"十规定 :二级资质及二级资质以下的房地产开辟 企业可以承当建造面积25万平方M以下的开辟建立工程,承当业务的具体围由省、自 治区、直辖市建立行政主管部门确定。

市政公用工程三级

施工专业承包建造装修装饰工程三级〕 施工总承包三级企业承包的围

(1)14层及以下、单跨跨度24M及以下的房屋建造工程。 (2)高度70M及以下的构筑物。

(3)建造面积6万平方M及以下的住宅小区或者建造群体。 监理单位：光启建立监理 〔房屋建造工程乙级

市政公用工程丙级〕

监理围：

(1)可承当普通房屋建造工程： 14-28层。 24-36跨M度(轻钢构造除外) 。单项工程建 筑面积10000-30000平方M 。 (2)高度70-120的M高耸构筑工程。

(3)建造面积6-12万平方的M住宅小区工程。 〔甲级资质建造〕

施工单位：众欣建造 〔施工总承包房屋建造工程三级

设计单位：当代建造设计研究院 审图单位：宏核建立工程咨询

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勘察单位：协力岩土工程勘察

2001年获得市建立和交通委员会颁发的市建立工程施工图设计文件审查〔一类含超 限高层〕机构认定书

1.2 事故发生先后情况该楼于2022年底构造封顶，同时期开场发展12号 楼的地下室开挖。根据甲方的要求，土方单位将挖出的土堆在5 、6 、7 号楼与防汛墙之间，距防汛墙约10m 距，离7号楼约20m，堆土高约3~4m 。 2022年6月1日， 5 、6 、7号楼前的0号车库土方开挖，表层1.5m深度围的 土方外运6月20日开挖1.5m以下土方，根据甲方要求，继续堆在5 、6 、7 号楼和防汛墙之间，主要堆在第一次土方和6 、7号楼之间20的m空地上， 堆土高约8~ 9m 。此时，尚有局部土方在此无法堆放，即堆在11号楼和 防汛墙之间。

6月25日11号楼后防汛墙发生险情，水务部门对防汛墙位置发展抢险， 也卸掉局部防汛墙位置的堆土。

6月27日，清晨时535分摆布大楼开场整体由北向南倾倒，在半分钟，就 整体倒下，崩塌后，其整体构造根本没有遭到破坏，甚至其中玻璃都完 好无损，大楼底部的桩基则根本彻底断裂。由于崩塌的高楼尚未竣工交 付使用，所以，事故并没有酿成特大居民伤亡事故。但是造成一位施工 人员死亡。

崩塌的楼房〔从南往北看〕

根本保存完好的玻璃 崩塌的楼房〔从北往南看〕

〔工程勘察乙级资质〕

勘察围： 20层以下的普通高层建造，体型复杂的14层以下的高层建造；单柱承受荷 载4000kN以下的建造及高度低于100的m高耸建造物

二资料采集

暴露的地梁与PHC管桩

2.1地质资料

是一个冲积平原，土质较软，是典型的软土，从地质条件说有三种类型

土。

①平均每平方M最大承载力1吨2 ，如河一带 ②平均每平方M最大承载力吨8 ，如浦东区一带

③平均每平方M最大承载力吨5 ，就是事故发生的闵行区一带 土层分层图

地表2~11.2m是的典型软土，软土有流动性，建楼时必须考虑它的特殊 性，特别不宜快速堆土

莲花河畔景苑在建7号楼位于古河道之中，在深度为3.5~ 11的m第③

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层和第④层淤泥质土中，土体呈灰色、饱和、流塑状，最大天然含水量 67.9％、孔隙比1.90 ，地基土承载力特征值仅为50kPa ，具有高压缩性、 高灵敏性、低强度和低渗透性的特点。

2.2气候资料2022年6月20~27日闵行地区天气多以雨天为主，降水量较 大，气温集中在20℃ ~26℃。风向多为南到东南风1-2级转4-5级，整点 最大偏南风9m/s 。由于降水量较大，在雨水浸泡下土体由可塑状态转为 流塑状态，为后续事故埋下隐患。

三事故调查取证

3.1 7号楼〔崩塌楼房〕周围环境

莲花河畔景苑商品房小区工地共有11幢在建13层楼房，在淀浦河〔宽 约40m〕的南面， 11幢在建楼房长度方向与淀浦河河岸根本平行，这 些楼房北面边界距淀浦河河岸距离在20~50m之间，其中崩塌楼房距防 汛墙最近，据人目测仅有二三十M 。

土方紧贴建造物，堆积在7号楼〔崩塌楼房〕楼房北侧，北面的空地上 堆放7号楼南面基坑开挖的泥土有足球场则大，堆土在6天即堆高10m 摆布。边挖边堆，堆土速度很快。 3.2 淀浦河的防汛墙被堆土损坏

2022年6月26日，淀浦河河道南侧83M长的防汛墙(高2M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的防汛墙裂成为了好几

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 4M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。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造工地上，离防汛 墙无非数M 。防汛墙的地面也浮现了开裂，最长的裂缝宽度在70厘M左 右。

3.3 7号楼桩位图

13层楼房根抵采用桩+条形承台，桩型为PHC-AB400-33预应力高强混凝 土管桩，桩径400mm，桩长33m，管桩共118根，桩端持力层为⑦1-2之层， 双向条形承台的截面为600mm×700mm 。 3.4 开挖地下车库

莲花河畔景苑的建立方在7号楼建好后，在它的南侧离楼不到5的M地方， 开挖一个深达4.6M ，长80M ，宽45的M基坑，用做地下车库。

\"建造桩根抵建立规\"中明确规定，软土场地已成桩条件下，开 挖 基坑高度不应超过1M 。 3.5 堆土过高

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莲花河畔景苑附近土的最大承载力为吨5 ，在没有任何防护措施下，堆土 不应超过3M 。而在既没有打围桩又没有打基桩的情况下， 7号楼的北侧 堆放了10M高、 80M长、 10M宽，大概7000方土。推算下来每平方M土承受 压力约为1吨1 ，远远大于这种土的最大承载力，从而引起地面下3~12M 土的形变，形变的土挤向四周，从而对桩产生非常大的推力。 3.6 天气原因

事故发生在雨季，的降水量大，北面土堆的分量大大增加，土层所受压 力增加，土对桩的推力就大大增加。同时，土的含水量增加，使颗粒 与颗粒的磨擦力减小，土的流动性增加，进一步加大了土对桩的推动 力，使桩南面的支撑力也减小。

四计算及事故分析

4.1 主动土压力计算

经调查，该小区软土参数如下：

凝结力15kPa磨擦角＆28度填土重度18kN/m3水平系数0.5 ~ 1南侧开挖 深度4.6 m北侧堆土高度8~ 10 m 东西方向桩间距5m南北方向每排桩 数5-6根

从土力学的角度分析, GB 5007- 2002 \"建造地基根抵设计规\"规定边坡 工程主动土压力应按下式计算

边坡推土主动土压力作用基坑垂直高度： *=h /3=8/3≈2.67m

简化为水平力 和弯矩

C80混凝土管桩综合模量〔钢筋和混凝土〕

查资料得水平地基系数随深度线性增长的比例系数为 惯性矩I

根据规要求, 考虑桩周土空间受力的影响, 计算宽度为 根据无量钢系数

该工程采用PHC-AB400-33预应力高强混凝土管桩，混凝土强度为C80, 桩 身竖向承载力设计值2000kN,抗裂弯矩52kNm, 极限弯矩77kNm 。

所算的弯矩大于预应力混凝土钢管桩本身的极限弯矩77k¤m,故导致该桩

断裂

4.2 从基坑开挖对邻近建造物影响的角度分析

根抵底面以上土重度 根抵以下土重度 根抵底面宽b=45m

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ηb---根抵宽度的地基承载力修正系数

根据\"建造地基根抵设计规\"〔GB50007~2002〕在淤泥和淤泥质土层中η b为0.

ηd---根抵埋深的地基承载力修正系数 在淤泥和淤泥质土层中ηd为1.

当基底宽度大于3m或者埋深大于0.5时m，承载力标准值应按下式发展计算 =160+0×18×〔45-3〕+1×1.57×〔〕 =160+.37

=224.37kpa

因为总荷载强度p=243.8kpa ＞fa=224.37kpa 所以承载力不满足要求

根抵埋深d=4.6m

在淤泥质黏土地质条件下，地基承载力特征值fak=160kpa 按框架剪力墙构造，每层均布荷载18.75kpa/层 总荷载强度p=18.75×13=243.8kpa

五、事故原因

直接原因： 1 、基坑开挖堆土产生的重压 2 、基坑开挖在楼的南面形成临空面

紧贴7号楼北侧，在短期堆土过高，最高处达10M摆布，产生侧向推力； 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4.6M， 开挖基坑浮现凌空面，导致楼房产生位移，对PHC桩产生很大的偏心弯 矩，破坏桩基。深坑，堆土，河道，构成为了由北向南的三点一线，直接

改变了地基的受压构造，发生土体水平滑移，这三点一线的合力，终于 扯断了大楼赖以稳定的桩基，最终导致房屋倾倒。

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：

1 、土方堆放不当。在未对天然地基发展承载力计算的情况下，建立单位 随意指定将开挖土方短期集中堆放于7号楼北侧。

2 、开挖基坑违反相关规定。土方开挖单位，在未经监理方允许、未发展 有效监测，不具备相应资质的情况下，也没有按照像关技术要求开挖基 坑。

3 、监理不到位。监理方对建立方、施工方的、违规行为未发展有效处置， 对施工现场的事故隐患未及时报告

4 、管理不到位。建立单位管理混乱，违章指挥，压缩施工工期；施工单

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位未予以及时制止。

5 、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。 6 、围护桩施工不规。施工方未严格按照像关要求组织施工，施工速度 快于规定的技术标准要求。

总结：此次事故不是由单一因素造成的，而是在多因素共同作用下造成楼 的倾覆，具体来说：

由于基坑开挖堆土在楼的北面产生的重压，基坑开挖在楼的南面形成临空 面，从而产生过大压力差；事故发生时期该地区处于梅雨季节，雨水浸 入土体使土体由可塑状态转为流塑状态，颗粒与颗粒的磨擦力减小，土 的流动性增加，造成土体失稳。综合作用下破坏了PHC桩。

此外，监理公司极度不负责，对施工方的违规行为未发展纠正，也是造 本钱次事故的重要原因之一。

六事故责任分析

通过调查和责任认定，依据有关法律法规，共对5家单位发展处分。 ①建立单位梅都房地产公司、施工单位众欣建造公司，对事故发生负有主 要责任。

②土方开挖单位索途清运公司，对事故发生负有直接责任。

③基坑围护及桩基工程施工单位胜腾根抵公司，对事故发生负有一定责 任。

④监理单位光启监理公司，对事故发生负有重要责任。

七防措施及建议

〔一〕施工单位必须建立健全安全生产责任制。按照\"中华人民全生产法\" 、 \"建立工程安全管理条例\"等法律、法规，设置专门的安全生产管理机构， 配备称职的¡°三类人员¡±〔施工企业主要负责人、工程主要负责人、专 职安全管理人员〕；施工企业主要负责人必须建立健全各级领导、职能 机构、岗位人员的安全生产责任制并严格落实到位。

〔二〕监理单位应依法发展安全监理。按照建立工程监理规

〔GB/T50319-2000〕及\"建立工程安全管理条例\" ，工程监理单位应严格 在施工准备阶段对工程总包单位、各分包单位的资质审查并提出审查建

议，根据\"危（wei）险性较大的分局部项工程安全管理方法\"〔建质

[2022]87号〕

中第三条、第规定，严格对各专项施工方案的审查和签字验收；同 时严格在施工阶段的日常管理，对违反国家强制性标准的不安全行为， 及时制止并下达整改通知，通知无效的，要即将上报建立单位，建立单 位不采用的，要勇敢地上报安全生产主管部门。

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〔三〕监管部门加强对建立工程的安全管理。监管部门要加强对 建立工程的安全检查工作，不仅要对重点建立工程发展安全检查、监视， 对于可能存在较大安全隐患的建立工程也要加强安全检查

比方对建于河边、地基很差的建立工程要赋予一定的安全生产指导、监视。 同时，相关部门要加强对建立单位、施工单位、监理单位等单位的资质

报证书告、营业执、安生产许可证等证照的审查。

请教师和同学批评指正

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