¿Qué causa el colapso del pozo de cimentación?
¿Cuáles son las causas del colapso de un pozo de cimentación? Lea el artículo del editor de Zhongda Consulting.
La sobrecarga grave en la parte superior de la pendiente del pozo de cimentación es una de las principales razones del colapso del pozo de cimentación. Un caso reciente y vívido es el colapso general del pozo de cimentación causado por una sobrecarga severa en la parte superior de la pendiente del pozo de cimentación.
Dibujos de diseño de soporte del fundador
2. Inestabilidad general
La inestabilidad general se refiere a la formación de una superficie de deslizamiento en el suelo y la estructura de retención junto con el El suelo fuera del pozo de cimentación y en el fondo del pozo pierden estabilidad juntos. La forma general de inestabilidad es que la parte superior de la estructura del cerramiento se cae del pozo, la parte inferior de la estructura del cerramiento se mueve hacia el pozo y el suelo en el pozo. el fondo del pozo se hincha y el suelo fuera del pozo se hunde.
Ejemplo: accidente en el foso del jardín colgante de Longtan
En la madrugada del 3 de agosto de 2005, se produjeron grietas y asentamientos en la parte superior de la pendiente de unos 30 m de ancho, y el suelo- Se rompió una pila de mezcla de cemento al pie de la pendiente. A las 7 de la mañana empezó a llover intensamente, produciéndose un deslizamiento de tierra en este tramo media hora después. La razón principal es que hubo una excavación excesiva en el área colapsada en el extremo este del lado norte del pozo de cimentación, y se dejó durante mucho tiempo después de que la excavación no se drenara una gran cantidad de agua; con el tiempo, la capa de suelo al pie de la pendiente se empapó con agua, lo que redujo la resistencia de la capa de suelo, lo que inevitablemente conducirá a que la pendiente se deslice y se deforme. Las tuberías de alcantarillado al lado del pozo han estado goteando durante un tiempo; Después de mucho tiempo, después de que la deformación progresiva de la pendiente se acumula hasta cierto punto, la alcantarilla debajo de la carretera en la parte superior de la pendiente se agrietará y una gran cantidad de agua se infiltrará en el suelo de la pendiente, provocando que la pendiente se vuelva. inestable.
A las 12:00 horas del 3 de septiembre de 2005, el talud de unos 40 metros de largo en la sección del lado este (cd) del pozo de cimentación profundo (cd) que había sido excavado a una profundidad de diseño de 5,2 m en Jinbangmingyuan, Pengliuyang Road, distrito de Wuchang, estalló peligro de deslizamiento de tierra. Haga clic aquí para descargar información técnica de construcción de forma gratuita
3. Elevación del fondo del pozo
(1) El levantamiento del fondo del pozo es un desplazamiento hacia arriba. La primera razón es el retorno de descarga del suelo profundo. elasticidad, y el segundo es el flujo plástico del suelo causado por la diferencia de presión provocada por la excavación.
(2) Dado que el suelo es un continuo, la elevación del fondo del pozo y el desplazamiento horizontal de la estructura del cerramiento conducirán inevitablemente al asentamiento y al desplazamiento horizontal del suelo fuera del pozo, provocando la Los edificios adyacentes o las instalaciones municipales se inclinan o deforman. Estas deformaciones adicionales pueden provocar grietas en los miembros estructurales o en las tuberías, afectando el uso y poniendo en peligro la seguridad.
(3) La solución general es reforzar la zona pasiva para mejorar la resistencia del suelo, reducir la deformación y al mismo tiempo solucionar los problemas de estabilidad general y levantamiento del fondo del pozo.
Ejemplo: Estructura de gravedad Sanjin o estructura de cerramiento en voladizo. Bajo la acción de la presión activa del suelo fuera del pozo, la estructura de gravedad gira alrededor de un cierto punto en su parte inferior, y la parte superior del cerramiento se inclina hacia adentro. el hoyo. El momento que resiste la inestabilidad de vuelco está formado principalmente por la gravedad de la propia estructura del cerramiento, y la resistencia pasiva del fondo del pozo también es un factor que constituye el momento resistente.
Ejemplo: Accidente en el edificio de la Antorcha de Wuhan
La profundidad de excavación del Edificio de la Antorcha de Wuhan es de 10 m. La parte superior es tierra de perforación antigua y la parte inferior es un lecho de roca de ￠ 900 mm excavados manualmente. Se utilizó para soportar pilotes incrustados en la roca. Después de la excavación hasta la elevación de diseño, debido a la infiltración local de la arcilla antigua, la resistencia se redujo y la presión del suelo aumentó considerablemente. Dado que los pilotes estaban incrustados en la formación rocosa, la deformación fue mayor. No es fácil de coordinar, lo que provocó la rotura de más de diez pilotes de soporte, poniendo en peligro el edificio integral adyacente de seis pisos, provocando que la escalera del edificio quede suspendida y la situación sea crítica. Después del relleno de emergencia y la adición de varillas de anclaje. ser estabilizado.
5. La inestabilidad de la capacidad portante de los cimientos en la parte inferior de la estructura del cerramiento.
La inestabilidad de la capacidad portante de los cimientos en la parte inferior de la estructura del cerramiento significa que la presión inferior de la estructura del recinto por gravedad es demasiado grande y la capacidad de carga de los cimientos es inestable debido a deficiencias. Dado que la presión del suelo también actúa en el exterior de la envolvente del edificio, la fuerza resultante es de inclinación. Bajo la acción de la carga de inclinación, la tierra de los cimientos se extruirá hacia el pozo y la estructura del cerramiento se asentará de manera desigual, lo que puede provocar grietas y daños en parte de la estructura del cerramiento.
Ejemplo: accidente del edificio Tianheng
La profundidad de excavación del edificio Tianheng es de aproximadamente 5 m, y el espesor del limo y el suelo limoso es de casi 20 m. Los pilotes de ingeniería utilizan 1000 m de roca perforada. pilotes. El plan de soporte de la excavación adopta un muro de contención de gravedad de suelo de cemento tipo celosía, y el área pasiva en el fondo del pozo adopta un soporte oculto de suelo de cemento tipo celosía.
En aquella época el tiempo de construcción era escaso. Más de una docena de máquinas de pilotes de chorro de pólvora construían día y noche muros de contención de suelo de cemento y tirantes ocultos. eran deficientes en el caso de la edad insuficiente, se inició apresuradamente la excavación, junto con factores desfavorables como la carga inadecuada de los pilotes en el costado del pozo, la excavación local y la conexión de los pilotes y los fuertes ataques de lluvia, dieron como resultado una gran pendiente. inestabilidad y levantamiento del fondo del pozo. La mayoría de los pilotes de ingeniería en el pozo se desviaron, los cimientos de la grúa torre se ahuecaron y los pilotes debajo de los cimientos se agrietaron.
Después de una inspección exhaustiva, se confirmó la integridad del cuerpo del pilote inclinado. Se reemplazó una tapa independiente por una balsa y, al mismo tiempo, se agregaron 56 pilotes perforados. reforzar el barro en el fondo del pozo. Después de casi medio año de arduo trabajo, los peligros ocultos del accidente fueron solucionados con éxito.
6. Inestabilidad por deslizamiento de la estructura del cerramiento
La inestabilidad por deslizamiento de la estructura del cerramiento también se produce principalmente en estructuras de gravedad bajo la acción de la presión activa del suelo fuera del foso, la estructura del cerramiento. La estructura protectora se mueve hacia el interior del pozo. La resistencia al deslizamiento consiste principalmente en la resistencia por fricción en la superficie inferior del cerramiento y el empuje pasivo del suelo en el interior. Cuando el suelo en el fondo del pozo es débil o el suelo de los cimientos en el fondo del recinto se ablanda, la pared se deslizará y se volverá inestable.
Ejemplo: Accidente del edificio Huarui
El edificio Huarui está ubicado en la intersección de Zhuodaoquan South Road y Xiongchu Street. Es un edificio de gran altura de 26 pisos con cimientos enterrados a una profundidad de. aproximadamente -10,8m. El soporte del pozo de cimentación está a unos 6 m por debajo del suelo, con una relación de pendiente de 1:03 y un soporte de anclaje de hormigón proyectado por debajo de 6 m, se sostiene mediante pilotes excavados manualmente y varillas de anclaje. El 26 de junio de 2005, se produjo un deslizamiento de tierra en el lado oeste del pozo de cimentación, los pilotes de soporte se inclinaron severamente hacia adentro y algunos pilotes de protección del talud se rompieron y el suelo en el lado oeste del talud se abombó; El suelo en los lados sur y este de la pendiente (incluida la acera) se agrieta), el peligro es grave. La causa principal del accidente fue que la resistencia de la capa de arcilla roja disminuyó rápidamente cuando encontró agua, lo que provocó un deslizamiento de tierra poco profundo.
Al mediodía del 4 de junio de 2004, la protección de la pendiente del pozo de cimentación de Xinhua Haoting en Xinhuaxia Road, Hankou colapsó repentinamente y el taller de mantenimiento de Zhongxin Automobile Repair Company se derrumbó sobre la pared.
7. Inestabilidad de "patadas"
Inestabilidad de "patadas" En un pozo de cimentación con un solo soporte, el punto de apoyo puede girar y la parte superior de la estructura del cerramiento puede moverse hacia afuera. El derrumbe, el modo de inestabilidad en el que la parte inferior de la envolvente del edificio gira hacia arriba, se denomina vívidamente inestabilidad de "patadas". En una estructura envolvente de múltiples soportes, la inestabilidad del zócalo generalmente no ocurre a menos que otros soportes hayan fallado y solo un soporte sea funcional.
Ejemplo: Accidente en el Área B de Haizhu City Plaza
Alrededor de las 12 del mediodía del 21 de julio de 2005, ocurrió un accidente en el sitio de construcción en el Área B de Haizhu City Plaza en el en medio de la avenida Jiangnan, distrito de Haizhu, Guangzhou. El pozo de cimentación se derrumbó, la estructura de soporte en el lado sur del pozo de cimentación se derrumbó y la riostra diagonal en la esquina sureste se cayó. El soporte del pozo de cimentación se derrumbó en un área de aproximadamente 104,55 metros lineales y un área de aproximadamente 2.007 metros cuadrados. Los pilotes de cimentación del Hotel Sailor en el lado sur se rompieron y resbalaron, y la estructura se derrumbó parcialmente. Al mismo tiempo, 3 personas murieron y 8 resultaron heridas.
Causas:
(1) La construcción no coincide con el diseño, el tiempo de construcción del pozo de cimentación es demasiado largo, el soporte del pozo de cimentación está dañado y falla, lo que representa un riesgo de accidente importante. .
(2) La capa de roca en el lado sur se inclina hacia el pozo de cimentación y hay filtración de agua en la capa intermedia débil y fuertemente erosionada. El plan de diseño y construcción no se ajustó a tiempo durante la construcción. y se perdió la oportunidad de eliminar el peligro.
(3) La parte superior del talud del pozo de cimentación estaba seriamente sobrecargada, lo que provocó que el equilibrio del soporte en el lado sur del pozo de cimentación se rompiera y aparecieran grietas en la parte superior del talud.
(4) Cuando la deformación del foso aumenta significativamente y crecen las grietas, el refuerzo no se realiza a tiempo.
8. Daño estructural de la envolvente
Daño estructural de la envolvente significa que la propia envolvente se agrieta, se rompe, se corta o se pandea, dando lugar a la pérdida de la estructura. capacidad de carga de carga. Por ejemplo, el sistema de soporte es inadecuado o la estructura del cerramiento no está cerrada, también puede ser que la carga se haya subestimado en el cálculo del diseño o se haya sobreestimado la resistencia del material estructural, y un soporte o sección transversal insuficiente provoque daños; Además, el manejo inadecuado de los nodos estructurales también puede causar inestabilidad local y causar daños generales, especialmente en los sistemas de soporte de acero, hay muchos nodos y la calidad del procesamiento y la instalación es difícil de controlar. El procesamiento de nodos incluye la conexión entre el soporte y la pared, como por ejemplo, sin correas o con una fuerza de conexión insuficiente.
Ejemplo: Accidente de construcción del metro en la sección Xianghu de Xiaoshan, Hangzhou
A las 15:20 del 15 de noviembre de 2008, se produjo un accidente de colapso en el sitio de construcción del metro de la sección Xianghu de Xiaoshan, Hangzhou. El colapso de la avenida Fengqing formó un pozo profundo de 75 metros de largo, 21 metros de ancho y 15,5 metros de profundidad. El río cercano se desbordó e inundó el área con agua, que alguna vez tuvo más de 6 metros de profundidad. 11 vehículos que circulaban por la carretera cayeron a un pozo profundo. Decenas de trabajadores de la construcción del metro quedaron enterrados. El número de trabajadores muertos llegó a 21. Al mismo tiempo, la avenida Fengqing fue interrumpida en la escuela primaria Chengxi en el distrito de Xiaoshan. Muro alejado de la escena del accidente, el muro al este del campus ha sido destruido. Todo se derrumbó. Una serie de efectos de daños en cadena, como daños por inclinación a las casas cercanas y daños a las tuberías subterráneas.
Se determinó preliminarmente la forma del daño del pozo de cimentación. El pozo de cimentación sufrió una inestabilidad general y el fondo del pozo se abombó, lo que provocó que el muro de contención se inclinara y la rigidez de la conexión entre el soporte de acero y el muro de contención. era muy débil y básicamente podría considerarse como una bisagra. Cuando las fuerzas axiales en ambos lados del soporte de soporte no están en la misma línea, el soporte de acero es muy propenso a sufrir inestabilidad y daños, lo que resulta en un efecto dominó similar al de. el pozo de cimentación, provocando el colapso del suelo alrededor del pozo y el colapso del soporte.
9. La inestabilidad y destructividad del sistema de soporte y anclaje.
La inestabilidad y destrucción del sistema de soporte y anclaje incluyen dos modos de falla diferentes. El daño de las varillas de anclaje se manifiesta principalmente como extracción, fractura o relajación pretensada de las varillas de anclaje. El daño de las varillas de anclaje es principalmente local y es probable que la inestabilidad del soporte sea general y su forma varía según la mayoría de los sistemas de soporte. determinado súper estáticamente, el daño local causará inestabilidad general. Especialmente para los sistemas de soporte de acero, la probabilidad de falla de los nodos locales es relativamente alta.
10. La falla funcional de la cortina water-stop y la penetración, deformación y daño del fondo del pozo
La falla funcional de la cortina water-stop y la penetración, deformación y el daño del fondo del pozo se refieren a la pérdida de la función de retención de agua de la cortina de retención de agua y la aparición de fugas, chorros de agua, tierra que fluye o arenas movedizas. Debido a la erosión del agua y del suelo, el suelo fuera del pozo de cimentación se hunde y colapsa, provocando grietas y daños a los edificios adyacentes.
La razón principal del fallo de la función de cortina impermeable de la envolvente del edificio son los factores de construcción, seguidos de los factores de diseño y los factores materiales. Debido a la mala calidad de la construcción, lo más común es que las cortinas impermeables tengan agujeros o grietas, que se convierten en canales para las fugas de agua. Las cortinas impermeables diseñadas para ser demasiado cortas y no cortar completamente la capa permeable también son posibles causas. fuga de agua. Debido a la falla de la cortina de retención de agua, la excesiva pendiente hidráulica provocó la penetración, deformación y daño del fondo del pozo. Si no se detiene a tiempo, el desplazamiento y colapso del suelo fuera del pozo causado por la deformación por filtración será grave.
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