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标题: 上海13层大楼倒塌的专业分析！ [打印本页]
作者: 江湖    时间: 2009-7-5 21:27
标题: 上海13层大楼倒塌的专业分析！
新华网消息上海市城乡建设和交通委员会有关负责人今天（7月3日）上午通报了本市闵行区“莲花河畔景苑”在建商品房倾倒事故原因调查情况。
专家组于6月28日提出了事故原因的初步判断。为真实、全面、客观地查清事故情况，专家组分勘察设计、水文地质、施工工况、检测等四个小组，对事故发生的工程技术原因进行了深入分析和复核。
7月2日，在听取了检测、分析、复核结果汇报后，专家组提出了事故原因调查和技术分析的结论意见。主要原因是： 紧贴7号楼北侧，在短期内堆土过高，最高处达10米左右；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4.6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，导致房屋倾倒。

上海塌楼事故发生后，迅速传遍了全球！我所在的澳大利亚某工程咨询有限公司也不例外。我作为一名土木工程师，专门从事地基处理、基础、堤防等设计多年，对事故进行了一下通俗化的简化分析计算：
由于我国东南沿海软土比较多，不妨假设该小区土质还不错，那么，
假设软土参数如下：
凝聚力               15          kPa
摩 擦 角             28          度
饱和容重             18          kN/m3
水平系数             0.5-1      -     

结合专家意见和现场图片确定：
南侧开挖深度        4.6        m
北侧堆土高度         10        m
东西方向桩间距        4        m（可能还更大）
南北方向每排桩数      5-6      根（局部根本没有5根，可能更少）

取东西向1米土条为计算单位：
1、开挖后产生的水平推力 = 0.5*18*4.6*4.6*1  =    190  kN/m
2、堆土产生水平推力     = 18*10*1*4.6          =    828   kN/m
那么，水平推力总和为    = 90+828                   =     1018   kN/m（101吨）

假设东西向桩间距为4米，那么东西向4米范围内，5-6桩需要承受的总的水平力为1018*4 = 4074 kN，即每根桩679kN（相当于67吨！）

因为是雨季，水土很高，土体饱和，软土有效水平抵抗力（抗拉能力）可以忽略不计，那么因为开挖和堆土所产生的水平力全部由桩来承担，相当于每根桩需承受的水平力为679kN（相当于67吨）这是对于该工程所用的PHC桩根本不可能达到的！！！也就是书，事故发生直接原因就是施工不当，过大的压力差导致了过大的水平位移，过大的水平力，远远超过了桩基础的抗剪（抗侧）能力！

正常情况下，桩基础是用来承受竖向荷载，它的水平承载能力（抗拉能力）只有竖向的的1/10，1/20或者更少。该工程用的是预应力高强度混凝土管桩（PHC桩），单桩承载力可达数十吨，目前应用比较多，从房屋基础竖向受载的角度来看确实是够了，但是，水平承载能力也只可能有10-20吨，远远达不到67吨！！！

后记：
我若干年前在印尼首雅加达都发生的一宗已建高楼倒塌事故，主要原因是半边基础下的软土发生了严重塌陷，最终导致了大楼的整体倾覆，所幸的是，大楼是慢慢倒下的，所有居民有足够的时间疏散，没有一人伤亡！
作者: 229869944    时间: 2009-7-5 23:02
顶下,本科专业可以解决的问题,不过,一定程度上,LZ把施工情况简化了.
作者: vicliam    时间: 2009-7-5 23:46
很专业



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