工程事故分析及处理 论文

第一章绪论

1.1前言：

工程事故定义得知，工程事故研究工作包括了土木水利建筑领域所有地上地上、水底工程的事故研究，包括了从岩土工程、土木结构、砖石结构、砖混结构、钢筋混凝土结构、钢结构和薄膜结构等各种不同结构类型事故类型的研究。所涉及的不仅有力学和结构的经典理论，而且有许多新的理论与技术。对事故形成的原因与事故造成的后果进行研究，是事故研究的主要方面，范围很广。它包括对设计方法和设计图样的研究，施工工艺和施工档案的研究，使用情况和事故发生发展过程的研究，以及事故后果对经济政治方面造成的影响的研究。有时甚至要涉及到对国家标准规范合理性的研究。

工程事故分析工作的目的既然是要对已出现的事故做出结论，那么就要涉及到经济责任和刑事责任的追究。因此，工程事故分析工作的性质很类似法医的工作。法医的工作指示对受害者死伤的原因作出结论，其影响而且是有限的。而对于工程事故，尤其是对于重大工程事故的分析，他的结论会关系到国家的经济建设和人民的生命财产安全，其技术含量更高，责任更大。

1.2工程事故分析课题的研究目的

1.查明事故原因

对于工程事故要进行认真严肃的分析与研究，最现实且明确的目标是要查清楚事故原因，追究事故责任。

2.提出处理对策

对于工程事故进行分析研究的目的是在于处理事故的对策，提出具体的技术上可行的，经济上合理的加固处理方案。对于工程事故的处理时意向不能掉以轻心、马虎对付的技术工作。

3.提高防范意识

防范意识就是要把预防安全生产事故的发生放在安全生产工作的首位。“预防为主”是实现“安全第一”的最重要手段，采取正确的措施和方法进行安全控制，从而减少甚至消除事故隐患，尽量把事故消灭在萌芽状态，这是安全控制最重要的思想。

1.3工程事故分析研究工作流程

1.围绕工程事故分析工作这个主题按步骤分阶段开展研究；

2.通过现场考察和检测弄清事故真相，包括结构裂损现状和可能发展趋势的初步估计等；

3.通过对现状的分析找出工程损伤和事故原因。主要是对结构损伤、裂缝进行分析；

4.对现状和原因的确认后，再选择处理方案，这是事故分析的具体目标；

5.通过经验总结，加强事故防范意识。

1.4本文主要研究内容

由于工程事故研究工作包括了土木水利建筑领域所有地上地上、水底工程的事故研究，所以研究的方向广泛，本文主要以坍塌工程事故进行分析及处理来研究，并作为类似事故的参考。

第二章坍塌工程事故

坍塌工程事故发生可能是因勘测、设计、构造、制造、安装与使用等因素相互作用引起的。而这些因素中。某些因素引起突发事故。另一些因素可能导致消耗性逐渐发生的事故，从安全上讲，突发事故是危险的。所以，研究并探讨坍塌工程事故发生的原因，更具有普遍性、地方性和经验性，对它的分析后得到的经验教训，更是建筑工程技术人员需要不断积累的知识财富。并对坍塌工程事故采取有效的防止措施，是一个值得重视的课题。

2.1工程坍塌事故概述

工程坍塌事故是指在外力和重力的作用下，超越自身极限强度的破坏成因，结构稳定失衡坍塌而造成高处坠落、物体打击和挤压伤害的事故。这类事故因塌落物自重大，作用范围大，往往伤害人员多，后果严重，为重大或特大人身伤亡事故。工程坍塌事故主要分为：土方坍塌、模板坍塌、脚手架坍塌、拆除工程坍塌、建筑物及结构物的坍塌事故等五种类型。前四种类型一般发生在施工作业中，而后一种一般发生在使用过程中。

2.2坍塌事故研究

建筑物的坍塌原因极为复杂，也难以用理想化的力学模型进行表述，现在以常见的三种不同的坍塌原因进行分析

2.2.1整体坍塌

建筑物的整体坍塌与建筑物的上部结构，包括建筑物基础在内的建筑物整体的设计标准承载能力、刚度特征，均无必然关系。甚至相反，越是上部结构设计标准偏高，刚度偏大的建筑物，出现整体坍塌的可能性就越大。整体坍塌后的建筑物虽然失去了使用功能，但其内在的结构构件，却可能仍然完整无损。

在上部结构和基础的整体刚度无线大二地基相对软弱的情况下，基地与低级接触界面必然保持平面状态，低级的压缩变形量也必然是均匀的。这样，基础底面下基于马鞍型压力强度分布规律，必然在底板周边出现压力集中现象。

如果低级指示刚度偏低但土质均匀，则在周边压力强度集中地条件下，可能出现的是地基整体冲剪破坏，如表2-1所示。假如地基除了刚度不够，还同时存在土质不均的问题，则一面或某一角点应力集中现象严重那么必然在哪里率先形成塑性体，出现局部剪切基础破坏问题，导致建筑物坍塌，如表2-2

所示。

表2-1 基底边沿的压力集中现象与地基冲剪破坏事故

表2-2 局部剪切挤出破坏与整体倾斜事故

若要避免出现冲剪破坏事故，只能放大基底面积，减少附加压力Pd值，或者是改变基底的平面邢台，扩散基底压力，避免基础边沿的压力集中，以免一起重建破坏。

若要避免有剪切基础破坏一起整体倾斜事故，可以沿基础周边大一圈约束桩，或利用现成的基坑护坡桩，对地基土进行约束，以提高其抗剪能力，这样就可以避免基础破坏和整体倾斜事故的出现。

2.2.2局部坍塌

局部剪力破坏一层结构构件的内力增长幅度最大，随着楼层的增高，内力增长幅度逐渐变小。框架柱轴力增长幅度在顶层减小为零，相邻框架梁的剪力和弯矩增长幅度的差别随着楼层的增加逐渐变小，在顶层，相邻框架梁的剪力和弯矩增长幅度基本相等。相临框架柱轴力、框架梁剪力和弯矩政治幅度和其与破坏柱的距离有关，距离破坏柱越近，内力增长幅度越大，反之，越小。然而局部剪力破坏坍塌事故多出现在整体性较差的预制构件体系。比如由于钢屋

架或钢筋混凝土屋架的承载力不够、变形太大引起的屋顶坍塌事故，就是曾静在国内外工业厂房中频繁出现。一般情况下发生连续性坍塌就会发生局部坍塌，只有在建筑结构整体性及差的情况下，才能构成整体坍塌。

2.2.3裂损坍塌

结构裂缝从其孕育阶段裸眼难辨的微裂现象开始，逐渐发育拓展，引起构件损伤、结构变形、体系失稳，最后发展到工程坍塌。从这一繁盛发展的全过程看，有其必然性，也有规律。但从时间上看，则差异很大，有些裂缝发展缓慢，可以经历多少年，而结构却能坚持不倒，而又些裂缝则发展迅猛，一夜之间，连锁反应，恶性循环，就可能发展成坍塌事故。

凡是工程结构都由具有一定材料强度的结构构件组成。所谓材料强度，实际上市指组成材料的分子接否之间具有足够的粘附力、咬合力和内聚力。由于某种外力或内力的破坏作用，导致结构材料分子之间的粘附力、咬合力和内聚力降低或消失，而使材料分子之间沿一定的界面先互相分离。而建筑物裂缝吉祥如果任其发展下去，建筑物的变形、失稳与坍塌现象就会出现。

随着裂缝所在建筑结构上部位的不同，其开裂原因的不同，产生的原因和后果也不同。因为不同的结构部位有其不同的受力条件和不同的抵抗能力。因此也就有不同的开裂原因、发展趋势和后果。根据部位不同，可以细分为一下几种不同裂缝：

基础裂缝：分布在独立基础、条形基础、筏板基础或箱型基础上，多因低级沉降不均引起。以筏板基础上出现的贯通裂缝危险性为最大；

柱身裂缝：分水平裂缝与纵长裂缝等情况，以纵长裂缝危险性为最大，而水平裂缝出现的几率较高；

梁身裂缝：分梁底面裂缝、梁侧面裂缝、梁端倾斜缝等几种，以梁端倾斜缝危险性为最大。梁底保护层裂缝较细微而秘籍，梁侧里面枣核型裂缝最为明显，容易引起关注；

节点裂缝：危险性极大，加固处理难度最大，但出现几率不高；

然而对于这些裂缝的一般处理方法有以下几种：

表面修补：常用的方法有压实磨平，涂抹环氧树脂胶粘剂，喷涂水泥砂浆或细石混凝土，压抹环氧胶泥，环氧树脂粘贴玻璃丝布，增加整体面层、钢锚栓缝合等；

局部修复法：常用的有充填法、部分凿除重新浇筑混凝土等；

水泥压力灌浆法：适用于缝宽大于0.5mm的稳定裂缝；

化学灌浆：可灌入缝宽大于0.05mm的裂缝；