回帖:上海塌楼事故发生后,迅速传遍了全球!我所在的澳大利亚S工程有限公司也不例外。我们公司是一家以能源、资源、矿山、水利、环境、土木等为主的工程咨询有限公司,类似于国内的设计院。我所在的团队就是专门从事岩土工程设计和咨询的,目前项目主要来源于国际石油巨头BHP。我作为一名受过国内高等教育的岩土工程师,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 15kPa
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4.6m
北侧堆土高度10m
东西方向桩间距4m(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=190kN/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679吨!!!
因为是雨季,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,水平承载能力远远达不到67吨!!!
后记:
我们组有个来自印度尼西亚的桩基础工程专家(早点获得新西兰奥克兰大学博士学位,后来曾做过印尼一家大学的教授、副校长,1999年亚洲金融危机后移民澳大利亚),今天在和我讨论玩上海塌楼事件后,也讲述了若干年前在印尼首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!