0.2 地基与基础的重要性

地基与基础是建筑物的重要组成部分，又属于地下隐蔽工程，一旦发生事故难以补救，有时会造成重大经济损失甚至人员伤亡。此外，基础工程的费用可占建筑物总造价的10%~30%。实践证明，建筑工程实践中出现的很多事故均与地基或基础有关。随着高层建筑物的兴起，深基础工程增多，这对地基与基础的设计和施工提出了更高的要求。对工程中出现的问题的研究解决以及经验教训的积累就形成了本门课程。

0.2.1 地基变形事故

1.建筑物倾斜

地基土各部分软硬不同、高压缩性土层厚薄不均等原因均可导致高耸结构发生倾斜，倾斜严重时，还可导致结构物的开裂，如意大利比萨斜塔和我国苏州的虎丘塔。

比萨斜塔（图0-2）建于1370年，石砌建筑，塔身为圆筒形，全塔共8层，高55m。基础底面平均压力高达500kPa，地基持力层为粉砂，下面为粉土和饱和黏土层。目前塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m，塔顶偏离坚直中心线已达5.27m，倾斜5.5°。

苏州虎丘塔（图0-3）位于苏州市西北虎丘公园山顶，建成于961年，砖塔平面呈八角形，全塔共7层，高47.5m。塔身向东北方向严重倾斜，塔顶偏离竖直中心线达2.31m，同时底层塔身出现不少裂缝。地基覆盖层厚度相差悬殊是虎丘塔倾斜的主要原因。

2.建筑物局部倾斜

砖墙承重的条形基础，由于地基的不均匀沉降发生局部倾斜，常导致砖墙墙体开裂，影响到房屋的安全和正常使用。

3.建筑地基严重下沉

地基严重下沉多因存在高压缩性软弱土而形成，可导致散水倒坡，室内地坪低于室外地坪，水、暖、电等内外网连接管道断裂等问题，不同程度地影响建筑物的使用。墨西哥市艺术宫（图0-4）于1904年落成，地基土为超高压缩性土，天然孔隙比7~12，天然含水量150%~600%，为世界罕见的软弱土，层厚25m。该艺术宫下沉达4m，旁边的道路下沉2m。

0.2.2 建筑物基础开裂

当一幢建筑物的基础位于软硬突变的地基上时，在软硬突变处基础往往发生开裂。作为建筑物的根基，这比墙体的开裂更为严重，处理起来也更为困难。在池塘、故河道、防空洞等不良场地上修建建筑物，需特别注意。

0.2.3 建筑物地基滑动

当建筑物施加到地基上的荷载超过地基极限承载力时，地基就发生强度破坏，整幢建筑物就会沿着地基中某一薄弱面发生滑动而倾倒，这往往是灾难性的事故，典型案例为加拿大特朗斯康谷仓。

特朗斯康谷仓（图0-5）建于1913年，高31m，宽23m。地基破坏后，西侧下陷8.8m，东侧抬高1.5m，倾斜27°。后用388个50t千斤顶纠正，但位置较原先下降4m。

0.2.4 建筑物地基溶蚀

当地下水流速较大时，如果土体粗粒孔隙中充填的细粒土被冲走，则产生潜蚀，长期潜蚀会形成地下土洞并导致地表塌陷。在石灰岩溶洞发育地区或矿产开采采空区，在地下水渗流作用下，溶洞或采空区顶部土体不断塌落或潜蚀，最终也可导致地表塌陷。

例如，徐州市故黄河河道区域，沉积有较厚的粉砂和粉土，其底部即为古生代奥陶系灰岩，中间缺失老黏土隔水层，灰岩中存在大量溶洞与裂隙。而过量开采地下水引起的水位下降导致覆盖层粉砂和粉土中形成潜蚀与空洞并不断扩大，最终形成多处地面塌陷事故，导致塌陷区房屋倒塌，邻近区域房屋开裂。

0.2.5 建筑物基槽变位滑动

人工边坡如深基基槽，由于边坡设计施工不当，将导致基槽变位滑动，对工程施工造成影响，严重的导致邻近建筑物开裂或倒塌。例如，2005年7月，广州珠海区某建筑工地基坑南端约100m挡土墙坍塌（图0-6），造成5人被困，工地边上的平房倒塌，邻近两幢建筑物出现不同程度的倾斜，部分墙体开裂。

0.2.6 土坡滑动

在山麓或山坡上建房时，由于切削坡脚或使土坡增加荷载，导致山坡失稳滑动，房屋倒塌。例如，1972年7月，香港发生一起大滑坡，位于山坡上的一幢高层住宅——宝城大厦被冲毁（图0-7），同时砸毁邻近一幢住宅楼一角约5层住宅，大量人员伤亡。

0.2.7 建筑物地基震害

1.地基液化

饱和状态的疏松粉砂、细砂或粉土，在强烈地震作用下产生液化，地基土呈液态，从而失去承载力，导致建筑物的倾斜、开裂等事故。例如，唐山地震时，天津海河故道及新近沉积土地区有近3 000个喷水冒砂口成群出现（图0-8），一般冒砂量0.1~1m³，最多可达5m³。有时地面运动停止后，喷水现象可持续30min。

2.地基震沉

当建筑物地基为软弱黏性土时，在强烈地震作用下，由于土质强度降低，基础底部软土侧向挤出，会产生严重的震沉。例如，在1976年7月唐山地震时，唐山矿冶学院图书馆书库震沉一层楼，室外地面与二层楼地板相近（图0-9）。

0.2.8 冻胀事故

寒冷地区地基可能产生冻胀，导致墙体开裂。