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对于建筑地基基础工程，常见的事故包括倾覆、开裂、倾斜、工后沉降过大时间过长、潜在的风险几方面。这几个方面问题有时交叉存在。地基处理方法、基础方案可有多种选择，不同的方案安全性、造价、工期都不同，应高度重视地基基础方案的选择，需下功夫去推敲、比选，方案不好也就是先天不足，其他措施只能弥补。
1、倾覆
建筑物的倾覆是最严重的地基基础工程事故，如何避免倾覆呢？基础的整体性好能降低建筑物倾覆的风险，基础的整体性对于确保建筑物的安全非常重要，特别是沉降和差异沉降较大的基础，近年来的一些地基基础工程事故发生和基础整体性差有关，比较突出的是墙下布桩，不设防水板或筏板的基础形式。
1）墙下布桩
墙下布桩已经是比较省钱的基础形式，但有些业主为了更省钱，要求设计院将防水板或筏板也取消。下图为2009 年上海倒楼图片，此工程就是墙下布桩，且没有防水板，其整体性就是很差的。
当然，相关专家给出的倾覆原因如下图所示那样，而且其它楼也有没倒的，但这个时候没有倒，地震的时候会不会倒呢？不知道！从设计角度判断，这楼基础的整体性是有问题的，所以此工程最后加固的时候，是用筏板将基础都连接起来，增加基础的整体性，然后再增设管桩。
下图是某30层剪力墙结构建筑，采用泥浆护壁钻孔灌注嵌岩桩，墙下布桩，没有防水板。
因此工程是岩溶地区且地下有泉水流动，对灌注的混凝土有冲刷，造成桩身混凝土质量很差，虽然是嵌岩桩，但也产生较大的差异沉降，所以对于地下水复杂的场地，指定桩基检测是有风险的，要随机检测，而且要配合钻芯等手段，综合检测。
虽然此楼没有倾倒，但最后由于差异沉降超出规范规定，再加上基础没有防水板，整体性差，最后被迫拆除。
墙下布桩基础是传力最直接、最经济的基础形式之一，但若没有防水板等连接，则基础整体性很差。如果我们用板将桩基连接起来，基础整体性很好，即使桩基差一点，它会限制差异沉降，也不会出现不可控制局面，如沉降速度很大、倾斜严重等，它会有缓冲时间，让我们有时间采取加固措施。
2) 独立基础
上图为独立基础增加整体性和不增加整体性的示意图，即使增加刚度很低的连系梁、构造筏板，在整体作用下，和上部结构形成整体，当基础产生扰曲时，连系梁、筏板受拉，能很好降低差异沉降。所以，连系梁、筏板的 受力是很复杂的，它们跟结构整体的变形特征有关，我们 不一定能计算的很准确，但我们的力学模型要简化准确。
当然如果地基条件很好，如岩石地基，是否增加整体性，要根据受力情况确定不能一刀切，但基础可能产生较大沉降、沉降不均匀时应增加基础的整体性。
3) 桩倾斜
软弱地基采用桩基础，尤其是预应力管桩时，常出现桩的垂直度不满足要求的情况，如土方开挖不当，就能引起桩的倾斜，垂直度不满足要求时，桩的受力模式发生改变，从受压构件变成压弯构件，如下图。而且压弯构件，随着沉降的发展，对桩越来越不利，弯曲越来越大。
当倾斜超出一定数值时，桩身可能被压坏，下图为我们参与的某工程静载试验，倾斜程度不同，桩身承载力不同，如桩身被压坏，可能出现建筑物倾覆的事故发生。
从下面检测结果可以看出，有两根预应力管桩，某根桩倾斜的稍微大一点，加载到某一级荷载时，出现陡降，现场也能明显听到桩身断裂的声音。当然桩倾斜后，是不是一定会断裂，它跟土质、建筑物沉降量等有关，是个比较复杂的问题。
4）基底桩周为淤泥
当软弱地基在基底下，一定范围为淤泥，采用桩基础时，除增加基础的整体性外（增加连系梁、板等），还应考虑改良桩间土，如采用水泥土桩加固，最理想的采用咬合水泥土桩，如下图，主要考虑地震时软土的震陷、桩水平承载力低（淤泥对桩身对约束很弱）及桩身质量（桩倾斜、混凝土质量等问题）的一些问题等因素，可能地震时造成倾覆。
改良桩间土后，可提高单桩承载力，减少桩数。
结论：
1）增加基础的整体性有利于避免倾覆，如增加构造筏板、连系梁，应注意其配筋模式和变形特征的对应关系；
2）对于软土尤其是淤泥，可采用改良地基和桩基结合的方式，避免地震水平力和震陷引起桩基破坏造成的倾覆；
3）软土地区需注意桩垂直度不满足要求，引起桩身破坏造成的倾覆危险，尤其墙下单排布桩。
2、基础开裂
实际工程中还常常出现基础筏板、连系梁开裂、差异沉降引起的结构开裂问题，如下图。
为什么开裂，计算时没有开裂，实际开裂了，一定是计算不准确，为什么不准确？问题对于基础工程，最难考虑的是由于地基变形引起的基础内力，尤其是筏板基础，因为我们地基变形计算的准确度比较低。
统计发现筏板开裂都在板或结构刚度变化区域，如下图：
承台和防水板不均匀过度引起开裂
所以，独立承台加防水板的时候，应有个过渡，应有个坡，这个坡可以有效的降低开裂的风险（刚度均匀过渡）。由于变形产生的力是连续的，而截面突变就可能产生应力集中的问题。
下图的某工程，周边是主楼，中间有个下沉广场，当主楼下沉，水浮力作用下，由于裙楼刚度不均匀，在下沉广场处上部刚度变小，刚度突变，局部隆起，引起开裂。
因此对于可能产生较大沉降和差异沉降情况下，应考虑刚度变化的过渡，避免刚度突变，切记刚度突变必然会出现应力集中。
框架核心筒整体扰曲过大
近年来一些框架核心筒结构出现扰曲过大的情况，扰曲过大，可能造成筏板开裂，以上两个建筑沉降图均发生在沿海软土地区，采用钻孔灌注桩，计算扰曲满足要求，实际扰曲超规范，原因？
可能的原因：
1）桩间距过小，桩土相互作用时，中间桩的沉降大；桩的承载力是靠桩间土来决定的，桩承载力发挥的时候，应力扩散到桩间土，建筑的中间部位，桩间土的应力叠加是最高的，所以沉降也一定是最大的。
2）中间桩顶反力大，我们计算是基于弹性假设，沉降随桩顶反力线性增大的，但实际桩的沉降随荷载的增大呈非线性增大，就是加载相同的荷载，其沉降不是一样的，见下图，这是造成筏板扰曲大的主要原因之一。
为避免筏板扰曲产生开裂，《建筑地基基础设计规范》8.4.1条规定“框架核心筒结构和筒中筒结构宜采用平板式筏形基础”，目的就是为了降低由于扰曲引起的开裂。
结论
为避免基础开裂，需注意以下几点：
1）当可能出现较大地基变形时，应注意基础刚度的均匀性及基础和影响基础刚度的结构均匀，避免出现刚度突变；
2）针对具体项目，分析影响地基变形的因素如水等；
3）提高地基变形计算的准确度，可从应力水平上控制，预估沉降大的部分桩顶反力，基底压力应适当降低。建筑某个点的沉降大，此处计算的应力水平就不要太大，因变形大，它实际应力可能比你计算的还大，可能出现控制不了的局面。
3、建筑物倾斜
近年来处理了多起建筑物倾斜，通过对参与倾斜楼的原因分析，总结有以下几个原因：
1）勘察报告不准确，如一些楼倾斜的原因是由于cfg桩端以下存在土洞，勘查没有查明，引起不均匀沉降造成建筑物倾斜。
2）地质条件不均匀，采用桩基或复合地基处理后，错误的认为处理后就均匀了，造成建筑物倾斜。一些设计人错误的认为，所有的荷载均由桩承担，桩间土不承担荷载，实际上，当基础产生沉降时，桩间土一定承担荷载，沉降越大，分担的荷载越多，地基不均匀还是不均匀。
上图为某建筑物倾斜的图片，伸缩缝右侧出现倾斜，用型钢拉接，但是型钢弯曲，该项目采用桩基础，一侧为回填鱼塘，当地基不均匀时，一些设计人员认为设计没有考虑桩间土承担荷载，因此不均匀地基没有影响，这是错的，核心是是否有沉降！如果是嵌岩桩，沉降很小，桩间土有不均匀，影响不大，但如果是摩擦桩，沉降较大时，不管你考不考虑桩间土承担荷载，它都实实在在承担了荷载，这样当地基土不均匀时，就会出现问题。
上图为某3层建筑物平面及地质剖面图，淤泥土厚薄不均，采用水泥土搅拌桩处理。
结果出现很大差异沉降，甚至右侧翘曲，见下图：
3）岸边建筑
我们也遇到2个岸边建筑物倾斜的事故，主要原因是离岸边过近，出现向岸边倾斜的趋势，一个是天然地基，一个是CFG复合地基，但CFG桩较短。所以规范规定，建筑物离岸边应该有一定的距离，虽然没有指明原因，这是算不清楚的。
为避免类似事故，应考虑距离岸边的距离，采用长桩穿过滑动面等，见下图。
4）单侧裙楼引起的倾斜
我们处理的倾斜建筑物最多的是单侧裙楼，即裙楼在建筑一侧非对称布置，见下图。
关于单侧裙楼对主楼沉降的影响，我们在进行某建筑物纠倾时，测得一份沉降数据。裙楼后浇带浇筑及断开后沉降速率变化，见下图。
这个楼已经倾斜，我们纠倾，但纠不过来，我们就将其浇筑完毕的后浇带再凿开，凿开之后，主楼的倾斜速率方向发生了逆转，足可以见裙楼刚度对主楼的影响。
很多的人对裙楼的主楼基础沉降影响的认识存在误区，认为裙楼层数少、跨度大、筏板刚度小，对主楼沉降影响不大，实际上当裙楼和主楼连接在一起的时候，裙楼形成了空间刚度。
下图为2010年我到舟曲救灾时拍的图片，此建筑物为砖混结构，设置圈梁和构造柱，一层山墙和窗间墙均被泥石流冲垮，上部是4层，由于圈梁和构造柱形成了空间结构，即使没有底层墙的影响也没有垮塌。
这里牵涉到主裙楼共同作用的问题，下图为《建筑地基基础设计规范》8.4.23 条文说明中解释共同作用的图片，图片中可以看出，在共同作用下，柱子和楼板出现了开裂，而筏板并没有开裂，说明柱子和楼板均参与了共同作用，空间刚度不仅和基础筏板有关，还和柱子、楼板都有很大的关系。
一层楼板板面裂缝位置图
二层楼板板面裂缝位置图
在实际工程中，警惕沉降后浇带设置位置，当沉降后浇带设置在第二跨时，也可能出现单侧裙楼的效果，见下图，如沉降过大，也可能造成倾斜，因此后浇带最好对称设置，当为单侧裙楼时，应设在裙房第一跨内。
当然，主楼总沉降很小，问题不大，如果主楼沉降较大，后浇带设置不当就容易造成主楼倾斜。
施工顺序不当，也可能出现单侧裙楼的效果，见下图。设计是对称裙楼，但施工时变成了单侧裙楼，就出现了上述问题。
5）施工引起基友建筑倾斜
周围建筑进行施工，如基坑开挖，处理不当可能造成既有建筑倾斜，倾斜和基坑位移、地面沉降有关，如下图大角度锚杆穿过既有建筑造成倾斜。
锚杆一侧距离原建筑物基础近，影响大，而另一侧远，影响小，造成原建筑物倾斜。
结论：
倾斜影响建筑物正常使用甚至安全，应注意以下几点：
1）地质、地形条件可能造成倾斜，如坡地、岸边、地基不均匀等
2）单侧裙楼可能引起倾斜，注意后浇带设置和施工顺序可能造成倾斜；
3）施工不当可能造成倾斜。
4、工后沉降
1）对计算结果的分析判断
目前的计算程序多，需要设计人员对计算结果，有一个正确的判断，判断计算结果与实际的差异，即实际是比计算结果大还是小？用于指导设计，这一点很重要。如何入手？可从计算假设和计算参数的选取来判断，地基基础设计规范的核心是地基的变形计算，目前我国的规范在计算地基变形的时候都采用了这个假设，“计算地基变形时，地基的应力分布可采用各向同性均质线性变形体理论”，这个假设和实际有一定出入，为什么利用这个假设？如何利用这个假设来判断结果的偏差？通过一个例子来解释。
因为我们计算地基变形用的是布辛奈斯克解，布辛奈斯克解用到的假定就是“各向同性均质线性变形体理论”。
下图为在某老建筑物边新加一建筑，新建筑采用桩基，原建筑为筏板基础，竣工后新老建筑出现较大差异沉降。老建筑沉降大于新建筑，老建筑计算的沉降不大，但实际沉降很大，因为按照“各向同性均质线性变形体理论”，基底的应力可以传递很远，但粉土下面是淤泥质土，刚度弱，上下刚度明显不均，跟计算假定不符，结果在淤泥质土顶产生应力集中，沉降很大，原沉降计算准确度很低。
在这种硬壳层加软土的情况下，一般计算沉降量都小，但实际沉降量大。
2）桩端沉渣
实验研究表明，在3-4d布桩情况下，桩基础沉降主要是桩端土的压缩变形，占到80%~90%左右，桩身范围产生的变形很小，桩端土的变形占主要部分，意味着桩底沉渣、桩端虚土对沉降变形影响很大，如果钢筋笼悬吊，桩端注浆的效果大打折扣，必然工后沉降量大，沉降时间长，且计算很难考虑。
3）设计桩长过短
对于摩擦桩，桩越长，相同荷载条件下，荷载扩散范围越大，土中应力水平越低，沉降越小，反之，如桩长过短，仅考虑承载力满足要求，这可能造成沉降大、沉降时间长。如何确定桩长？可结合土层和压力泡确定。采用大桩距、长桩能解决工后沉降大的问题。
结论
1）能根据计算假定、计算参数判断结果误差，设计中进行调整；
2）控制施工中影响沉降的关键因素；
3）大桩距结合长桩能解决工后沉降大的问题。
5、潜在风险
潜在风险就是设计中没考虑到，但实际存在但风险。
1）高承台桩
对于一些桩基工程，设计时是低承台桩考虑，但由于一些原因，形成了事实但高承台桩，如桩间土欠固结、湿陷等，下图为某在建的工程图片，采用桩基础，地基土为回填土，施工过程中就出现了地基土和承台脱开的情况。
正常的桩-承台-土共同作用
桩间土变形造成的高承台
高承台桩出现后，桩的受力模式与设计不一致，存在一定的安全隐患。
下图为某实际工程图片，建筑采用桩基础，由于地基下沉形成高承台桩。
《建筑抗震设计规范[2016年修订版] GB 50011-2010》规定
4.4.2 非液化土中低承台桩基的抗震验算，应符合下列规定：2 当承台周围的回填土夯实至干密度不小于现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007对填土的要求时，可由承台正面填土与桩共同承担水平地震作用；但不应计入承台底面与地基土间的摩擦力。
关于不计桩基承台底面与土的摩阻力为抗地震水平力的组成部分问题：主要是因为这部分摩阻力不可靠：软弱黏性土有震陷问题，一般黏性土也可能因桩身摩擦力产生的桩间土在附加应力下的压缩使土与承台脱空；欠固结土有固结下沉问题；非液化的砂砾则有震密问题等。实践中不乏有静载下桩台与土脱空的报导，地震情况下震后桩台与土脱空的报导也屡见不鲜。此外，计算摩阻力亦很困难，因为解答此问题须明确桩基在竖向荷载作用下的桩、土荷载分担比。出于上述考虑，为安全计，本条规定不应考虑承台与土的摩擦阻抗。
从抗规的解释可以看出，在很多情况下，桩间土和承台是脱开的，如同时出现肥槽回填土不密实的情况，如下图，在地震荷载作用下，可能存在重大工程隐患。
下图为某项目地面沉降图片，从沉降位置分析，应该是肥槽回填不密实所致，类似问题在我国多有发生，对此《建筑桩基技术规范》4.2.7条规定，“承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙应灌注素混凝土或搅拌流动性水泥土，或采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土分层夯实，其压实系数不宜小于0.94。”
如果地面开裂了，我们能够分析出肥槽土回填不密实，但一些情况下地面没有开裂，但肥槽土回填也不密实，我们是很难发现的。下图是现场实测的图片。
2）基础的耐久性设计
基础长期使用过程中面临的安全问题最常见的就是耐久性问题，现在的工程质量是终身负责，耐久性和设计有很大关系，图为某年国外访问时的照片：
照片中的柱子是使用20多年后出现的问题，钢筋锈蚀膨胀造成保护层崩裂，慢慢钢筋就失效了，结构安全性大大降低。
和其它混凝土结构部分相比，基础所处的环境条件差，灌注桩施工对混凝土质量不容易保证，施工过程中就容易受腐蚀介质侵入，基础是最容易被腐蚀介质侵害的结构部分；在海水环境，硫酸根离子和氯离子，在土和水中的含量大，都在中、强腐蚀等级，以下照片是沿海某建筑局部照片，柱子（高承台桩）耐久性出现严重的问题。腐蚀到这个程度，在有地震作用的时候，高承台桩可能就断掉了。
因此就桩基础来说，在中、强腐蚀环境下最好采用预制桩。现在也正在编写耐腐蚀的预制方桩规范，可以很好解决桩基耐腐蚀问题。
结论：
所谓潜在的危险主要是指，设计考虑的受力工况和实际差异很大，如低承台桩变高承台桩问题；施工质量达不到设计要求问题；耐久性问题。桩基础的耐久性应高度重视。
3.4 施工的问题
前面提到的钢筋笼悬吊、桩底沉渣、水等引起的地基基础工程事故都和施工有关。
1）施工顺序
近年来，由于施工顺序问题引发了多起地基基础工程事故，下图为某项目墙体开裂图片，和施工顺序有关，先打桩后进行基坑支护，因为土的灵敏度比较高，打桩过程中，周围建筑开裂。
下图某工程，在竣工以后进行主楼房心土回填，造成主楼后期沉降，而裙楼没沉，在裙楼产生裂缝。
2）桩施工的风险点
桩型选择对于保证桩基础的安全、工期、造价有很大的影响，前面介绍的预制空心方桩出现的质量问题和桩型选择有一定的关联：此地质条件下应采用灌注桩，而不宜采用预制桩，一些设计人员对桩的工艺了解不多，对施工过程中存在的风险意识不强。
下图为西北某工程采用扩底灌注桩，在卵石层上扩孔，如下图，工程验收时，所有桩均不合格，见下面检测曲线，风险在于卵石层扩孔能否保证扩孔后不塌孔？
3）肥槽回填
在一些情况下设计的要求施工很难实现，造成工程安全隐患。比如，有的肥槽有20多米深，但宽度就几十公分，这时候说压实系数0.94，施工很难保证。
肥槽回填，肥槽回填质量对建筑物整体稳定性、管线的正常使用和基础安全都很重要，但实际工程中，由于肥槽引起的工程问题却很多，如肥槽处理不当引起的地下车库上浮、结构开裂等。
下图为我们正在处理的一个事故工程检测图片，从图中可以看出，将一个木棍插入散水的缝隙测试，插入的深度超过30厘米，至少可以判断肥槽回填土局部下沉超过30厘米，证明该工程肥槽回填存在一定质量问题，该项目共有40多栋楼，基本都存在这样的问题，更严重的是室内陆面、隔墙都出现不同程度开裂，不得不拆掉，重新装修，损失巨大。
造成事故的原因是肥槽问题，常常被相关单位忽视，一些设计人员提出的设计参数，如土的压缩系数要求，不考虑施工单位能否实现，如一些基坑的深度近30米，肥槽的宽度只有0.8米，采用分层夯实填土难度很大，质量没法保证。
因此，如何施工保证肥槽的回填质量是非常重要的，以北京行政副中心为例，我们建议用泵送水泥土进行肥槽处理，水泥土可以利用原状土现场进行搅拌，通过输送泵，可到达任何较小的空间，具有质量好、施工快、造价低的优点。
当施工单位认为设计要求实现难度较大，对工程安全存在隐患时，应提醒设计人员并要求调整。
当然，也有一些施工和监理单位，错误的认为回填土不是结构，对回填土施工质量重视不够，如部分工程肥槽回填采用土方车或铲车直接倒入的填土方式，监理也疏于管理，导致肥槽回填质量很差。
以北京某大厦肥槽回填为例，采用该方法规定后不到两年时间，由于水的浸泡，导致肥槽部分填土沉降陷落，进而导致该部位埋设的多种管线折断，造成该大厦停电、停水、停气等严重后果，为了修复肥槽填土，采用了小型设备（单管旋喷钻机）进行高压旋喷注浆，相关造价超过300万元，建设方被迫起诉施工方，这是一起典型的，由于肥槽回填施工引起的合同纠纷案例。
3.5 应进行深入思考
我们很多技术人员习惯用别人资料，忽略了自己思考，认真的思考能较少甚至避免工程事故。岩土工程的复杂性是需要我们思考的。
1）大直径嵌岩桩问题
下面的大直径嵌岩桩嵌岩很深，但压到 一定荷载后，曲线突变了。什么原因呢？沉渣吗？沉渣问题肯定是有的，但嵌岩很深了，还出现这种情况，一般情况下，嵌岩超过8d时，端阻力为零了，这时沉渣就没多大关系了，那为啥还出现这样的情况呢？
桩事置于土中的钢筋混凝土构件，它的承载力取决于土，一个是土的性质，另一个是桩土结合状态，比如泥皮。大直径嵌岩桩的孔壁是不动的，而混凝土随着直径的增大、标号的提高，是会收缩的，造成桩与岩土结合状态很差，所以大直径嵌岩桩要加点膨胀剂。
2）预应力管桩截桩问题
管桩打不下去，长短不一，只能截桩。
截桩之后，不能只做个静载试验，承载力够了就行。截桩后端板没了，如果管桩是做抗拔桩的话，在受拉力最大的部位，桩的预压力很小或没有了，桩i就容易开裂。
单承台桩长短不一，承台可能扭转。
相邻承台桩长短不一，也可能产生差异沉降。
3）大角度锚杆问题
如下图护坡桩、锚杆，当拉到第三道锚杆的时候，基坑出现水平位移，然后地面下陷，继续张拉，还松弛。
因为随着基坑开挖，护坡桩一侧的侧阻在减少，大角度锚杆有较大的竖向分力，这样桩承担的竖向荷载在增大，但桩的竖向承载力在减小，就出现问题。规范没有说要控制护坡桩竖向力，但实际是客观存在的。
后来就钢管撑住，增加向上的力，解决这个问题。
4）桩刚度问题
刚度的基本概念是引起单位位移所需要的力，即外力除以产生的位移。
4.3.5 慢速维持荷载法试验应符合下列规定： 2 试桩沉降相对稳定标准：每一小时内的桩顶沉降量不得超过0.1mm，并连续出现两次(从分级荷载施加后的第30min开始，按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算)；
从规范的规定可以看出，桩顶位移并没有真正稳定，而是相对稳定，实际桩顶位移大于静载实验的结果，而力是真的，位移是假的，因此根据静载实验的确定的桩基刚度偏大。
5）地表试桩和坑底试桩
某工程在地表试桩承载力足够，但到坑底试桩后，承载力不够了。因为桩侧阻力跟土对桩对围压有关，开挖后坑底土围压变小了，所以当桩有效桩长较小，坑较深 时，侧阻可能就降低了。
6）CFG桩承载力不满足要求
实际工程中常出现 CFG桩单桩承载力不满足要求，载荷板满足要求的情况，见下图，那算合格还是不合格？
有些同志认为，载荷板是基础的实际受力工况，单桩不够没有关系，但我们看看下图载荷板和基础的影响深度。由于载荷板的作用，使CFG桩周土的围压增大，可能造成它的承载力够的。实际基础受力时影响桩端以下范围的土，不能简单的说载荷板够了就行。如果载荷板大于基础的宽度，还是可以的。