飘人时空
不求逐浪多沉起，但愿随风永荡飘
正文
6月27日6时左右，上海莲花南路莲花河畔景苑一幢在建13层楼房整体侧向倒塌，一名工人当场死亡。此事很快引起了舆论强烈关注。事故发生后，上海市委书记俞正声、市长韩正立即作出批示，要求成立联合调查小组，彻查事故原因，依法公开严肃处理。
庆幸的事，此事没有发生在半年之后。要是那样的话，成百甚至上千人的生命就要被混凝土块吞噬了。那些交了房款准备半年后迁入新房的人看到躺在地上的新居时，不知道该是什么心情。气愤，庆幸，后怕，还是惋惜？估计什么都会有点吧。
很有意思的是，本人看到了文学城一篇牛文。此牛文作者没有到现场勘查，也不曾参与此楼的设计和施工，居然能写出文章说，此楼之倒塌不是大楼基础构件施工质量问题。该作者水平之高还表现在，他从网络和媒体发表的几张照片中就能下结论，大楼倒塌的原因是由于地基不均匀沉降所造成的。也就是说，事故的罪魁祸首是上海的地基，和大楼的设计施工单位没有任何联系。
可惜，这栋大楼的开发商以及相关的设计施工人员没有机会接触这位牛人。要不然他们现在的日子一定好过得多。至少不比为应付上海市派来的质量检查团的质疑而烦恼。上海市建筑质量管理机构也会没有认识这位专家而遗憾，要不然他们也不会为自己在监理过程中可能的失误而担心。如果这位牛人被聘为质量监管顾问，中国的建筑质量管理机构一定不必如此庞大了，只要找几个记者拍点照片，送给他肉眼看一看就能断定质量的好坏。可惜呀，实在可惜，这样的人才居然还留在了美国而失去了英雄用武之地的机会。
很巧的事，本人也曾从事过建筑工业，对建筑结构和基础还有一定的专业知识。老飘还记得，建筑物设计的一个重要任务就是基础的设计。
建筑物基础基本分两类，一类叫作扩大基础，也就是在原来的地面上用石头砂浆或混凝土建立一个基础平台，然后再把建筑物的墙或柱子建在平台上面。建筑物对地面的压力就由这种扩大基础均匀地传给地面。只要这种基础足够结实，而且这种基础传给地面的单位面积上的土压力不超过土的抗力极限，建筑物就没事。
不过，这个基础一个大麻烦就是，基础下各处地面土在建筑物和基础本身自重压力下都会产生下沉，这种下沉也叫做沉降。如果各处土质是一样的，这种下沉会是均匀的，均匀沉降不会对建筑物造成损害。但是如果基础下各处土质不同，或有其它原因导致土壤松动，就有不均匀沉降产生。不均匀沉降会让由石头砂浆和混凝土做成的基础断裂，进而导致上层建筑物的倾斜或倒塌。
另外的一种基础就是桩基础。这种基础靠预制打下的桩或者钻孔浇注的钢筋混凝土桩来承载建筑物的重量。如果地面下的基岩不深，桩可以直接设在岩石上，桩只需要把力传给基岩就可以了，这种桩叫端承桩。
如果基岩很深（如几十米深），端承桩就不适用了。这时就需要用另一种桩。这种桩靠桩的表面和土的侧面摩擦力来承受上层建筑的重量。就像你把两根竹竿插在很深的沙里，当竹竿足够深时，你就可以在上面荡秋千了。这个竹杆之所以稳固，不是竿头端处的沙有多坚固，而是杆子表面的沙的摩擦力承受了你的重量。
上海是典型的软土地基，所用的桩基本都是摩擦桩。所以致使建筑物倒塌的很可能就是某种原因让桩的摩擦力丧失了。这种原因很多，老飘可以给大家列出几个来：
1． 自然造成的地下土运动。比如地震或建筑物一旁的土层侧移。一旦这种土层运动让桩表面的土与桩产生了松动，摩擦力就没有了。没有了摩擦力的桩也就成了摆设，上面的建筑自然就倒了。
2． 人为造成地下土层运动。例如在建筑物附近开挖地面，或者在建筑物下面搞地铁隧道施工。与地震一样，这种活动也会让桩与土层脱离而失去摩擦力。
除了以上的两个原因外，还有一些和建筑设计施工质量有关的。俺给大家列一下：
1． 设计时地质勘探有误。例如，地质钻探将一个游离的大石头当成了基岩。还例如，在上海这样的软土地基上，地表面常有一段不稳定的土层，专业上将其称为淤泥层。淤泥层虽然也能给摩擦桩贡献摩擦力，但由于其不稳定性，一般设计时不考虑其承载能力。如果地质勘探对淤泥深度的判断有误，也会导致设计者作出错误的设计。
2． 设计者的失误。比如计算有误。但这种失误概率很小。一则，我们设计时有严格的计算，还有严格的规范约束。更重要的，设计过程还有很多的审查程序。在设计软件如此发达的今天，除非设计者故意搞错，不然很难出问题。
3． 施工偷工减料。鄙人认为，如果完全排除了自然和人为造成土层运动的因素，90%的可能就发生在施工上面。
大家知道，由于基础的重要性，我们在基础设计时有一个安全系数（一般都在2.0以上）。也就是说，如果按力学计算，我们需要10根20 米的桩，设计时必须要设20根以上这样的桩。
正是由于这种安全系数的存在，使得一些人有了偷工减料的机会。一般人偷工减料不会直接减少桩的数量，但会在桩的长度上做文章。你让我用20米，我用18米，这样就毫不费力地搞到了基础10%的造价。其实用18米也没事，但如果你用10米，那就要出麻烦了。
上世纪90年代，本人在国内就遇到过这样的事。一座桥设计的基础桩长度为25米。但上面有13米的淤泥层，结果施工者将桩做成15米。这种情况在施工时还不会出问题，因为淤泥稳定的时候可以同一般的土一样给桩提供摩擦力， 15米的桩完全可以承受建筑的重量。可是一旦当淤泥松动后，情况就危险了，真个桥梁就相当于架在2米的桩上。结果桥梁通车不到半年，一个桥墩就下沉了28公分！
正是由于这种偷工减料的普遍性，国内在基础施工监理上做了不少的研究工作。有不少的测量桩长度检测仪器被研究出来并用到施工监理上（例如这个http://www.epc.com.hk/productinfo284.html）。可是，要是监理人员和施工人员伙同起来一起腐败，建筑质量管理机关还是没有办法。另外，基础施工时的偷工减料和上层建筑的偷工减料相比具有更深的隐蔽性。因为桩被被埋在地下，出点纰漏谁能知道。
本人虽然不敢肯定此楼因何原因倒塌，但可以断定不可简单地排除此楼施工过程的质量问题。简单地把这事归结于土的不均匀沉降是荒谬的。大家想一下，土的不均匀沉降反生在浅层地面的比较多。比如，你家盖个四合院，我是你邻居，在10米远处挖个地窖，你的基础就可能有不均匀沉降了。
上海这座13层大楼，基础桩的深度至少在15米以上。除了大型人为和自然行为造成土壤的松动外，旁边的浅层开挖根本不会对桩基有任何影响。还有一点请注意，要是不均匀沉降让大楼侧倒的话，那就是说这栋长方型的大楼一侧的桩一致性均匀地下沉，而10几米以外另一侧的桩一致性不下沉才能达到那样的结果。否则，这栋大楼的倒法就不是这样了，而是某些地方先下陷，然后侧斜，再慢慢倒塌。
但如果是偷工减料呢，情况就不同了。比如，一根桩下沉了，建筑物的重量自然就会传到其它桩上面。这种情况本来应该也没事，因为有安全系数在，建筑物顶多在这根桩附近有一些坍陷而已，其它的桩会出来分担大楼的重量，大楼不会马上就倒。
但是，如果偷工减料使得安全系数接近于1 ，其它的桩也承受不住了，也会立马下沉。就像一排人抬1000公斤的重物，每人的极限是100公斤。如果你有20个人抬，其中一个人突然失足跌到了，一点问题都没有，因为1000公斤分到剩下的19个人，也就50公斤多一点。但要是用10个人来抬1000公斤的重物，一个人摔倒了，剩下的9个人也立马跟着就倒。因为1000公斤让9个人来分，都超过他们100公斤的极限了。
还有一点值得注意的，摩擦桩破坏不是断裂，而是它承受的重量超出了它表面于与土的静摩擦力，使其向下滑移。想象一下，你踩个高跷在沙地里走，一边的高跷与沙的静摩擦力达到极限后，你会怎么摔倒？是不是一脚陷下去， 然后你像上海莲花南路莲花河畔景苑一幢一样结结实实地侧倒在地上？
说明的是，老飘没到现场，也没参与设计施工过程。以上讨论也是猜测而已。但是，本人认为，在上海市政府没有将调查报告公布之前，我们不能盲目武断地就几张照片就说大楼构件施工质量没有问题。看着垮塌的大楼旁住满人的其他楼盘，没有调查研究，你能安心地告诉里面的住客，让他们放心地在里面休养生息吗？
对了，为了参考，我把那位建筑专家的牛文ZT再这里：
【ZT】看到下面在讨论这栋倒塌的13层楼房，也看到了几幅照片，在国内的时候曾经在上海搞过地基工程，有点想法，如下：
1、楼房地基采用的是预应力管桩，属于高档混凝土预制构件，不可能没有钢筋。如果没钢筋，根本不可能吊装、锤入，所以几位网友又在质疑钢筋问题，属于常识欠缺。
2、预应力管桩中的钢筋预拉伸，基桩抗压能力提高，但抗拉能力减弱。照片中看到的基桩为拉断拔出，由于预应力管桩混凝土与钢筋结合紧密，故钢筋从哪里断，混凝土即从哪里断裂，因而不存在被拔出的钢筋。从这个角度讲，这批管桩的质量相当好。如果看得到钢筋伸着，恰恰说明所用混凝土是豆腐渣，钢筋才容易从混凝土中被拔出。
3、地上结构部分依然大体完整，施工质量没得说。
4、从有限的信息看，楼房的倒塌原因应为地基的不均匀沉降，即一侧的基础比另一侧的沉降大的得多，导致结构倾斜，到一等程度，结构部分的自重导致的力矩使得沉降小的一侧基础由抗压转而抗拉，超过基桩抗拉能力（基桩为抗压而设计，设计抗拉能力本来就很小），致使基桩被拉断拔出，抗拔力完全消失，已经倾斜的结构在自重作用下侧倒。
5、什么原因导致了地基的不均匀沉降？因为资料不全目前还不好下判断。上海地质条件不好，地表好几十米厚的淤泥。淤泥在不扰动的情况下能够对基桩提供一定的支持力，但是淤泥恰恰容易被扰动（比如在地基附近挖一大坑即可导致淤泥的测滑而将基桩推弯）。所以在事故分析时一定要注意附近最近发生的地理变化。
匆匆写就，可能有措辞不严谨之处，敬请指教。最后归纳一句：不要一有建筑事故就去找放大镜寻钢筋，尤其是对预制混凝土构件。
就事故本身而言，目前社会和公众最关心的问题大致为：倒塌大楼是否存在严重建筑质量问题；该小区是否距离河道太近；为何工地施工已对附近防汛墙造成严重损害，却没有被及时发现和阻止；如果这幢大楼存在地质隐患，何以还能公开发售；该小区其他建筑是否也会存在质量安全问题，周边住宅会不会受到大楼倒塌的影响；该小区在开发过程中是否存在权钱交易，等等。还有报道称，该住宅小区开发商的资质已经过期，而该开发商在当地尚有其他在建和已售楼盘。这些问题都应当引起调查组的高度重视，并纳入调查的主要方向。
【ZT完】
庆幸的事，此事没有发生在半年之后。要是那样的话，成百甚至上千人的生命就要被混凝土块吞噬了。那些交了房款准备半年后迁入新房的人看到躺在地上的新居时，不知道该是什么心情。气愤，庆幸，后怕，还是惋惜？估计什么都会有点吧。
很有意思的是，本人看到了文学城一篇牛文。此牛文作者没有到现场勘查，也不曾参与此楼的设计和施工，居然能写出文章说，此楼之倒塌不是大楼基础构件施工质量问题。该作者水平之高还表现在，他从网络和媒体发表的几张照片中就能下结论，大楼倒塌的原因是由于地基不均匀沉降所造成的。也就是说，事故的罪魁祸首是上海的地基，和大楼的设计施工单位没有任何联系。
可惜，这栋大楼的开发商以及相关的设计施工人员没有机会接触这位牛人。要不然他们现在的日子一定好过得多。至少不比为应付上海市派来的质量检查团的质疑而烦恼。上海市建筑质量管理机构也会没有认识这位专家而遗憾，要不然他们也不会为自己在监理过程中可能的失误而担心。如果这位牛人被聘为质量监管顾问，中国的建筑质量管理机构一定不必如此庞大了，只要找几个记者拍点照片，送给他肉眼看一看就能断定质量的好坏。可惜呀，实在可惜，这样的人才居然还留在了美国而失去了英雄用武之地的机会。
很巧的事，本人也曾从事过建筑工业，对建筑结构和基础还有一定的专业知识。老飘还记得，建筑物设计的一个重要任务就是基础的设计。
建筑物基础基本分两类，一类叫作扩大基础，也就是在原来的地面上用石头砂浆或混凝土建立一个基础平台，然后再把建筑物的墙或柱子建在平台上面。建筑物对地面的压力就由这种扩大基础均匀地传给地面。只要这种基础足够结实，而且这种基础传给地面的单位面积上的土压力不超过土的抗力极限，建筑物就没事。
不过，这个基础一个大麻烦就是，基础下各处地面土在建筑物和基础本身自重压力下都会产生下沉，这种下沉也叫做沉降。如果各处土质是一样的，这种下沉会是均匀的，均匀沉降不会对建筑物造成损害。但是如果基础下各处土质不同，或有其它原因导致土壤松动，就有不均匀沉降产生。不均匀沉降会让由石头砂浆和混凝土做成的基础断裂，进而导致上层建筑物的倾斜或倒塌。
另外的一种基础就是桩基础。这种基础靠预制打下的桩或者钻孔浇注的钢筋混凝土桩来承载建筑物的重量。如果地面下的基岩不深，桩可以直接设在岩石上，桩只需要把力传给基岩就可以了，这种桩叫端承桩。
如果基岩很深（如几十米深），端承桩就不适用了。这时就需要用另一种桩。这种桩靠桩的表面和土的侧面摩擦力来承受上层建筑的重量。就像你把两根竹竿插在很深的沙里，当竹竿足够深时，你就可以在上面荡秋千了。这个竹杆之所以稳固，不是竿头端处的沙有多坚固，而是杆子表面的沙的摩擦力承受了你的重量。
上海是典型的软土地基，所用的桩基本都是摩擦桩。所以致使建筑物倒塌的很可能就是某种原因让桩的摩擦力丧失了。这种原因很多，老飘可以给大家列出几个来：
1． 自然造成的地下土运动。比如地震或建筑物一旁的土层侧移。一旦这种土层运动让桩表面的土与桩产生了松动，摩擦力就没有了。没有了摩擦力的桩也就成了摆设，上面的建筑自然就倒了。
2． 人为造成地下土层运动。例如在建筑物附近开挖地面，或者在建筑物下面搞地铁隧道施工。与地震一样，这种活动也会让桩与土层脱离而失去摩擦力。
除了以上的两个原因外，还有一些和建筑设计施工质量有关的。俺给大家列一下：
1． 设计时地质勘探有误。例如，地质钻探将一个游离的大石头当成了基岩。还例如，在上海这样的软土地基上，地表面常有一段不稳定的土层，专业上将其称为淤泥层。淤泥层虽然也能给摩擦桩贡献摩擦力，但由于其不稳定性，一般设计时不考虑其承载能力。如果地质勘探对淤泥深度的判断有误，也会导致设计者作出错误的设计。
2． 设计者的失误。比如计算有误。但这种失误概率很小。一则，我们设计时有严格的计算，还有严格的规范约束。更重要的，设计过程还有很多的审查程序。在设计软件如此发达的今天，除非设计者故意搞错，不然很难出问题。
3． 施工偷工减料。鄙人认为，如果完全排除了自然和人为造成土层运动的因素，90%的可能就发生在施工上面。
大家知道，由于基础的重要性，我们在基础设计时有一个安全系数（一般都在2.0以上）。也就是说，如果按力学计算，我们需要10根20 米的桩，设计时必须要设20根以上这样的桩。
正是由于这种安全系数的存在，使得一些人有了偷工减料的机会。一般人偷工减料不会直接减少桩的数量，但会在桩的长度上做文章。你让我用20米，我用18米，这样就毫不费力地搞到了基础10%的造价。其实用18米也没事，但如果你用10米，那就要出麻烦了。
上世纪90年代，本人在国内就遇到过这样的事。一座桥设计的基础桩长度为25米。但上面有13米的淤泥层，结果施工者将桩做成15米。这种情况在施工时还不会出问题，因为淤泥稳定的时候可以同一般的土一样给桩提供摩擦力， 15米的桩完全可以承受建筑的重量。可是一旦当淤泥松动后，情况就危险了，真个桥梁就相当于架在2米的桩上。结果桥梁通车不到半年，一个桥墩就下沉了28公分！
正是由于这种偷工减料的普遍性，国内在基础施工监理上做了不少的研究工作。有不少的测量桩长度检测仪器被研究出来并用到施工监理上（例如这个http://www.epc.com.hk/productinfo284.html）。可是，要是监理人员和施工人员伙同起来一起腐败，建筑质量管理机关还是没有办法。另外，基础施工时的偷工减料和上层建筑的偷工减料相比具有更深的隐蔽性。因为桩被被埋在地下，出点纰漏谁能知道。
本人虽然不敢肯定此楼因何原因倒塌，但可以断定不可简单地排除此楼施工过程的质量问题。简单地把这事归结于土的不均匀沉降是荒谬的。大家想一下，土的不均匀沉降反生在浅层地面的比较多。比如，你家盖个四合院，我是你邻居，在10米远处挖个地窖，你的基础就可能有不均匀沉降了。
上海这座13层大楼，基础桩的深度至少在15米以上。除了大型人为和自然行为造成土壤的松动外，旁边的浅层开挖根本不会对桩基有任何影响。还有一点请注意，要是不均匀沉降让大楼侧倒的话，那就是说这栋长方型的大楼一侧的桩一致性均匀地下沉，而10几米以外另一侧的桩一致性不下沉才能达到那样的结果。否则，这栋大楼的倒法就不是这样了，而是某些地方先下陷，然后侧斜，再慢慢倒塌。
但如果是偷工减料呢，情况就不同了。比如，一根桩下沉了，建筑物的重量自然就会传到其它桩上面。这种情况本来应该也没事，因为有安全系数在，建筑物顶多在这根桩附近有一些坍陷而已，其它的桩会出来分担大楼的重量，大楼不会马上就倒。
但是，如果偷工减料使得安全系数接近于1 ，其它的桩也承受不住了，也会立马下沉。就像一排人抬1000公斤的重物，每人的极限是100公斤。如果你有20个人抬，其中一个人突然失足跌到了，一点问题都没有，因为1000公斤分到剩下的19个人，也就50公斤多一点。但要是用10个人来抬1000公斤的重物，一个人摔倒了，剩下的9个人也立马跟着就倒。因为1000公斤让9个人来分，都超过他们100公斤的极限了。
还有一点值得注意的，摩擦桩破坏不是断裂，而是它承受的重量超出了它表面于与土的静摩擦力，使其向下滑移。想象一下，你踩个高跷在沙地里走，一边的高跷与沙的静摩擦力达到极限后，你会怎么摔倒？是不是一脚陷下去， 然后你像上海莲花南路莲花河畔景苑一幢一样结结实实地侧倒在地上？
说明的是，老飘没到现场，也没参与设计施工过程。以上讨论也是猜测而已。但是，本人认为，在上海市政府没有将调查报告公布之前，我们不能盲目武断地就几张照片就说大楼构件施工质量没有问题。看着垮塌的大楼旁住满人的其他楼盘，没有调查研究，你能安心地告诉里面的住客，让他们放心地在里面休养生息吗？
对了，为了参考，我把那位建筑专家的牛文ZT再这里：
【ZT】看到下面在讨论这栋倒塌的13层楼房，也看到了几幅照片，在国内的时候曾经在上海搞过地基工程，有点想法，如下：
1、楼房地基采用的是预应力管桩，属于高档混凝土预制构件，不可能没有钢筋。如果没钢筋，根本不可能吊装、锤入，所以几位网友又在质疑钢筋问题，属于常识欠缺。
2、预应力管桩中的钢筋预拉伸，基桩抗压能力提高，但抗拉能力减弱。照片中看到的基桩为拉断拔出，由于预应力管桩混凝土与钢筋结合紧密，故钢筋从哪里断，混凝土即从哪里断裂，因而不存在被拔出的钢筋。从这个角度讲，这批管桩的质量相当好。如果看得到钢筋伸着，恰恰说明所用混凝土是豆腐渣，钢筋才容易从混凝土中被拔出。
3、地上结构部分依然大体完整，施工质量没得说。
4、从有限的信息看，楼房的倒塌原因应为地基的不均匀沉降，即一侧的基础比另一侧的沉降大的得多，导致结构倾斜，到一等程度，结构部分的自重导致的力矩使得沉降小的一侧基础由抗压转而抗拉，超过基桩抗拉能力（基桩为抗压而设计，设计抗拉能力本来就很小），致使基桩被拉断拔出，抗拔力完全消失，已经倾斜的结构在自重作用下侧倒。
5、什么原因导致了地基的不均匀沉降？因为资料不全目前还不好下判断。上海地质条件不好，地表好几十米厚的淤泥。淤泥在不扰动的情况下能够对基桩提供一定的支持力，但是淤泥恰恰容易被扰动（比如在地基附近挖一大坑即可导致淤泥的测滑而将基桩推弯）。所以在事故分析时一定要注意附近最近发生的地理变化。
匆匆写就，可能有措辞不严谨之处，敬请指教。最后归纳一句：不要一有建筑事故就去找放大镜寻钢筋，尤其是对预制混凝土构件。
就事故本身而言，目前社会和公众最关心的问题大致为：倒塌大楼是否存在严重建筑质量问题；该小区是否距离河道太近；为何工地施工已对附近防汛墙造成严重损害，却没有被及时发现和阻止；如果这幢大楼存在地质隐患，何以还能公开发售；该小区其他建筑是否也会存在质量安全问题，周边住宅会不会受到大楼倒塌的影响；该小区在开发过程中是否存在权钱交易，等等。还有报道称，该住宅小区开发商的资质已经过期，而该开发商在当地尚有其他在建和已售楼盘。这些问题都应当引起调查组的高度重视，并纳入调查的主要方向。
【ZT完】
打个比方，一个人死了，经验丰富的医生凭几张照片就能判断此人哪些脏器完好、哪些可能有问题、可能的死因是什么。实习学生呢？只好赶快翻生理卫生课本。实习学生看不懂经验丰富的医生的判断，那是他自己的水平问题，不代表医生错。
------------------------------------------------------------------
ZT 上海在建楼房倒塌原因调查通报（摘录）
二、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。主要有:
1、房屋倾倒的主要原因是，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。
2、倾倒事故发生后，对其它房屋周边的堆土及时采取了卸土、填坑等措施，目前地基和房屋变形稳定，房屋倾倒的隐患已经排除。
3、原勘察报告，经现场补充勘察和复核，符合规范要求；原结构设计，经复核符合规范要求；大楼所用PHC管桩，经检测质量符合规范要求。
4、建议进一步分析房屋倾倒机理，总结经验、吸取教训；同时对周边房屋进一步检测和监测，确保安全。