地基不均匀沉棒造成的严重倾斜—苏州市虎丘塔 1.工程事故概况 虎丘塔位于苏州市西北虎丘公同山顶，原名云岩寺塔，落成于宋太相建降二年《公元 961年)，距今已有100多年悠久历史。全塔七层。高47,5：塔的平面景八角形，由外壁 回廊与塔心三部分组成。虎丘塔全部时聊，外型完全模仿楼阁式木塔，每层都有八个壶门， 拐角处的砖特制成氧形，十分美观。在建筑艺术上是一个创造，中外静人不绝，1961年3 月4日国务院将此塔列为全国重点文物保护单位。 虎丘塔模斜全(1980年6月) 10程 =047 10塑1里/孔号游经美4 -11-11-17-4【-152高 --《 7☑ 虎丘塔1一【地质副面图
地基不均匀沉降造成的严重倾斜——苏州市虎丘塔 l．工程事故概况 虎丘塔位于苏州市西北虎丘公园山顶，原名云岩寺塔，落成于宋太祖建隆二年（公元 961 年），距今已有 1000 多年悠久历史。全塔七层，高 47.5m。塔的平面呈八角形，由外壁、 回廊与塔心三部分组成。虎丘塔全部砖砌，外型完全模仿楼阁式木塔，每层都有八个壶门， 拐角处的砖特制成圆弧形，十分美观，在建筑艺术上是一个创造。中外游人不绝。1961 年 3 月 4 日国务院将此塔列为全国重点文物保护单位。 虎丘塔倾斜全景（1980 年 6 月） 虎丘塔Ⅰ-Ⅰ地质剖面图
190年6月虎丘塔现场调查，当时由于全塔向东北方向严重顿斜，不仅塔项离中心线 己达2.31：而且碳层塔身发生不少裂缝。成为危险建筑而封闭、停止开政。仔细观察塔 身的裂缝，发现一个规律，塔身的东北方向为垂直裂缝，塔身的西南面却是水平裂量。 2,事故原因分析 经物察，虎丘山是由火山喷发和造山运动形成。为坚使的凝灰岩和晶屑流纹岩，山顶岩 面颜斜。西南高，东北低。虎丘塔地基为人工地基，由大块石组成，块石最大粒径达10O0: 人工块石填土层厚1一2，西南薄，东北厚。下为粉质粘土，呈可塑至软塑状态，也是西南 博，东北厚，底部即为风化岩石和基岩，塔底层直径13.66阳范围内，覆盖层厚度西南为2.8面， 东北为5,8，厚度相差3,0阳，这是虎丘塔发生顿斜的根本原因。此外，南方多暴雨，源 源雨水渗入地基块石填土层，冲走块石之侧的细粒土，形成很多空洞，这是虎丘塔发生横料 的重要原因。在十年“文革”期闻，无人管理，树叶堵塞虎丘塔周围排水沟，大量用水下渗， 加剧了陆基不均匀沉降，危及塔身安全。 从虎丘塔结构设计上看有很大缺点，设有做梦大的基留，砖砌塔身垂直向下离八皮砖， 即埋探0.5a,直接置于上述块石填土人工地基上，估算塔重63000N,则地基单位而积压 力高达43kP。超过了地基承载力。塔顿斜后，使东北部位应力集中，超过砖体抗压强度 而压裂。 3,事故处理方法 首先采取加固地基的办法。 第一期加固工程是在塔四周建造一圈柱持式地下连续墙，其目的为减少塔基土蓬失和地 基土的侧向变形。在离塔外墙约3a处，用人工挖直径1.4■的桩孔，深入基岩50c■，瓷筑 钢筋混凝土。人工挖孔灌注桩可以避免机城钻孔的振动。地基加因先从不利的塔东北方向开 始，逆时针排列，一共4M根灌注桩。施工中，每挖深80m即烧15C■厚井圈护壁。当完成 6一？根桩后。在桩项浇筑高40■圈梁，连成整体
1980 年 6 月虎丘塔现场调查，当时由于全塔向东北方向严重倾斜，不仅塔顶离中心线 已达 2．31m，而且底层塔身发生不少裂缝，成为危险建筑而封闭、停止开放。仔细观察塔 身的裂缝，发现一个规律，塔身的东北方向为垂直裂缝，塔身的西南面却是水平裂缝。 2．事故原因分析 经勘察，虎丘山是由火山喷发和造山运动形成，为坚硬的凝灰岩和晶屑流纹岩。山顶岩 面倾斜，西南高，东北低。虎丘塔地基为人工地基，由大块石组成，块石最大粒径达 1000mm。 人工块石填土层厚 1－2m，西南薄，东北厚。下为粉质粘土，呈可塑至软塑状态，也是西南 薄，东北厚。底部即为风化岩石和基岩。塔底层直径 13．66m 范围内，覆盖层厚度西南为 2．8m， 东北为 5．8m，厚度相差 3．0m，这是虎丘塔发生倾斜的根本原因。此外，南方多暴雨，源 源雨水渗入地基块石填土层，冲走块石之间的细粒土，形成很多空洞，这是虎丘塔发生倾斜 的重要原因。在十年“文革”期间，无人管理，树叶堵塞虎丘塔周围排水沟，大量雨水下渗， 加剧了地基不均匀沉降，危及塔身安全。 从虎丘塔结构设计上看有很大缺点，没有做扩大的基础，砖砌塔身垂直向下砌八皮砖， 即埋深 0．5m，直接置于上述块石填土人工地基上。估算塔重 63000kN，则地基单位面积压 力高达 435kPa，超过了地基承载力。塔倾斜后，使东北部位应力集中，超过砖体抗压强度 而压裂。 3．事故处理方法： 首先采取加固地基的办法。 第一期加固工程是在塔四周建造一圈桩排式地下连续墙，其目的为减少塔基土流失和地 基土的侧向变形。在离塔外墙约 3m 处，用人工挖直径 1.4m 的桩孔，深入基岩 50cm，浇筑 钢筋混凝土。人工挖孔灌注桩可以避免机械钻孔的振动。地基加固先从不利的塔东北方向开 始，逆时针排列，一共 44 根灌注桩。施工中，每挖深 80cm 即浇 15cm 厚井圈护壁。当完成 6－7 根桩后，在桩顶浇筑高 450mm 圈梁，连成整体
1 4 40 虎丘塔地基加固布置图 第二期加固工程进行钻注浆和树根桩加固塔基，钻孔注水泥浆位于第一期工程桩挂式 环形地下连线与塔素之间，孔径90m,由外及单分三排环形注家共13孔。注入浆 液达26373。树根柱位于塔身内顺回廊中心和八个壶门内，共做32根垂直向树根林。此 外，在壶门之间8个塔身，各微2根斜向树根。总计根树根桃。桃直轻0m,安设3 ⊙16受力。采用压力注浆成 这项虎丘塔地基加固工程。由上海市特种基础工程研究所改装了X1.100一】型钻机 月干钻法完成，装果良好
虎丘塔地基加固布置图 第二期加固工程进行钻孔注浆和树根桩加固塔基。钻孔注水泥浆位于第一期工程桩排式 圆环形地下连续墙与塔基之间，孔径 90mm，由外及里分三排圆环形注浆共 113 孔，注入浆 液达 26637rn3。树根桩位于塔身内顺回廊中心和八个壶门内，共做 32 根垂直向树根桩。此 外，在壶门之间 8 个塔身，各做 2 根斜向树根桩。总计 48 根树根桩，桩直径 90mm，安设 3 Ф16 受力筋，采用压力注浆成桩。 这项虎丘塔地基加固工程，由上海市特种基础工程研究所改装了 XJ．100－1 型钻机， 用干钻法完成，效果良好