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，这对地基基础的设计和施工提出了更高的要求。
地基工程事故，按其性质可分为强度和变形两大问题。地基强度问题引起的地基事故主要表现在地基承载力不足导致地基丧失稳定性和斜坡丧失稳定性两个方面。地基的变形问题引起的地基事故表现为地基过量变形或不均匀变形，使上部结构出现裂缝、倾斜，削弱和破坏了结构的整体性，并影响建筑物的正常使用，甚至导致建筑物倒塌。
1）地基失稳事故
基底压力超过地基的承载力，使地基土发生剪切滑移破坏，地基便失稳了。地基失稳破坏，主要发生在软弱地基中。
斜坡失稳以滑坡形式出现。滑坡可以是缓慢的、长期的，也可以是突然发生的。滑坡规模差异很大，滑坡体积从数百立方米到数百万立方米，对工程危害极大。斜坡上和斜坡附近的房屋，因所处位置不同，所受到的危害也不相同，大致可以分为以下3类。
（1）位于斜坡顶部的房屋。从顶部形成滑坡，土从房屋下挤出，地基土松动。房屋出现不均匀沉降，可导致开裂损坏或倾斜。
（2）位于斜坡上部的房屋。滑坡发生时，房屋下的土发生移动，部分土绕过房屋基础移动，使房屋产生过大变形，导致结构破坏。
（3）位于斜坡下部的房屋。房屋要经受滑动土体的侧压力。对房屋造成的危害程度与滑坡规模、移动速度有关。事故常常是灾难性的。
建筑施工中，深基坑的开挖，牵涉边坡稳定问题。要满足边坡稳定，方法之一是放坡开挖，但需要的施工场地很大，在城市内施工受到限制；方法之二是垂直开挖，边坡支护，占用场地小，适合城市工地。如果基坑支护不牢，会导致基坑事故或使周围建筑物受到不同程度的损害。
2）地基变形事故
地基变形引起的不均匀沉降，对上部结构的影响主要体现在以下几个方面。
（1）砖墙开裂。
（2）砖柱断裂。
（3）钢筋混凝土柱倾斜或开裂。
（4）高层建筑或高耸构筑物倾斜。建在软土地基上的烟囱、水塔、油罐、储气柜等高耸构筑物，若采用天然地基，则产生倾斜的可能性较大。
地基失稳较典型的案例是特朗斯康谷仓事故。
加拿大特朗斯康谷仓，平面呈矩形，长度为59.44m，宽度为23.47m；谷仓高度为31.00m，总容积为36368m3。每排13个圆形筒仓，共布置5排，总计65个筒仓构成一个整体。基础为钢筋混凝土筏形基础，其中筏板厚度为61cm，埋深3.66m。
谷仓于1911年开始施工，1913年秋完工。谷仓自重20000t，相当于装满谷物后满载总重量的42.5%。1913年9月起往谷仓装谷物，仔细地装载，使谷物均匀分布。10月，当谷仓装了31822m3谷物时，发现1小时内垂直沉降达30.5cm。结构物向西倾斜，并在24小时间谷仓倾倒，倾斜度离垂线达26°53′。谷仓西端下沉7.32m，东端上抬1.52m。整个谷仓倾斜26°53′，如图1-3所示。经过检查，钢筋混凝土筒仓除个别部位出现裂纹外，其余部分完好无损。
图1-3 特朗斯康谷仓
该工程未做岩土工程勘察，仅根据邻近工程基槽开挖试验结果进行设计。该基础下有厚达16m的软土层，承载能力远低于设计采用值。在自重和稻谷重量共同作用下，基底实际压力远远大于基土的极限承载力，引起土体整体剪切滑移破坏，致使结构下陷、倾斜。为修复筒仓，在基础下设置了70多个支承于深16m基岩上的混凝土墩，使用了388个千斤顶，逐渐将倾斜的筒仓纠正。补救工作是在倾斜谷仓底部水平巷道中进行的，新的基础在地表下深10.36m。经过纠倾处理后，谷仓于1916年起恢复使用。修复后的位置比原来降低了4m。
1.2.3 斜坡失稳案例
斜坡失稳引起的地基事故典型的是香港宝城滑坡。
1972年7月某日清晨，香港宝城路附近，20000m3残积土从山坡上下滑，巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅——宝城大厦，顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并砸毁相邻一幢大楼一角的5层住宅，事故死亡67人。如图1-4所示。
图1-4 香港宝城大厦
山坡上残积土本身强度较低，加之雨水入渗使其强度进一步大大降低，使得土体滑动力超过土的强度，于是山坡土体发生滑动。
1）比萨斜塔
比萨斜塔，位于意大利西部古城比萨市，石砌建筑，塔身为圆筒形，是比萨大教堂的钟楼，共8层，总高55m，如图1-5所示。
图1-5 比萨斜塔
该塔于1173年破土动工，开始时，塔高设计为100m左右，但动工五六年后，塔身从3层开始倾斜，限于当时的技术水平，因不知原因而于1178年停工。1272年重新开工，倾斜问题不能解决，1278年又停工；1360年再次复工，直到1370年全塔竣工。完工后还在持续倾斜，在其关闭之前，塔顶已南倾（即塔顶偏离垂直线）3.5m。1990年，意大利政府将其关闭，开始进行整修工作。该塔楼以斜闻名，伽利略曾在此做过自由落体的科学试验，现已成为意大利的重要旅游景点。
全塔总质量大约14500t，塔北侧沉降超过1m，南侧下沉近3m，倾斜严重时塔顶偏离竖直中心线5m多。这是典型的地基不均匀沉降导致的倾斜。1932年做过一次纠偏处理，当时在塔基灌注了1000t水泥，但未能奏效。21世纪初，经过科学家和工程技术人员的不懈努力，该塔的倾斜程度明显减小，加固取得成功。目前塔向南倾，南北两端沉降差1.80m，塔顶偏离中心线已达5.27m，倾斜5.5°。
2）虎丘塔
虎丘塔（图1-6）位于苏州市西北虎丘公园山顶，建成于959～961年，为七级八角形砖塔，塔底直径13.66m，全塔7层，高47.5m，重63000kN。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，外形完全模仿楼阁式木塔。从明朝起，虎丘塔即已开始倾斜，至今，塔身最大倾角为3°59′，塔顶偏离中心线距离已达2.31m，而且底层塔身发生不少裂缝，被称为“中国第一斜塔”。1961年，作为苏州最古老的建筑物被列为国家级保护文物。塔建成后由于历经战火沧桑、风雨侵蚀，使塔体严重损坏，为了使该名胜古迹安全留存，我国于1956～1957年对其进行了上部结构修缮，但修缮的结果使塔体重量增加了约2000kN，同时加速了塔体的不均匀沉降，塔顶偏离中心线的距离由1957年的1.7m发展到1978年的2.31m，并导致地层砌体产生局部破坏。后于1983年对该塔进行了基础托换，使其不均匀沉降得以控制。
图1-6 虎丘塔
虎丘塔倾斜的主要原因是坐落于不均匀粉质黏土层上，产生不均匀沉降。虎丘塔没有做扩大的基础，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。最后在塔四周建造一圈桩排式地下连续墙并对塔周围与塔基进行钻孔注浆和打设树根桩加固塔身，效果良好。
出现地基工程事故的原因大致可归纳为岩土工程勘察失误、设计方案和计算错误、施工未按规定进行、环境发生变化、不合理使用等几个方面。地基事故发生后，首先应进行认真细致的调查研究，然后根据事故发生原因和类型，因地制宜地选择相应的基础托换方法。根据其原理不同可概括为下列5类：
（1）基础扩大托换——减少基础底面压力。
（2）基础加深托换——对原地基持力层卸荷，将基础上荷载传递到较好的新的持力层上。如坑式托换和桩式托换。
（3）灌浆托换——对地基加固提高地基承载力。
（4）纠偏托换——调整地基沉降，如迫降纠偏托换和顶升纠偏托换。
（5）排水、支挡、减重和护坡等措施综合治理。
如果建筑物基础需要进行托换，在施工开始前，首先要对该建筑物被托换的安全性予以论证；其次，在建筑物基础托换过程中，还要借助于监测手段，来保证建筑物各部位之间不致产生过大的沉降差；第三要保证其邻近建筑物的安全性。
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