岩溶区某住宅楼安全性鉴定评价

温 畅　熊先才

（重庆市房屋安全监测鉴定中心 400015）

岩溶区某住宅楼安全性鉴定评价

温 畅熊先才

（重庆市房屋安全监测鉴定中心 400015）

某住宅楼住户在2013年先后发现室内墙体开裂等安全隐患，受业主委托，我中心对该楼进行安全性鉴定，查明原因，确定安全性。本文目的是引出对钻孔灌注桩终孔要求的讨论。

岩溶；灌注桩；安全性；鉴定

1　前言

某住宅楼建于2005年，为地上七层住宅楼，由三个单元组成，顺坡而建，平面布置近似呈L型，总建筑面积约为6000m2，房屋标准层建筑平面示意图见图1。

图1　标准层平面示意图

该工程为七层薄壁异形柱框架结构房屋，建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为Ⅵ度，结构安全等级为二级，设计合理使用年限为50年。

该工程柱下基础为直径300～500mm钻孔灌注桩，持力层均为中风化岩石，设计要求桩底嵌入持力层内1.5D～2D（D为桩径），其设计要求基岩单轴饱和抗压强度标准值frk≥23.7MPa，承载力特征值fc≥7.1MPa。混凝土强度：承台、地梁C25，桩C25（桩顶标高以下1m内的桩身混凝土强度C30）。

各层梁、板和柱混凝土设计强度等级均为C30；内、外填充墙采用A2.5烧结陶粒矿岩空心砌块或MU10页岩空心砖，M5水泥砂浆砌筑。

2　地基查勘与评价

2.1物探测试

自西向东布置测线4条，测点距2m，极距差2m，控制深度26m，测点112个，测线剖面216m。测线各剖面基岩面凹凸起伏变化，溶沟或溶槽发育；岩体中溶蚀裂隙较发育，中下部有蜂窝状溶蚀区。A-A′深度20～23m和K-K′深度19～24m间有宽度2～3m未填充的岩溶洞穴。

2.2安全评估地基勘察

勘察区及周边出露地层为第四系全新统粉质粘土（Q4el+dl）和下伏岩层为三叠系下统嘉陵江组（T1j）第二段地层。岩性为白云岩、灰质白云岩、灰岩与角砾状白云岩互层。地基岩溶发育情况：勘察区的岩溶现象有溶洞及溶蚀破碎区2种（图2）。其中溶洞共7处：溶洞（RD1）及溶洞（RD2）位于单元西侧南端，钻孔表明，分布高程为423.87～425.60m及417.20～418.88m，均为粘土半填充。该区域地坪标高434.5m，溶洞（RD1）埋深8.9m；溶洞（RD2）埋深15.62m。溶洞（RD3）位于二单元西侧中部，单元楼进口区域，溶洞宽约3m，高约5m，立面呈葫芦状，分布高程418.5～413.5m；溶洞（RD4）位于E7栋一单元东侧南端，溶洞宽约4m，高约2m，呈椭球状，分布高程416.5～414.5m。该区域地坪标高437.5m，溶洞（RD3）埋深19m；溶洞（RD4）埋深21m。溶洞（RD5）、溶洞（RD6）及溶洞（RD7）：溶洞（RD5）位于E7栋二单元中部，溶洞宽约4m，高约5m，立面呈圆形，分布高程421.5～416.5m；溶洞（RD6）位于二单元东侧南端，溶洞宽约3m，高约4m，立面呈圆形，分布高程421.5～417.5m。溶洞（RD7）位于二单元东侧北端，溶洞宽约3.5m，高约4m，立面呈圆形，分布高程423.5～418.5m。该区域地坪标高437.5m，溶洞（RD5）埋深16m；溶洞（RD6）埋深16m。溶洞（RD7）埋深14m。

图2　地基岩溶分布图

2.3地基岩溶稳定性评价

溶洞区域桩分布情况

该区域岩溶整体较发育，其中二、三单元均处于溶蚀破碎区；区域发育溶洞7个，溶洞区域共分布有基础桩10根（图3），各溶洞区域桩基分布情况详见表1，各桩与溶洞位置关系详见图4。

通过溶洞区域各桩桩底标高与溶洞顶标高的位置关系可知，溶洞（RD1）区域125号、溶洞（RD5）区域59及60号及溶洞（RD7）区域52桩桩底5m范围内存在岩溶空洞。

2.4裂缝监测

二单元架空层（14）/（B）-（D）轴的地梁和架空层（14）/（E）-（H）轴的地梁裂缝在2014年7月监测中小幅度增加。

2.5基础稳定性监测

经过10个月的监测，该栋水平位移变形量为零，可以初步判断建筑物基础没有横向漂移迹象；基础沉降的累计沉降量2.42mm，虽然尚在安全范围，但其持续沉降的趋势并未停止。

图3　溶洞区域桩基分布图

表1　各桩基岩溶发育情况

图4　溶洞与钻孔桩位置分布图

3　检测与监测

3.1基础检测与监测

该工程基础为柱下钻孔灌注桩，钢筋混凝土承台和地梁，持力层为中风化岩层，共129根桩。

现场在室外（11）～（14）/（A）轴线处开挖基坑和通道，从基坑处向里可见二单元部分承台、地梁，逐根对二单元2#户型及部分外露1#户型地梁进行检测，地梁开裂部位平面分布示意图（略）、地梁裂缝示意图（略）。

监测情况：二单元架空层（12）-（14）/（D）轴的地梁裂缝在2014年6月监测中发现有明显变化，随后在7月趋于稳定。

3.2上部承重结构和围护结构

3.2.1上部承重结构的梁、柱节点

（1）位于（14）/（A）～（H）轴线的一层（14）/（1/D）梁、柱节点处有裂缝，裂缝示意图见图6，该轴线上其余3个梁柱节点处无裂缝。

（2）位于（14）/（A）～（H）轴线的二层相同位置梁、柱节点处，（14）/（1/D）梁、柱节点处有裂缝。

（3）三层以上相同位置梁、柱节点处未发现（14）/（1/D）梁、柱节点有裂缝。

（4）部分梁与填充墙间和柱与填充墙间未按相关规范先挂网再抹灰，故材料结合面抗裂能力较差。

3.2.2围护结构裂缝情况（略）

根据上述情况，房屋裂缝有如下分布、展现特征：

（1）梁柱节点处的裂缝。

（2）水平横梁与填充墙体交接界面处水平裂缝；屋面斜梁与填充墙体交接界面处斜裂缝。

（3）薄壁柱与填充墙交接界面处竖直裂缝。（4）门、窗洞口边墙体上的斜裂缝。

（5）填充墙体上的斜裂缝及不规则裂缝。

根据监测记录，房屋裂缝呈发展趋势，且无终止迹象。

4　鉴定情况（简略）

溶洞（RD1）区域125号、溶洞（RD5）区域59及60号及溶洞（RD7）区域52号桩桩底5m范围内存在岩溶空洞，不满足《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第10.2.13条“人工挖孔桩终孔时，应进行桩端持力层检验。单柱单桩的大直径嵌岩桩，应视岩性检验孔底下3倍桩身直径或5m深度范围内有无土洞、溶洞、破碎带或软弱夹层等不良地质条件”规定。

该建筑混凝土结构构件中的部分地梁上有裂缝，裂缝主要出现在梁端（承台附近），多为贯穿性斜裂缝，裂缝宽度在0.05～2.0mm之间，少部分为竖直裂缝；一、二层（14）/（1/D）梁、柱节点处有裂缝。

该建筑砌体结构构件主要为填充墙体，裂缝集中在二单元的E轴和H轴剖面上，大致呈“八字形”分布，部分最大裂缝宽度已大于5mm。

5　原因分析

5.1地梁、梁、柱节点裂缝

由于邻近某隧道一期工程爆破施工振动和地下水疏干致使原本相对稳定的溶蚀破碎区松散岩土层发生沉降变形，从而使相应部位基础承台梁局部受损，造成结构体系内力重新分布，产生联动效应而对周边范围内结构构件造成影响，在地梁端部（承台附近）和梁、柱节点部位内力集中而使得地梁梁身、梁、柱节点处出现裂缝。

5.2墙体裂缝

墙体上窗角、门角有斜向裂缝，墙体与梁，墙体与柱交接处有沿梁、柱界面的裂缝和墙面上斜裂缝和不规则裂缝等。这些裂缝产生的主要原因是：材料自身干缩变形或不同材料干缩变形不一致，在外力作用下，可导致原有裂缝扩展和新的裂缝产生。

5.3楼板裂缝

楼板裂缝主要是由于混凝土收缩变形引起。

6　结论与建议

经过现场调查，综合分析，根据《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-1999），该建筑物结构安全性综合评定等级为Csu级，处理建议如下：

（1）房屋的52#、59#、60#和125#四根桩下5m以内分布岩溶空洞，存在安全隐患，必须立即对其进行加固。

（2）立即对有裂缝的承台梁及上部梁、柱加固补强。对承台梁加固前，应对未检测的承台梁进行全面检查，如发现裂缝一并处理。

（3）填充墙上裂缝多且部分裂缝宽度较大，影响正常使用和美观，应对墙体裂缝进行处理。

（4）房屋一、二单元整体处于溶蚀破碎带区域，因此在加固期间和工程完工后，应继续加强对整栋房屋的沉降、水平变形监测和室内柱、梁、墙的安全情况监测，监测时间不少于一年，若发现异常情况应立即向有关部门汇报，以便及时采取处理措施。

7　结束语

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第10.2.13条属于强制性条文，但仅针对单柱单桩的大直径嵌岩桩作出要求。第8.5.5条第4款要求“嵌岩灌注桩桩端下三倍桩径范围内应无软弱夹层、断裂破碎事和洞穴分布”，其条文说明指出此条是为了确保大直径嵌岩桩的设计可靠性。

如本工程可采用的是直径300～500mm钻孔灌注桩，但桩下5m内有溶洞发育构成了安全隐患，在邻近工程建设活动（隧道、地铁、深基坑开挖施工等）时，地下水疏干和振动影响下，极易进一步对基础和上部结构产生影响，引发较大规模的群体事件。因此，笔者建议：对类似在人口密集区域的工程，也应要求凡是嵌岩灌注桩均应满足“桩下3d或5m深度范围内无空洞、破碎带、软弱夹层等不良地质条件”的要求，可采用规范建议的方法：在终孔时，应用超前钻逐孔对孔底下3d或5m深度范围内持力层进行检验。

[1]《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-1999）[S].北京：中国建筑工业出版社，1999.

[2]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3]《危险房屋鉴定标准》（JGJ125-99，2004版）[S].北京：中国建筑工业出版社，2004.

TU714

A

1673-0038（2015）18-0091-03

2015-4-12

温畅（1976-），男，工程师，一级注册结构工程师，工学学士，主要从事房屋安全鉴定工作。