某在建工程地下室局部上浮所致损伤鉴定

吴 华

（1安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230031；2安徽省建筑工程质量第二监督检测站，安徽 合肥 230031）

1 概况

某在建工程由多栋高层住宅楼（剪力墙结构）及单层地下车库（框架结构）组成，基础持力层为3层粉砂。地下车库建筑面积约为15442㎡。工程于2016年底开工，目前主体结构已完工。

因地下室上浮致部分结构构件出现不同程度裂缝、混凝土碎裂等损伤，为确保结构安全并为下一步加固处理提供依据，为此委托我站进行检测、鉴定。

2 检测鉴定内容

①本工程委托对如下11个具有代表性的构件受损程度进行检测评定，具体构件为：负一层顶板14-15/C-D轴，负一层框架柱15/F、16/F、15/E、15/D、14/D、14/J、15/G、16/E、14/B轴，负一层顶梁15-16/E轴检测评定。

②地下室上浮成因分析。

3 工程调查

3.1 工程地质概况

根据本工程岩土工程勘察报告显示：建设场地宏观地貌属淮北冲积平原，微地貌单元为颖河高漫滩。场地类别为Ⅲ类，属建筑抗震一般地段，地基土层不液化。

拟建场地在勘察钻探深度内见有两类地下水，即潜水和承压水。潜水分布于上部粉质粘土、粉砂裂隙中，承压水赋存于③层粉砂、⑤层粉土中，建议该场地抗浮设计水位可采用高程29.0m，场地水对混凝土结构具有微腐蚀性，对混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性。

3.2 地库工程设计概况

该建筑结构设计使用年限50年，结构重要性系数为1.0。抗震设防烈度为7度，设计地震分组第一组，设计基本地震加速度为0.10g，特征周期值为0.45S，主楼相关范围以外地下室抗震等级为三级。

地下室工程基础采用平板筏基，基础持力层位于勘察报告中的②层粉砂，承载力特征值为fak=210kPa。底板厚400mm，顶板厚300mm，顶板覆土厚度为1.30m，系单层框架结构，抗浮设计水位取地表下1.5m，地下室梁、板、墙、柱混凝土强度等级均为C30，地下室底板梁、地下室外墙、地下室顶板、基础均采用抗渗等级为P6的混凝土。

3.3 车库上浮初步情况调查

根据委托单位提供的情况说明及现场询问调查：目前地下车库工程主体结构、地库顶板上覆土已施工完毕，顶板设计覆土厚度1.3m，地库底板隆起部分基本恢复，部分结构构件受损。

2019年6月当地降雨量大，导致地下水位上升，最高水位约为-2.2m，未超出勘察设计抗浮水位-1.5m。由于当时地库顶板覆土还未回填、地库周边的降水井在主体结构完工后就已停用等不利因素，2019年6月18日发现8#、9#楼之间的地库局部抗浮不足致使底板隆起。事故发生后，施工单位通过在隆起部位筏板处打井的方法等措施排除部分地下水，2019年6月22日地库底板隆起部分逐渐恢复。

3.4 地库现状

我站人员2019年11月27日进场检测时：地下室主体结构完工，顶板覆土层施工完毕，部分地坪已施工完毕，周边降水已经结束。

4 检测结果

我站人员于2019年11月27～28日进场检测。经现场查勘，负一层地库除被检受损结构构件外，普遍存在结构构件产生裂缝、变形、混凝土碎裂以及露筋等损伤现象；被检地库顶板、框架柱、顶梁有程度不等的裂缝分布，个别框架柱构件有较大倾斜，部分梁柱构件端部有混凝土碎裂、剥落，个别框架柱和框架梁构件有露筋现象。被检各类受损构件等级评定情况详述如下。

4.1 地库顶板

由于地下室板面已覆土，故从板底对顶板裂缝进行抽查。从板底观测：裂缝主要位于单层地下车库区域，主要为跨中开展的裂缝，从板底渗水情况判断，裂缝已贯穿车库顶板截面。

根据标准关于单个构件鉴定评级相关规定，结合构件受损程度，被抽检受损地下室顶板14-15/C-D轴裂缝数量较少（1～2）条，可评定为b级。地下室顶板板底裂缝分布情况见图1。

图1 负一层顶板14-15/C-D轴板底裂缝

4.2 地库底板

由于在地下室底板现浇面隆起恢复后，且已在底板板面做了粉刷找平层，经委托方要求对地下室底板现浇面损伤情况不做评定。

4.3 地库框架柱

经对主要受损区域框架柱进行抽查，部分框架柱存在裂缝或混凝土碎裂、脱落等损伤。柱裂缝为分布于柱头部位的水平向裂缝，部分并延伸到相邻两个侧面呈水平或斜向开展，柱头裂缝水平裂缝部分为对称开展，实测裂缝宽度主要在（0.10～0.34）mm之间，个别构件柱头裂缝较宽，最大裂缝约1.35mm，变形较大区域个别框架柱柱头有明显侧向位移。

现场抽取部分地下室框架柱构件采用经纬仪测量顶点侧向位移，结果显示抽检3个框架柱构件中有1个构件顶点侧向位移超出标准允许限值。具体检测结果汇总见表1。

表1 地库框架柱顶点侧向位移检测结果汇总表

根据标准关于单个构件鉴定评级相关规定，结合构件受损程度，抽检的受损地下室框架柱构件等级可评定为b、c级：部分构件裂缝数量较少，缝宽较小，开展长度较短可评定为b级；部分构件裂缝数量较多或缝宽较宽、开展长度较长，或存在混凝土碎裂、剥落现象或顶点侧向位移较大，可评定为c级；详见表2。框架柱构件损伤裂缝分布见图2～图5所示。

表2 地库柱受损构件评级汇总表

图2 负一层柱14/D轴

图3 负一层柱16/E轴

图4 负一层柱14/J轴柱头开裂

图5 负一层柱15/D轴柱头局部碎裂

4.4 地库顶梁

经对主要受损区域框架梁抽查，地下车库部分梁构件主要存在部分梁底露筋，个别梁端部底面出现开裂情况。

现场抽取部分地下室框架梁构件采用水准仪测量其挠度，结果显示被测框架梁构件中有两个构件挠度超出标准允许限值，具体结果汇总见表3。

表3 地库顶梁构件挠度检测结果汇总表

根据标准关于单个构件鉴定评级相关规定，结合构件受损程度，受损地下室顶梁构件等级可评定为b级：竖向裂缝数量较少，缝宽较小，开展长度较短的构件可评定为b级。详见表4，梁裂缝分布及走向详细见图6所示。

图6 负一层顶梁端部开裂

表4 地库顶梁受损构件评级汇总表

4.5 地库上浮原因分析

根据现场调查、检测结果、抗浮验算及构件损伤特征综合分析，地下车库产生上浮主要原因为：2019年6月份当地降雨量大，地下水位上涨，虽未超过勘察建议及设计抗浮水位-1.5m（绝对标高29.0m）但由于当时地库顶板覆土还未施工地库周边降水井就已停止使用，导致在水浮力作用下8#、9#楼之间的地下车库底板局部抗浮不足，致使地库底板局部隆起、部分结构构件受损。

5 检测结论

①经现场检查，负一层地库除被检受损结构构件外，普遍存在结构构件产生裂缝、变形、混凝土碎裂以及露筋等损伤现象；被检地库顶板、框架柱、顶梁有程度不等的裂缝分布，个别框架柱构件有较大倾斜，部分梁柱构件端部有混凝土碎裂、剥落，个别框架柱和框架梁构件有露筋现象。

②根据《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-2015）相关规定，结合构件受损程度，被抽检结构构件受损评级如下：

a.负一层地库顶板构件14-15/CD轴可评定为bu级；

b.负一层地库框架柱15/F、16/F轴可评定为bu级，负一层框架柱15/E、15/D、14/D、14/J、15/G、16/E、14/B轴可评定为cu级；

c.负一层地库顶梁15-16/E轴可评定为bu级。

③本次检测发现除被抽检构件外，普遍存在因上浮引起的结构构件损伤，建议请有资质的相关检测机构对其进行构件损伤普查。

④对本次检查存在损伤的构件应进行加固和补强处理，请有资质的设计单位根据本站报告提出具体处理意见。

6 结语

随着城市建设的发展，地下空间的开发利用已成为城市发展的必然趋势，地下室作为建筑工程的重要组成部分极大丰富了建筑的功能性和实用性，然而地下建筑的抗浮问题日益突出。施工过程中在地下室顶面未能及时覆土，雨水未能及时排出或过早停止降水导致地下水位上升等不利因素影响下，地下室上浮时有发生。通过对本工程抗浮事故可知，施工过程中严格按照设计和相关规范要求进行有效地排水、及时地覆土以及有序地停止降水，应受到施工技术人员的高度重视。