某庫房墻體開裂及地面下陷現(xiàn)狀檢測及加固

徐培紅

1 工程概況

某鹽業(yè)公司塑料廠原材料庫為單層磚混空曠房屋，建于1995年8月，建筑平面呈矩形，長36 m，寬15 m，建筑面積540 m2。該建筑采用磚墻承重，設(shè)磚混凝土組合壁柱，柱距6 m，柱上支承鋼筋混凝土薄腹梁，上鋪設(shè)混凝土預(yù)制大型屋面板，墻下采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，檐口處及室外地坪處各設(shè)置混凝土圈梁。建筑平面圖見圖1。材料庫北縱墻以外為一露天籃球場，自2009年7月份起，在該籃球場上堆放了大量食鹽，食鹽堆長30 m，寬18.5 m，高2.6 m，總重約1650 t。該材料庫自2009年10月就發(fā)現(xiàn)了墻體開裂及地面下陷情況，但不如目前情況嚴重，廠方發(fā)現(xiàn)該情況后，懷疑北墻外花池滲水導(dǎo)致下陷。將食鹽堆移開后發(fā)現(xiàn)籃球場地面出現(xiàn)了約200 m2的下陷情況，呈鍋底狀，下陷最深處達十幾厘米。針對此情況，廠方采取了拆除花池，并在地面下陷處鋪設(shè)1.1 m厚灰土墊層的方法進行了處理，后又將食鹽堆恢復(fù)原狀。近期，伴隨近日雨季雨量較大，墻體裂縫和地面下陷現(xiàn)象逐漸發(fā)展，并有加重趨勢。

圖1 原材料庫平面圖

本文針對該原材料庫出現(xiàn)墻體開裂及地面下陷情況，對該材料庫現(xiàn)狀進行了檢測，分析開裂及下陷原因，并制定加固處理方案。

2 現(xiàn)場調(diào)查及庫房結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀檢測結(jié)果

2.1 場地地質(zhì)情況調(diào)查

根據(jù)巖土工程勘察報告可知:場地非自重濕陷、地基濕陷等級為Ⅰ級(輕微)。場地土為中軟場地土，建筑場地類別為Ⅲ類，為可進行建設(shè)的一般場地。材料庫建設(shè)場地地基土應(yīng)具有濕陷性，當(dāng)受到水浸時易出現(xiàn)下陷。

2.2 庫房上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀檢測結(jié)果

根據(jù)現(xiàn)場檢測，該庫房北、東、西墻均出現(xiàn)開裂，以北墻開裂最為嚴重，北墻上裂縫多出現(xiàn)在窗洞角部，裂縫呈斜向走勢，裂縫寬度介于0.5 mm～4.0 mm之間(見圖2)。

圖2 北墻體裂縫示意圖

根據(jù)現(xiàn)場檢測，靠近北側(cè)的室內(nèi)地面出現(xiàn)明顯下陷，水磨石地面沿銅條處通長開裂，明顯存在3條通長裂縫，裂縫寬度自南向北逐漸加寬，最靠北側(cè)的地面裂縫寬度達10 mm～15 mm，且明顯可見該裂縫北側(cè)水磨石地面下陷，下陷部位最大高差為5 cm。地面開裂現(xiàn)狀示意圖見圖3。

另由窗口角點沉降差的觀測結(jié)果可知各窗口之間存在明顯的不均勻沉降情況，北墻基礎(chǔ)的局部傾斜最大值為32/6000=0.005，超過《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》表5.3.4規(guī)定的0.003的限值，表明建筑物確實發(fā)生了地基不均勻沉降現(xiàn)象。北墻表現(xiàn)為整體下沉，中部兩柱(?/④，?/⑤)的沉降量最大。經(jīng)觀測可知目前墻體尚未出現(xiàn)規(guī)律性的外閃或內(nèi)傾現(xiàn)象。

圖3 地面開裂現(xiàn)狀示意圖

2.3 基礎(chǔ)現(xiàn)狀檢測結(jié)果

現(xiàn)場在庫房外壁柱(?/④，?/⑤)之間進行基礎(chǔ)開挖檢測，開挖后發(fā)現(xiàn)在壁柱之間的條形鋼筋混凝土基礎(chǔ)已經(jīng)發(fā)生斷裂，裂口上部磚墻亦發(fā)生開裂，基礎(chǔ)斷裂寬度約7 mm。墻體裂縫寬度約0.5 mm。室外地面采用素土回填，而未采用灰土回填。

3 原因分析及影響

根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果，材料庫目前現(xiàn)狀為典型的地基不均勻沉降現(xiàn)象。地基不均勻沉降導(dǎo)致基礎(chǔ)斷裂、上部墻體開裂、室內(nèi)地面下陷。

發(fā)生地基不均勻沉降的原因為:材料庫北側(cè)籃球場上食鹽的堆放，阻礙了雨水的迅速排走，積水順原有花池土進入墻下基礎(chǔ)，室外地面未采用灰土回填，無法阻擋水體浸入，地基土含水率提高，承載力下降，誘發(fā)地基不均勻沉降?；@球場曾出現(xiàn)鍋底狀下陷，地面開裂，成為外部水體進入地下的入口，導(dǎo)致浸水面積增大，所采取的花池拆除、灰土換填等處理工作，并沒有改善地基土的含水率，故在食鹽堆載恢復(fù)及倉庫存儲原料時，地面荷載增大，地基土持續(xù)壓縮變形、排水固結(jié)，發(fā)生進一步的沉降，成為目前現(xiàn)狀。

目前材料庫墻體開裂及地面下陷情況尚不會影響到南側(cè)生產(chǎn)車間的房屋結(jié)構(gòu)。

4 加固處理方案

由于地基不均勻沉降造成了該庫房墻體開裂，地面下陷，墻體下沉，條形基礎(chǔ)斷裂等情況，因此進行加固處理時應(yīng)遵循先加固地基，后加固基礎(chǔ)，最后加固上部結(jié)構(gòu)的基本原則，進行基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)加固前，應(yīng)確認加固后的地基沉降是否已經(jīng)穩(wěn)定。

4.1 墻體裂縫處理方案

根據(jù)上部結(jié)構(gòu)墻體裂縫現(xiàn)狀，對寬度較小的裂縫(≤1.5 mm)可不必進行處理，或僅作封閉處理后重新進行飾面裝修;對寬度較大的裂縫(≥1.5 mm)，應(yīng)將原有飾面磚及抹灰層除去，在裂縫處墻體兩面鋪設(shè)鉛絲網(wǎng)片(規(guī)格為80×80)，然后采用M10水泥砂漿抹面，厚度為20 mm。鉛絲網(wǎng)片寬度為400 mm，跨裂縫每邊為200 mm，長度為裂縫長度兩端各加200 mm。

4.2 基礎(chǔ)斷裂處理方案

采用加大截面法對基礎(chǔ)斷裂部位進行處理。處理部位為軸線④～軸線⑤之間基礎(chǔ)斷裂部位，處理長度為8 m，見圖4。新增基礎(chǔ)混凝土采用C25混凝土，縱筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。

圖4 基礎(chǔ)加大截面斷面圖

4.3 地基加固處理方案

在庫房北墻、東墻、西墻周圍設(shè)置生石灰樁，墻外側(cè)設(shè)置兩排，墻內(nèi)側(cè)設(shè)置一排。利用生石灰吸水膨脹的原理，降低土體中的含水率，固結(jié)目前軟弱地基土。樁孔徑300，樁間距1.0 m，梅花形布置，處理深度為自原條形基礎(chǔ)底面以下5 m，采用洛陽鏟人工成孔，樁上部300 mm采用體積比2∶8的灰土覆蓋，該部分石灰料采用熟石灰。

生石灰樁體填料采用生石灰(CaO)，摻入10%～15%的中粗砂，生石灰粒徑不大于70 mm，每次填料高度不大于400 mm，分層夯實。

生石灰樁的施工工藝應(yīng)按照JGJ 79-2002建筑地基處理技術(shù)規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

墻體外側(cè)1.8 m范圍內(nèi)換填3∶7灰土，換填深度同基礎(chǔ)埋深。將底部原土夯實后，上鋪300 mm厚3∶7灰土，務(wù)必分層夯實，灰土上做100 mm厚C10混凝土散水及硬化層，面上加5 mm厚1∶1水泥砂漿隨打隨抹光，向外坡4%。散水及硬化層應(yīng)每隔10 m設(shè)置一道伸縮縫，散水與外墻之間設(shè)20 mm寬縫，采用瀝青膠泥嵌縫。施工時嚴格按照有關(guān)規(guī)范進行。

墻體內(nèi)側(cè)將下陷一側(cè)水磨石面層以下填土夯實后，恢復(fù)水磨石面層即可。

5 結(jié)語

該塑料廠原材料庫采用本文加固方案進行處理后，使用至今狀況良好，得到業(yè)主好評，本文所采取的加固處理措施可為類似工程提供有益參考。

[1]GB/T 50344-2004，建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準[S].

[2]GB 50007-2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].

[3]JGJ 79-2002，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[4]李國勝.建筑結(jié)構(gòu)裂縫及加層加固疑難問題的處理——附實例[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2006.

[5]王濟川，王玉倩.結(jié)構(gòu)可靠性鑒定與試驗診斷[M].長沙:湖南大學(xué)出版社，2004.