某辦公樓地基沉陷后安全性鑒定及處理建議

摘 要：某辦公樓地溝水管爆裂，導(dǎo)致地基進(jìn)水，部分地基沉陷，填充墻體出現(xiàn)裂縫。依據(jù)現(xiàn)有資料、現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，利用裂縫測(cè)寬儀、回彈儀等儀器，對(duì)建筑物的地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果按現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)復(fù)核驗(yàn)算，依據(jù)檢測(cè)和復(fù)核驗(yàn)算結(jié)果，對(duì)建筑物安全性進(jìn)行鑒定評(píng)級(jí)，對(duì)存在安全隱患的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，提出處理建議。

關(guān)鍵詞：辦公樓地基沉陷；可靠性鑒定；處理建議

1 概 述

該辦公樓主體為三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，持力層為粗砂層，建筑面積約為1800m2。該樓于2010年4月開工建設(shè)，2011年10月竣工并投入使用。2011年11月上旬，該樓西南角地溝水管爆裂，導(dǎo)致地基進(jìn)水，當(dāng)時(shí)將水浸泡部分填土清除，用砂礫石進(jìn)行換填處理，2013年2月發(fā)現(xiàn)該樓部分地基沉陷，填充墻體出現(xiàn)裂縫。

2 鑒定內(nèi)容

2.1 地基基礎(chǔ)

2.1.1 沉降觀測(cè)

該建筑物原留設(shè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)已損壞，并且無(wú)原始沉降觀測(cè)資料。本次觀測(cè)采用DSZ2型水準(zhǔn)儀，以一層窗臺(tái)頂為參考水準(zhǔn)面進(jìn)行相對(duì)不均勻沉降觀測(cè)，觀測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可見(jiàn)，該樓局部?jī)A斜超出《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）規(guī)定的允許值，不滿足規(guī)范要求。

2.1.2 整體傾斜觀測(cè)

本次觀測(cè)采用DT-02CL型經(jīng)緯儀，對(duì)該樓進(jìn)行整體傾斜觀測(cè)，觀測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可見(jiàn)，該樓整體傾斜超出《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002允許范圍，不滿足規(guī)范要求。

2.1.3 土樣分析與顆粒分析

在21×E、18×E處開挖基礎(chǔ)，并分別在21×E、18×E處各取土樣一件，進(jìn)行土樣分析和顆粒分析。分析結(jié)果顯示，18×E處Mg2+含量為16mg/kg土，K++Na+含量為237mg/kg土，pH值為8.27，21×E處Mg2+含量為43mg/kg土，K++Na+含量為436mg/kg土，pH值為8.56，該地基土屬亞硫酸中鹽漬土，具有一定的溶陷性和吸濕性。分析結(jié)果顯示，21×E、18×E處地基土均為礫砂。

依據(jù)工程詳堪報(bào)告，該建筑物地基土屬亞硫酸中鹽漬土，具有一定溶陷性和吸濕性，本次土樣分析結(jié)果與報(bào)告中易溶鹽實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行對(duì)比，分析認(rèn)為地下水管爆裂，地基進(jìn)水，導(dǎo)致鹽份流失，地基不均勻沉降。

2.1.4 地基基礎(chǔ)鑒定評(píng)級(jí)

該樓設(shè)計(jì)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，以粗砂層為持力層，本次顆粒分析表明，21×E、18×E處地基土為礫砂。依據(jù)觀測(cè)結(jié)果，該樓相鄰柱基的沉降差、整體傾斜均不滿足規(guī)范要求，防震縫變形，外墻瓷磚拉裂，且開挖基礎(chǔ)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，18×E處基礎(chǔ)出現(xiàn)貫通性裂縫，裂縫寬約14mm，填充墻體出現(xiàn)明顯的沉降裂縫，個(gè)別裂縫寬度達(dá)到10mm以上，土樣分析結(jié)果表明，該樓因地下水管爆裂，地基進(jìn)水，導(dǎo)致鹽份流失，地基不均勻沉降，依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292-1999，該建筑物地基基礎(chǔ)安全性可評(píng)為Du級(jí)。

2.2 上部承重結(jié)構(gòu)

2.2.1 裂縫檢測(cè)

該樓框架梁、框架柱、現(xiàn)澆板主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)明顯裂縫；填充墻體、填充墻與柱連接處出現(xiàn)斜向、豎向、水平裂縫，裂縫寬度在1.0～12.0mm之間；屋面造型墻出現(xiàn)裂縫，裂縫寬度在1.0～9.0mm之間。

2.2.2 現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

本次檢測(cè)時(shí)，依據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T23-2011的要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況（該樓正在使用中），在一層至三層每層各抽取部分框架柱、現(xiàn)澆梁進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明，本次抽檢的框架柱、現(xiàn)澆梁現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值均滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸檢測(cè)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢測(cè)，該樓框架柱、框架梁截面尺寸均滿足設(shè)計(jì)要求；現(xiàn)澆板厚度滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2.4 鋼筋保護(hù)層厚度、配筋檢測(cè)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢測(cè)，該樓框架柱、框架梁及現(xiàn)澆板的鋼筋保護(hù)層厚度均滿足設(shè)計(jì)要求；經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢測(cè)，該樓框架柱、梁、現(xiàn)澆板所配鋼筋的規(guī)格、數(shù)量、間距基本符合設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求。

2.2.5 主體結(jié)構(gòu)復(fù)核驗(yàn)算

本次采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院研發(fā)的《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件》PKPM軟件中的鑒定加固模塊進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)復(fù)核計(jì)算。依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001（2008年版），該樓建筑抗震設(shè)防類別為丙類，抗震設(shè)防烈度為七度（第二組地震加速度0.10g），特征周期為0.40s。該樓為框架結(jié)構(gòu)，框架抗震等級(jí)為三級(jí)。計(jì)算結(jié)果簡(jiǎn)述如下：

（1）該部分第一扭轉(zhuǎn)周期與第一平動(dòng)周期的比值均為0.84<0.90，滿足規(guī)范要求；

（2）該部分X方向最大層間位移角為1/1095，Y方向最大層間位移角為1/875，均滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001（2008年版）第5.5.1條中規(guī)定的限值1/550的要求。

（3）該部分本層與上一層的抗剪承載力之比均大于0.80，滿足規(guī)范要求。

（4）該部分框架柱最大軸壓比為0.57，滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001（2008年版）規(guī)定的0.90的限值。

（5）該部分框架柱、框架梁的截面尺寸及配筋均滿足抗震承載力要求。

根據(jù)以上檢測(cè)和復(fù)核驗(yàn)算結(jié)果，該樓上部承重結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件安全性可評(píng)為Cu級(jí)。

2.2.6 結(jié)構(gòu)的整體性

（1）該樓結(jié)構(gòu)模式和結(jié)構(gòu)布置形式合理，傳力路線明確，基本符合規(guī)范要求；

（2）該樓整體傾斜，個(gè)別柱與墻連接處出現(xiàn)裂縫；

（3）該樓的框架柱、框架梁及現(xiàn)澆板的配筋構(gòu)造均基本滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

根據(jù)以上檢測(cè)結(jié)果，該樓上部承重結(jié)構(gòu)的整體性可評(píng)為BU級(jí)。

2.2.7 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的位移或變形

該樓部分頂點(diǎn)位移最大值達(dá)到155mm，大于H/450（26mm）（H為結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)高度），依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292-1999的相關(guān)規(guī)定，上部結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移評(píng)定為CU級(jí)。

2.2.8 上部承重結(jié)構(gòu)的安全性鑒定評(píng)級(jí)

根據(jù)該樓構(gòu)件的安全性等級(jí)、結(jié)構(gòu)的整體性等級(jí)、結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移，該樓上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)評(píng)定如下：

2.3 圍護(hù)系統(tǒng)的承重部分

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，該樓圍護(hù)系統(tǒng)的承重結(jié)構(gòu)個(gè)別構(gòu)件頂點(diǎn)位移超出規(guī)范要求，填充墻體出現(xiàn)裂縫，依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-1999）的相關(guān)規(guī)定，該樓圍護(hù)系統(tǒng)的承重部分安全性評(píng)定為Cu級(jí)。

2.4 鑒定單元的安全性鑒定評(píng)級(jí)

根據(jù)該樓地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)、圍護(hù)系統(tǒng)的承重部分安全性評(píng)定等級(jí)，鑒定單元安全性等級(jí)評(píng)定如下：

根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-1999），該辦公樓主體結(jié)構(gòu)安全性可評(píng)為Dsu級(jí)。

3 鑒定結(jié)論

（1）綜合分析認(rèn)為，該樓地基基礎(chǔ)靜載下存在較為嚴(yán)重的缺陷；該樓部分填充墻多處出現(xiàn)沉降裂縫，已顯著影響其使用功能；混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件頂點(diǎn)位移超出規(guī)范允許值；地基沉陷導(dǎo)致外墻瓷磚局部拉裂、脫落。

（2）根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-1999），該辦公樓主體結(jié)構(gòu)安全性可評(píng)為Dsu級(jí)，即安全性嚴(yán)重不符合《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)Asu級(jí)的要求，嚴(yán)重影響整體承載，必須立即采取措。

4 建 議

（1）對(duì)該樓地基基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范進(jìn)行加固處理。

（2）對(duì)填充墻體裂縫、外墻開裂脫落瓷磚進(jìn)行修補(bǔ)處理。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50292-1999，民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]GB50023-2009，建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]GB/T50344-2004，建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4]GB50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

作者簡(jiǎn)介：焦振輝（1978-），本科，工程師，畢業(yè)于蘭州理工大學(xué)土木工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事建筑物檢測(cè)鑒定及抗震加固施工等工作。