地下室上浮后的檢測鑒定

1、12010年年10月月17日日 黃山黃山地下室上浮后的檢測鑒定地下室上浮后的檢測鑒定與加固處理與加固處理匯報人匯報人: 郭郭 楊楊 教授級高工教授級高工合肥市重點工程建設管理局技術開發(fā)項目（編號：合肥市重點工程建設管理局技術開發(fā)項目（編號：2010CGAZ0181)2/274前言前言1235匯報提綱匯報提綱6工程概況及事故情況工程概況及事故情況地下停車庫局部上浮事故調查與檢測地下停車庫局部上浮事故調查與檢測地下停車庫上浮原因分析與結構鑒定地下停車庫上浮原因分析與結構鑒定結論及建議結論及建議地下停車庫的加固處理地下停車庫的加固處理3/271前言隨著城市建設的快速發(fā)展，隨著城市建設的快速發(fā)展，地下

2、空間地下空間的開發(fā)成為城市發(fā)的開發(fā)成為城市發(fā)展的必然趨勢，地下建筑的展的必然趨勢，地下建筑的抗浮問題抗浮問題也日益突出，也日益突出，抗浮抗浮設計水位的確定設計水位的確定及及合理選擇合理選擇抗浮措施抗浮措施直接影響到地下工直接影響到地下工程的安全性和經(jīng)濟性，工程程的安全性和經(jīng)濟性，工程實踐中，經(jīng)常發(fā)生因抗浮措實踐中，經(jīng)常發(fā)生因抗浮措施不當引起地下室上浮的事施不當引起地下室上浮的事故，我們結合工程實例，對故，我們結合工程實例，對地下室上浮的原因進行分析，地下室上浮的原因進行分析，并對地下室上浮后的結構損并對地下室上浮后的結構損傷鑒定與加固處理方法進行傷鑒定與加固處理方法進行探討。探討。 4/272

3、 2工程概況及事故情況工程概況及事故情況 合肥市某新建小區(qū)地下停車庫為地下二合肥市某新建小區(qū)地下停車庫為地下二層框架結構，建筑面積約層框架結構，建筑面積約15300m2，地，地庫基礎采用梁板筏基，工程于庫基礎采用梁板筏基，工程于2007年年10月月22日開工，日開工，2008年年4月月20日主體結構日主體結構封頂，封頂，2008年年8月月27日后澆帶澆筑完畢日后澆帶澆筑完畢后發(fā)現(xiàn)后發(fā)現(xiàn)地下停車庫局部上浮地下停車庫局部上浮，部分梁、，部分梁、柱及現(xiàn)澆板產生貫通裂縫，地下停車庫柱及現(xiàn)澆板產生貫通裂縫，地下停車庫局部平面布置及板裂縫分布示意圖見圖局部平面布置及板裂縫分布示意圖見圖1。5/272 2工

4、程概況及事故情況工程概況及事故情況圖圖1 1 車庫頂板結構局部平面布置及板裂縫分布示意圖車庫頂板結構局部平面布置及板裂縫分布示意圖6/272 2工程概況及事故情況工程概況及事故情況該工程建設場地土層自上而下依次為：該工程建設場地土層自上而下依次為：1層雜填土層雜填土，透水性強，層厚，透水性強，層厚0.40m3.00m；2層含淤泥質雜填土層含淤泥質雜填土，透水性，透水性一般，層厚一般，層厚0.50m3.20m；層粉質層粉質粘土粘土，透水性一般，層厚，透水性一般，層厚0.00m3.20m；層粘土層粘土，透水性一般，層厚，透水性一般，層厚0.50m4.20m；層粘土層粘土，透水性一，透水性一般，層厚

5、般，層厚24.00m27.00m。地下停車。地下停車庫底板位于庫底板位于層粘土，地下停車庫深層粘土，地下停車庫深度范圍內無地下水，上層滯水主要分度范圍內無地下水，上層滯水主要分布在布在1層雜填土、層雜填土、2層含淤泥質雜填層含淤泥質雜填土及土及層粉質粘土中，水量與大氣降層粉質粘土中，水量與大氣降水、地表水聯(lián)系密切。場地內無統(tǒng)一水、地表水聯(lián)系密切。場地內無統(tǒng)一地下水位，地下水位，勘探期間測得鉆孔內靜止勘探期間測得鉆孔內靜止水位埋深水位埋深0.7m2.0m，靜止水面標高，靜止水面標高為為25.34m27.48m，水位變化幅度約，水位變化幅度約為為25.0m27.8m。1 1層層 雜雜 填填 土土2

6、 2層層 含含 淤淤 泥泥 質質 雜雜 填填 土土 層層 粉粉 質質 粘粘 土土 層層 粘粘 土土 層層 粘粘 土土7/27該工程地下停車庫頂板頂面高程為該工程地下停車庫頂板頂面高程為26.75m，頂板澆筑完成后，頂板澆筑完成后60天開始后澆天開始后澆帶澆筑，并同時開始底板周圍密閉混凝帶澆筑，并同時開始底板周圍密閉混凝土帶澆筑及回填土施工。設計要求在底土帶澆筑及回填土施工。設計要求在底板周圍采取密閉措施板周圍采取密閉措施(寬、高不少于寬、高不少于1.2m)，回填土每層厚度不超過，回填土每層厚度不超過300mm，分層夯實，分層夯實，壓實系數(shù)壓實系數(shù)不少于不少于0.93。實際。實際施工時底板密閉混

7、凝土帶改為三角形，施工時底板密閉混凝土帶改為三角形，寬度為墻板以外寬度為墻板以外1000mm、高度為底板、高度為底板面以上面以上600mm。 2 2工程概況及事故情況工程概況及事故情況8/273 3 地下停車庫局部上浮事故調查與檢測地下停車庫局部上浮事故調查與檢測 （1）地下停車庫梁、柱及頂板裂縫形式及分布）地下停車庫梁、柱及頂板裂縫形式及分布板裂縫板裂縫現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，地下停車庫頂板裂縫形式均為現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，地下停車庫頂板裂縫形式均為直裂縫及斜裂縫直裂縫及斜裂縫，其其中直裂縫分布在板四周中直裂縫分布在板四周，J軸附近此類裂縫較多；軸附近此類裂縫較多；斜裂縫主斜裂縫主要分布在板中部要分布在板中部

8、。裂縫分布示意圖見圖。裂縫分布示意圖見圖1。裂縫均貫通板截面，裂縫均貫通板截面，明顯有滲水痕跡明顯有滲水痕跡。選取裂縫數(shù)量較多、寬度較大的負一層頂。選取裂縫數(shù)量較多、寬度較大的負一層頂(10-(1/10)/(1/H)-J)軸板，用裂縫測寬儀在板底測得裂縫最大寬軸板，用裂縫測寬儀在板底測得裂縫最大寬度為度為0.45mm。9/273 3 地下停車庫局部上浮事故調查與檢測地下停車庫局部上浮事故調查與檢測梁裂縫梁裂縫現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，地下停車庫北部及東部邊跨梁現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，地下停車庫北部及東部邊跨梁有裂縫，且有裂縫，且裂縫均分布在梁靠近邊柱一端裂縫均分布在梁靠近邊柱一端，其，其余部位無裂縫?，F(xiàn)場檢測共發(fā)現(xiàn)

9、余部位無裂縫?，F(xiàn)場檢測共發(fā)現(xiàn)15道梁有裂縫，道梁有裂縫，裂縫形式均為裂縫形式均為豎向直裂縫豎向直裂縫，大部分裂縫在，大部分裂縫在梁兩梁兩側對稱分布側對稱分布，梁最外端一條裂縫形狀均為下寬，梁最外端一條裂縫形狀均為下寬上窄，而且寬度最大，其余裂縫形狀基本為中上窄，而且寬度最大，其余裂縫形狀基本為中間寬、兩頭窄，用裂縫測寬儀測得裂縫最大寬間寬、兩頭窄，用裂縫測寬儀測得裂縫最大寬度在度在0.70mm3.20mm之間。典型裂縫分布示之間。典型裂縫分布示意圖見圖意圖見圖2、圖、圖3。 10/273 3 地下停車庫局部上浮事故調查與檢測地下停車庫局部上浮事故調查與檢測 圖2 負二層坡道K軸梁裂縫分布示意圖

10、 單位：mm 圖3 負二層坡道J軸梁裂縫分布示意圖 單位：mm 圖3 負二層坡道J軸梁裂縫分布示意圖 單位：mm圖2 負二層坡道K軸梁裂縫分布示意圖 單位：mm11/273 3 地下停車庫局部上浮事故調查與檢測地下停車庫局部上浮事故調查與檢測柱裂縫柱裂縫現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，地下停車庫現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，地下停車庫北部及東部邊跨有裂縫的柱北部及東部邊跨有裂縫的柱數(shù)量較多，裂縫寬度及長度數(shù)量較多，裂縫寬度及長度也較大，中間跨柱裂縫數(shù)量也較大，中間跨柱裂縫數(shù)量逐漸減少。所有柱裂縫形式逐漸減少。所有柱裂縫形式基本相同，基本相同，南側面裂縫分布南側面裂縫分布在柱上部，為水平直裂縫在柱上部，為水平直裂縫，并與東、西側

11、面裂縫連通，并與東、西側面裂縫連通，向斜上方開展；向斜上方開展；北側面裂縫北側面裂縫分布在柱下部，也為水平直分布在柱下部，也為水平直裂縫裂縫，并與東、西側面裂縫，并與東、西側面裂縫連通，向斜下方開展?，F(xiàn)場連通，向斜下方開展。現(xiàn)場檢測共發(fā)現(xiàn)檢測共發(fā)現(xiàn)13根柱有裂縫，根柱有裂縫，平面分布示意圖見圖平面分布示意圖見圖1，典型，典型柱裂縫示意圖見圖柱裂縫示意圖見圖4、圖、圖5。12/27圖4 負一層9/L軸柱上部裂縫分布示意圖 圖5 負一層9/L軸柱下部裂縫分布示意圖 3 3 地下停車庫局部上浮事故調查與檢測地下停車庫局部上浮事故調查與檢測13/273 3 地下停車庫局部上浮事故調查與檢測地下停車庫局

12、部上浮事故調查與檢測該柱裂縫最大寬度為該柱裂縫最大寬度為0.58mm，東側面裂，東側面裂縫最大長度為縫最大長度為400mm，西側面裂縫最大長，西側面裂縫最大長度為度為450mm。在柱北側面選擇選擇一處裂。在柱北側面選擇選擇一處裂縫，在裂縫最寬部位騎縫鉆取一個直徑為縫，在裂縫最寬部位騎縫鉆取一個直徑為75mm的芯樣的芯樣(鉆芯位置見圖鉆芯位置見圖5)，檢測裂縫，檢測裂縫深度，從取出的芯樣看，裂縫在距芯樣外深度，從取出的芯樣看，裂縫在距芯樣外表面表面200mm處向下偏離出芯樣，但處向下偏離出芯樣，但鉆進鉆進150mm時東、西兩側面裂縫部位均已滲水時東、西兩側面裂縫部位均已滲水，因此柱裂縫深度應與東

13、、西側面裂縫長度因此柱裂縫深度應與東、西側面裂縫長度相同。相同。 14/27（2）地下停車庫頂板板面標高）地下停車庫頂板板面標高現(xiàn)場檢測時在地下停車庫現(xiàn)場檢測時在地下停車庫(6-13)/(H-N)軸軸區(qū)域頂板面上布置了區(qū)域頂板面上布置了11處測點處測點(測點平面測點平面布置示意圖見圖布置示意圖見圖1)，用，用NA2型高精度水型高精度水準儀對觀測點標高進行測量，結果見表準儀對觀測點標高進行測量，結果見表1。測點編號測點編號B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11測點標高測點標高實測值實測值(m)-0.1234-0.1144-0.1220-0.1115-0.1016-0.0960+0.03

14、20-0.0738-0.0848+0.0824-0.0988測點最大相對高差測點最大相對高差205.8mm注：檢測所用的水準基點高程為0.0000m 3 3 地下停車庫局部上浮事故調查與檢測地下停車庫局部上浮事故調查與檢測15/273 3 地下停車庫局部上浮事故調查與檢地下停車庫局部上浮事故調查與檢測測（3）地面積水情況）地面積水情況現(xiàn)場查看時發(fā)現(xiàn)地下停車庫現(xiàn)場查看時發(fā)現(xiàn)地下停車庫北側地面有大量積水北側地面有大量積水，水面水面高度與頂板板面標高基本一致高度與頂板板面標高基本一致。 基坑北側積水基坑北側積水16/274 地下停車庫上浮原因分析與結構鑒定地下停車庫上浮原因分析與結構鑒定（1）地下停

15、車庫主體結構抗浮計算）地下停車庫主體結構抗浮計算計算依據(jù)計算依據(jù)建筑結構荷載規(guī)范建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001),2006版版建筑抗震設計規(guī)范建筑抗震設計規(guī)范(GB50011-2001),2008版版混凝土結構設計規(guī)范混凝土結構設計規(guī)范(GB50010-2002)建筑地基基礎設計規(guī)范建筑地基基礎設計規(guī)范(GB50007-2002)中國建筑科學研究院中國建筑科學研究院PKPM系列軟件系列軟件S-1模塊模塊抗浮計算結果抗浮計算結果該工程地下停車庫底板位于第該工程地下停車庫底板位于第層粘土層粘土,該土該土層不含水，原則上不會使車庫產生上浮層不含水，原則上不會使車庫產生上浮4，地下停車庫埋

16、置深度范圍內主要為地表水，地下停車庫埋置深度范圍內主要為地表水，因此本文僅從荷載角度對車庫抗浮水位高程因此本文僅從荷載角度對車庫抗浮水位高程進行計算。進行計算。 17/27A、由、由PKPM豎向導荷可得結構恒載標準值為豎向導荷可得結構恒載標準值為102942kN。B、地下停車庫基礎采用梁板筏基，筏板厚度、地下停車庫基礎采用梁板筏基，筏板厚度350mm，地梁，地梁的高度按平均值的高度按平均值400mm計，筏板外挑面積共為計，筏板外挑面積共為3886.7m2，可，可得自重標準值：得自重標準值：0.43886.725=38867kN，地下室總重：，地下室總重：102942+38867=141809k

17、N。C、上浮計算時地下室面積取混凝土墻內面積：、上浮計算時地下室面積取混凝土墻內面積：3610.7m2，由浮力平衡荷載可得由浮力平衡荷載可得(設需要水高為設需要水高為h米米)：3610.7h10=141809，h=3.9m。考慮地下室側板土的影響及其他因素的影響，取考慮地下室側板土的影響及其他因素的影響，取h=4.0m4.5m為地下室漂浮水位高度。為地下室漂浮水位高度。地下室底板底面標高為地下室底板底面標高為-7.55m，以標高為，以標高為0.000m計，則計，則地地下水位在下水位在-3.05m-3.55m即可使地下室局部上浮即可使地下室局部上浮。D、按照原設計圖紙，底板外圍一圈密閉混凝土帶配

18、重可增、按照原設計圖紙，底板外圍一圈密閉混凝土帶配重可增加抗浮水位加抗浮水位0.2m，實際施工的混凝土帶可增加抗浮水位，實際施工的混凝土帶可增加抗浮水位0.1m，二者相差不大，可忽略不計。施工時混凝土帶厚度及寬度減二者相差不大，可忽略不計。施工時混凝土帶厚度及寬度減小，小，止水效果不滿足設計要求止水效果不滿足設計要求。3 3 地下停車庫局部上浮事故調查與檢測地下停車庫局部上浮事故調查與檢測18/27（2）地下室上浮及裂縫成因分析）地下室上浮及裂縫成因分析經(jīng)檢測分析，該工程地下停車庫底板底面標高為經(jīng)檢測分析，該工程地下停車庫底板底面標高為-7.55m，該，該土層不含地下水，對車庫會產生上浮影響的

19、主要是土層不含地下水，對車庫會產生上浮影響的主要是地表水滲地表水滲入底板入底板，由本文計算可知，地表水滲透造成地下水位大于抗，由本文計算可知，地表水滲透造成地下水位大于抗浮水位，該工程地下停車庫梁、柱及頂板裂縫主要由于車庫浮水位，該工程地下停車庫梁、柱及頂板裂縫主要由于車庫局部上浮引起，裂縫成因分析如下：局部上浮引起，裂縫成因分析如下：車庫四周向上的浮力，使邊跨框架梁端部產生相對較大的車庫四周向上的浮力，使邊跨框架梁端部產生相對較大的剪應力，相鄰框架梁端部也產生逐跨遞減的剪應力，當應力剪應力，相鄰框架梁端部也產生逐跨遞減的剪應力，當應力超過混凝土的抗拉強度時，就會產生剪切裂縫。超過混凝土的抗拉

20、強度時，就會產生剪切裂縫。頂板設計厚度為頂板設計厚度為300mm，梁高，梁高1000mm，柱截面尺寸為，柱截面尺寸為550mm550mm，梁剛度明顯大于柱剛度，車庫周圍的上，梁剛度明顯大于柱剛度，車庫周圍的上浮作用會對柱頂端產生水平推力，在柱兩端產生剪切裂縫。浮作用會對柱頂端產生水平推力，在柱兩端產生剪切裂縫。由于柱產生彎剪變形，使頂板邊緣與梁交接部位應力相對由于柱產生彎剪變形，使頂板邊緣與梁交接部位應力相對集中，板四周易產生直裂縫。集中，板四周易產生直裂縫。3 3 地下停車庫局部上浮事故調查與檢測地下停車庫局部上浮事故調查與檢測19/27（3）受損構件的損傷評級）受損構件的損傷評級根據(jù)檢測結

21、果和根據(jù)檢測結果和民用建筑可靠性鑒定標準民用建筑可靠性鑒定標準(GB50292)判定，地下室結構構件的損傷評級如下：判定，地下室結構構件的損傷評級如下：地下室板：地下室一、二層頂現(xiàn)澆板大多裂縫寬地下室板：地下室一、二層頂現(xiàn)澆板大多裂縫寬度較小，呈不規(guī)則狀，其安全性等級綜合判定為度較小，呈不規(guī)則狀，其安全性等級綜合判定為Bu級。級。地下室梁：地下室框架梁端部受剪產生剪切裂縫，地下室梁：地下室框架梁端部受剪產生剪切裂縫，裂縫寬度較大，影響結構承載力，其安全性等級為裂縫寬度較大，影響結構承載力，其安全性等級為Cu級。級。地下室柱：地下室框架柱上浮后柱上、下兩端產地下室柱：地下室框架柱上浮后柱上、下兩

22、端產生斜向剪切裂縫，裂縫寬度較大，存在安全隱患，生斜向剪切裂縫，裂縫寬度較大，存在安全隱患，其安全性等級為其安全性等級為Cu級。級。 3 3 地下停車庫局部上浮事故調查與檢測地下停車庫局部上浮事故調查與檢測20/275 5 地下停車庫的加固處理地下停車庫的加固處理 根據(jù)地下停車庫的調查與鑒定結果，選擇泄水根據(jù)地下停車庫的調查與鑒定結果，選擇泄水卸壓方案處理地下室上浮。卸壓方案處理地下室上浮。（1）地下停車庫泄水卸壓處理方案）地下停車庫泄水卸壓處理方案增設泄水孔增設泄水孔在地下室底板增設一定數(shù)量的泄水孔，卸除底板水壓，在地下室底板增設一定數(shù)量的泄水孔，卸除底板水壓，使地下室恢復原受力狀態(tài)，泄水孔

23、做法見圖使地下室恢復原受力狀態(tài)，泄水孔做法見圖6。圖6 泄水孔示意圖 21/275 5 地下停車庫的加固處理地下停車庫的加固處理 泄泄水水照照片片22/275 5 地下停車庫的加固處理地下停車庫的加固處理增設室外地坪防水層為防止地表水繼續(xù)滲入地下室底板，在室外地面增加現(xiàn)澆混凝土地坪防水層，做法見圖7。增設室外降水井在地下停車庫四周設置室外降水井，降水井做法見圖8。 圖7 室外防地表水滲入示意圖 圖8 室外降水井示意圖 23/275 5 地下停車庫的加固處理地下停車庫的加固處理（2）受損結構加固處理）受損結構加固處理根據(jù)地下室板、梁、柱的損傷分級評定結果，選擇根據(jù)地下室板、梁、柱的損傷分級評定結

24、果，選擇加固方案如下：加固方案如下：板裂縫：板裂縫寬度小于板裂縫：板裂縫寬度小于0.2mm采用改性環(huán)氧樹采用改性環(huán)氧樹脂膠泥封閉，對縫寬小于脂膠泥封閉，對縫寬小于0.3mm，先開槽填充裂縫，先開槽填充裂縫，外面用兩層外面用兩層S玻璃纖維布加三層改性環(huán)氧樹脂處理，玻璃纖維布加三層改性環(huán)氧樹脂處理，對縫寬大于對縫寬大于0.3mm的裂縫用壓力注漿灌縫處理。的裂縫用壓力注漿灌縫處理。柱裂縫：柱裂縫先封閉或壓力注漿后，用兩層碳柱裂縫：柱裂縫先封閉或壓力注漿后，用兩層碳纖維布外包加固。纖維布外包加固。梁裂縫：梁側裂縫先封閉或壓力注漿后，在梁跨梁裂縫：梁側裂縫先封閉或壓力注漿后，在梁跨度范圍內采用外包鋼板法

25、加固。度范圍內采用外包鋼板法加固。24/275 5 地下停車庫的加固處理地下停車庫的加固處理（3）基礎注漿）基礎注漿為防止基礎持力層受水浸泡后承載力降低，為防止基礎持力層受水浸泡后承載力降低，現(xiàn)場對基底進行注漿加固，采用單液水泥漿，現(xiàn)場對基底進行注漿加固，采用單液水泥漿，水灰比為水灰比為0.6，注漿壓力不小于，注漿壓力不小于0.8MPa，實際，實際注漿量宜根據(jù)現(xiàn)場試驗確定。注漿量宜根據(jù)現(xiàn)場試驗確定。（4）沉降觀測）沉降觀測板底泄水和基礎注漿過程中，應加強地下停板底泄水和基礎注漿過程中，應加強地下停車庫的沉降觀測，防止出現(xiàn)過大的不均勻沉車庫的沉降觀測，防止出現(xiàn)過大的不均勻沉降，產生新的結構損傷。

26、降，產生新的結構損傷。 25/276 結論及建議結論及建議 地下建筑設計的主要內容是抗浮設計，本地下建筑設計的主要內容是抗浮設計，本文所述案例中，地下停車庫上浮主要原因文所述案例中，地下停車庫上浮主要原因是施工期間降雨量過大，地表積水沒有及是施工期間降雨量過大，地表積水沒有及時排出，地下室肥槽回填不密實，地表水時排出，地下室肥槽回填不密實，地表水滲透到地下室底板從而在地下停車庫周圍滲透到地下室底板從而在地下停車庫周圍形成一個局部連通的水力通道，造成地下形成一個局部連通的水力通道，造成地下室局部上浮，引起梁、板、柱結構損傷，室局部上浮，引起梁、板、柱結構損傷，并產生一定的安全隱患?？偨Y本文的鑒定并產生一定的安全隱患。總結本文的鑒定與加固處理過程，有以