淺談工程質(zhì)量鑒定中在施工程基坑開挖對周邊建筑物的影響

李衛(wèi)華（天津銀石建設投資咨詢有限公司天津300381）

褚莉英（河北省滄州市鹽山縣水務局河北061000）

江志安（鐵道部第三勘察設計院天津300251）

淺談工程質(zhì)量鑒定中在施工程基坑開挖對周邊建筑物的影響

李衛(wèi)華（天津銀石建設投資咨詢有限公司天津300381）

褚莉英（河北省滄州市鹽山縣水務局河北061000）

江志安（鐵道部第三勘察設計院天津300251）

建筑工程是由各種結構體系從勘察、設計到施工的復雜過程來實現(xiàn)的特殊產(chǎn)品，其質(zhì)量是由所包含的組成部分的工程質(zhì)量所決定的。近幾年，人民法院依法受理的涉及建筑工程質(zhì)量的案件（尤其是民事糾紛案件）呈上升趨勢，與之相關聯(lián)、相對應的建筑工程質(zhì)量鑒定亦呈上升趨勢。有些工程質(zhì)量問題表觀現(xiàn)象非常相近、相似，這對工程質(zhì)量鑒定人員的“挑戰(zhàn)”也相對加大，由此，探討了“鑒定工作”與“工程技術”間潛在的聯(lián)系。

工程質(zhì)量鑒定在施工程基坑開挖建筑物

建筑工程是由各種結構體系通過勘察、設計、施工等復雜過程來實現(xiàn)的特殊產(chǎn)品，其質(zhì)量是由所包含的組成部分的工程質(zhì)量所決定的。對一個工程的質(zhì)量鑒定，不能只針對某些表觀現(xiàn)象來分析，更不能將某處質(zhì)量問題割裂來看，要全面到建筑物的每一細部，包括周邊的臨近建筑物。筆者結合幾年的鑒定檢測工作，以兩個具體的工程實例為依據(jù)，對在施工程基坑開挖對周邊建筑物的影響做分析比較。

1 應用案例

1.1 工程概況一

某道路，開工日期為2002年4月，竣工日期為2002年9月，該道路經(jīng)竣工驗收合格后隨即投入使用。2007年底，道路北側(cè)開始建設建筑物，其基坑開挖平面尺寸為261m×62m，基坑開挖深度為4.5m，該工程基坑開挖采用機械開挖并同時實施人工降水?；娱_挖后不久，發(fā)現(xiàn)該道路路段陸續(xù)出現(xiàn)裂縫、整體路段沉陷、設施井塌陷等現(xiàn)象，而其余路段均未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

1.1.1 鑒定要求

對道路地面開裂、下沉、設施井塌陷原因進行鑒定。

1.1.2 鑒定過程與分析

1.1.2.1 資料查閱①經(jīng)查閱《該區(qū)道路工程地質(zhì)勘察報告》得知：其勘察深度為3.0m，揭示土層均為第四系全新統(tǒng)路相堆積層，上部為填土層（Qm l），厚0.6～2.4m，主要為素填低或高液限粘土，褐色，中至高壓縮性，局部表層為雜填土；填土層以下為全新世晚期陸相堆積層（Q34al），褐色～褐灰色低或高液限粘土，含云母、鐵質(zhì)、有機質(zhì)、蟲孔，中至高壓縮性，含水量20‰～40‰，孔隙比大多為0.8～1.0，局部大于1.0。

②通過查閱《臨近在施工程降水方案》得知：該工程降水形式主要采用大口井圍降的方法，同時在基坑中部設一排降水井，水匯入沉淀池澄清后用潛水泵抽入施工場地南側(cè)的道路雨水井內(nèi)排出。

1.1.2.2 現(xiàn)場查勘、測繪該路邊與在施基坑邊的距離為21～23.5m。

1.1.2.3 理論分析及計算說明到鑒定工作開始時沉降路段北面工程正在進行施工并仍在繼續(xù)降水，施工部位為地下室結構工程?，F(xiàn)場觀察基坑開挖略有放坡，經(jīng)了解，降水時間已超過4個月。

①通過理論計算，計算安全系數(shù)大于理論安全系數(shù)，排除了因放坡開挖土體滑移造成大范圍地面沉降的可能性（詳見圖1）。

圖1 圖紙詳解

計算條件：本計算是應用同濟大學邊坡穩(wěn)定分析計算軟件（SLOPe1.0）計算整體穩(wěn)定安全系數(shù)。

計算方法選用瑞典條分法，應力模式總應力法計算結果顯示：安全系數(shù)k=1.18（理論安全系數(shù)k=1.2）。

②基坑降水對周邊環(huán)境的影響分析。通過對圖解法進行分析，本工程降水影響范圍在27.78m以上，在降水漏斗范圍以內(nèi)地下水位降低以后，必然會造成地面固結沉降。另外工程實踐證明降水井管的過濾層并不能絕對阻止粉土顆粒，粘土顆粒隨地下水一同抽走，故長時間抽水造成地面沉降增加。

1.1.3 鑒定結論

該道路地面開裂、下沉、排水井塌陷等現(xiàn)象與其北側(cè)在施工程基槽開挖降水措施不當有關。

1.2 工程概況二

某網(wǎng)球館為單層（局部二層）排架結構，樁基礎，開工日期為2005年1月15日，竣工日期為2006年1月26日。在該網(wǎng)球館北側(cè)為正在興建的游泳館（其基槽施工時間為2006年4月至2006年10月）。

1.2.1 鑒定要求

2006年6月至2007年11月，該網(wǎng)球館相繼發(fā)現(xiàn)，室內(nèi)地面出現(xiàn)開裂、地面下沉等現(xiàn)象，對下沉現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進行鑒定。

1.2.2 鑒定過程與分析

1.2.2.1 資料查閱①經(jīng)查閱網(wǎng)球館《巖土工程勘察報告》得知：該場地自上而下土層分布為：人工填土層，層厚1.5～2.7m（其中1.4m以下為黑色坑底淤泥）；粘土層，層厚0.4～1.9m，屬高壓縮性土；淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，層厚4.9～5.9m，屬高壓縮性土（局部夾淤泥）；粉質(zhì)粘土層，層厚2.2～3.8m，屬中壓縮性土；淤泥質(zhì)粘土層，層厚3.4～4.1m，屬高壓縮性土；粉質(zhì)粘土層，層厚0.7～1.3m，屬中高壓縮性土；粉質(zhì)粘土層，層厚1.5～1.8m，屬低壓縮性土；粉質(zhì)粘土層，層厚4.1～5.0m，屬中壓縮性土；粉砂層，層厚2.7～7.5m，屬低壓縮性土；粉質(zhì)粘土層，揭示最大層厚5.1m，屬中壓縮性土。該場地土為軟弱土。

②經(jīng)查閱施工圖得知，該網(wǎng)球館工程除柱下采用樁基礎外，其網(wǎng)球館室內(nèi)地面以下地基未做處理。

1.2.2.2 現(xiàn)場查勘、測繪網(wǎng)球館距在施游泳館基坑為3.5m。1.2.2.3網(wǎng)球館室內(nèi)地面地基沉降計算結果依據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB 50007-2002及網(wǎng)球館《巖土工程勘察報告》，壓縮層計算厚度為基底下22.8m，基底平均附加應力為19.2 kPa，沉降計算經(jīng)驗系數(shù)為1.3，地基最終沉降值為149.34mm。

1.2.2.4 技術分析①網(wǎng)球館室內(nèi)地面下沉原因分析：在軟土地基上大面積堆載是產(chǎn)生沉降的原因之一。本工程平面尺寸大于45m×86.2m，室內(nèi)外高差0.9m。從工程技術角度來講，實際上就相當于在這么大的面積內(nèi)，堆積了19.2 kN/m2的荷載（地面使用荷載忽略不計）。很明顯室內(nèi)地面沉降問題屬于規(guī)范規(guī)定的大面積堆載問題。大面積堆載的特點是地基土附加應力作用深度大，也就是地基土壓縮厚度大。經(jīng)計算本工程壓縮層厚度Z=22.8m，荷載作用寬度及作用面積越大沉降量也越大。

其《巖土工程勘察報告》顯示，本工程場地土質(zhì)15m深以上土層分布都屬于高壓縮性土或土的指標接近高壓縮性土。高壓縮性地基土工程上習慣稱為“飽和軟粘土”或“軟土地基”。軟土地基的特點：一是土的滲透系數(shù)很低，土的含水量超過液限，排水固結沉降需要時間較長，也就是說不是加完荷載短期內(nèi)沉降能夠完結。正如《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB 50007-2002第5.3.3條所示：既建筑物在施工期間完成的沉降量，對于高壓縮性土可認為已完成5%～20%，既地基沉降變形需要一個漫長的時間過程。另一個特點是高壓縮性土比中等壓縮性土壓縮性高5～10倍，也就是說相同荷載條件下一般地基土沉降量2～3 cm，高壓縮性土地基沉降量可達20～30 cm。

在網(wǎng)球館內(nèi)中心部位地基土中隱含了一個1.2 m厚的淤泥層，又增加了地面沉降。

經(jīng)實測網(wǎng)球館地面中部最大沉降量為228mm。而對網(wǎng)球館地面沉降量進行計算，其網(wǎng)球館中心點的最終計算沉降量為149mm。并且實測網(wǎng)球館地面中部最大沉降量228mm還不是最終沉降量。顯然除了以上原因以外還有其他因素影響地基沉降。

該工程巖土工程勘查報告在地質(zhì)柱狀圖中描述：1.4m以下為黑色坑底淤泥。可以分析推斷出在這層1.2m厚素填土沒有填墊時，本場地曾是一個水坑，而且中間部位坑較深，經(jīng)過長時間沉淀，在坑底沉積了很厚（1.2m）的淤泥。淤泥的特點是含水量大于液限，孔隙比大于1.5，壓縮性更高。由于沒有此淤泥層的實測土性指標。故網(wǎng)球館地面沉降計算中不能考慮這層淤泥的影響，也就是說沉降量計算值149mm不能包括1.2m厚淤泥的沉降量。

②相鄰外界施工工程對本工程沉降的影響分析：經(jīng)查，網(wǎng)球館相鄰建筑物基坑支護施工方案是規(guī)范合理的，并得到專家組的論證。從現(xiàn)場現(xiàn)狀分析，目前室內(nèi)地面沉降觀測結果是室內(nèi)中部沉降量較大，四周沉降量比較小，如果是基坑開挖或降水影響，應該在距基坑或降水井近處影響大，遠處影響小。臨近建筑物地下工程完工時間在2006年10月。按道理在基坑回填后停止抽水時相鄰土層不再產(chǎn)生影響，可本工程在2006年10月以后室內(nèi)地面沉降沒有停止。

1.3 鑒定結論

網(wǎng)球館室內(nèi)地面開裂、地面下沉等現(xiàn)象均系室內(nèi)地面下沉所致。

2 結束語

同樣是臨近在施工程基坑開挖，同樣有下沉現(xiàn)象，結論卻不盡相同。可見工程質(zhì)量問題表觀現(xiàn)象即使相似、相近，其產(chǎn)生的原因卻不一定相同。

建筑工程質(zhì)量司法鑒定是一項復雜、辛苦的工作，它不但涉及各類型工程結構、工程地質(zhì)及周邊環(huán)境、工程質(zhì)量檢測方法，而且還要運用各類相關的法律、法規(guī)、工程技術標準規(guī)范，同時還要進行細致的科學分析，并且還要排除各種干擾因素。盡管如此，只要鑒定工程人員始終遵循基本原則，就一定能夠得出一個科學、客觀、公正的鑒定結論?！?/p>

[1]張左.建筑工程質(zhì)量司法鑒定的基本原則及應用[J].中國司法鑒定，2005（3）：30-31.

[2]尹常慶，尹常健.在環(huán)境損害賠償案中司法鑒定的作用[J].中國司法鑒定，2005（3）：37-39.

2011-03-08