某磚混樓地基不均勻變形檢測鑒定

楊志鋒，朱玉佼，陳 葉，李 兵

（1.河北建研科技有限公司，石家莊 050021；2.河北建研工程技術(shù)有限公司，石家莊 050021）

0 引言

近年來，多層磚混住宅樓在使用過程中，經(jīng)常發(fā)生倒塌事故，造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。房屋在倒塌事故發(fā)生前，會出現(xiàn)裂縫、傾斜或不均勻沉降等預(yù)警現(xiàn)象，此時(shí)如果能夠及時(shí)的對房屋進(jìn)行檢測鑒定，并根據(jù)檢測鑒定結(jié)論進(jìn)行相應(yīng)的加固處理，就能減少或者避免類似事故的發(fā)生。

1 工程概況

該住宅樓設(shè)計(jì)于1982年，同年施工建造，年底竣工?？偨ㄖ娣e為1 200m2。平面為矩形，為五層房屋。層高均為2.8m，室內(nèi)外高差為0.9m。住宅樓高度為14.9m。住宅樓主體東西向?qū)?.5m，南北向長為30.6m。其所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為7度，地震分組為第一組，設(shè)計(jì)地震基本地震加速度值為0.10g。住宅樓平面示意圖見圖1。

圖1 住宅樓平面示意圖

該住宅樓為磚混結(jié)構(gòu)，主要采用預(yù)制空心樓板，局部采用現(xiàn)澆板。梁、圈梁、現(xiàn)澆板和構(gòu)造柱的混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級為C20。磚砌體為MU10機(jī)制磚，M5混合砂漿。住宅樓基礎(chǔ)為毛石基礎(chǔ)，基底埋深1.5m?；A(chǔ)下方為1 000mm 厚素土墊層。

2 檢測目的

該住宅樓已經(jīng)使用了30年，期間住戶多次反映其房屋墻體存在開裂及傾斜現(xiàn)象，2012年11月初又反映其房屋內(nèi)的裂縫有開展的現(xiàn)象。為了解該住宅樓主體結(jié)構(gòu)安全狀況，受當(dāng)?shù)卣袑υ撟≌瑯沁M(jìn)行了現(xiàn)場檢測，并對該住宅樓的安全狀況、地基不均勻變形及裂縫成因做出鑒定。

3 檢測項(xiàng)目

主體結(jié)構(gòu)損傷普查及構(gòu)造檢查、地基基礎(chǔ)檢測、砌體強(qiáng)度檢測、混凝土強(qiáng)度檢測、鋼筋配置檢測、墻體垂直度偏差測量。

按照當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度和建筑物的類別，根據(jù)材料實(shí)測強(qiáng)度，依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行承載力驗(yàn)算。

根據(jù)該住宅樓上部結(jié)構(gòu)損傷、巖土工程勘察報(bào)告及墻體垂直度偏差，分析地基不均勻變形的原因及裂縫成因。

4 檢測結(jié)果

4.1 常規(guī)項(xiàng)目檢測結(jié)果

該住宅樓墻體上裂縫總體上呈正“八”字形分布，最大裂縫寬度為7.0 mm，主要表現(xiàn)為1～4 層縱墻的門窗洞口角部斜裂縫。存在部分溫度收縮裂縫，主要表現(xiàn)為頂層縱墻兩端呈正“八”字形分布的裂縫及圈梁下皮水平裂縫。墻體裂縫示意圖見圖2。

該住宅樓中部曾出現(xiàn)供水管道漏水現(xiàn)象，據(jù)住戶反映，在此之前，該住宅樓已經(jīng)向南側(cè)傾斜。

圖2 墻體裂縫示意圖

該住宅樓總層數(shù)為5層，總高度為14.9m。各層層高均為2.8 m。室內(nèi)外高差為0.9 m。按照《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》應(yīng)劃分為丙類建筑，即標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類。按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，7 度（0.10g）抗震設(shè)防區(qū)多層砌體房屋的層數(shù)不應(yīng)超過7層，高度不應(yīng)超過21m，層高不應(yīng)超過3.6m，房屋的最大高寬比不應(yīng)大于2.5，最大橫墻間距不應(yīng)大于11m，窗間墻的最小寬度及外墻盡端至門窗洞邊的最小距離為1.0m，該住宅樓上述抗震構(gòu)造措施均滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

該住宅樓僅在外墻四角，單元墻兩端以及樓梯間兩個(gè)角設(shè)置了構(gòu)造柱，構(gòu)造柱設(shè)置不符合現(xiàn)行規(guī)范的要求；每層外墻和內(nèi)縱墻墻頂均設(shè)置有現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，1～4層內(nèi)橫墻上圈梁的最大間距為6.3m，頂層內(nèi)橫墻上圈梁的最大間距為3.3m，圈梁布置符合現(xiàn)行規(guī)范的要求。

現(xiàn)場在住宅樓外墻外1.50～2.00m 布設(shè)人工探井8處，探井深9.0～9.6m，詳見圖3與圖4。場地處于山前坡洪積裙地貌單元，場地巖性以濕陷性粉土為主，其中含角礫夾層，自上而下可分為2層，第1層為雜填土，第2層為粉土Q14。自天然地面下2.0m 起算，各孔的濕陷量與平均含水量見表1。現(xiàn)狀北區(qū)土的濕陷等級為Ⅰ級，現(xiàn)狀南區(qū)土的濕陷等級為Ⅱ級。該住宅樓基礎(chǔ)采用毛石基礎(chǔ)，砌筑質(zhì)量較差，截面尺寸不符合設(shè)計(jì)要求。

圖3 勘探點(diǎn)平面布置圖

圖4 工程地質(zhì)剖面圖

表1 各探井濕陷量與平均含水量

磚強(qiáng)度檢測采用回彈法，儀器采用ZC4型磚回彈儀；砂漿強(qiáng)度偏低，檢測采用貫入法，儀器采用SJY800型砂漿貫入儀。對每層磚砌體抽取6個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行檢測?；炷翗?gòu)件強(qiáng)度采用回彈結(jié)合齡期修正的方法進(jìn)行檢測，儀器選用ZC3－A 型混凝土回彈儀，每層抽取5個(gè)構(gòu)件進(jìn)行檢測。

根據(jù)檢測結(jié)果，磚強(qiáng)度等級推定值為MU10；砂漿抗壓強(qiáng)度推定值為3.0 MPa，不滿足設(shè)計(jì)圖紙M5的要求；混凝土構(gòu)件強(qiáng)度推定值為13.0 MPa。

現(xiàn)場每層抽取5個(gè)混凝土構(gòu)件，采用PS200鋼筋探測儀，對其鋼筋數(shù)量、箍筋間距進(jìn)行了檢測。鋼筋數(shù)量、箍筋間距符合設(shè)計(jì)要求。

現(xiàn)場采用經(jīng)緯儀和鋼尺，根據(jù)現(xiàn)場檢測條件，對圖5所示墻體垂直度進(jìn)行了測量。

圖5 墻體垂直度偏差測量結(jié)果

4.2 承載力驗(yàn)算復(fù)核

按照實(shí)測砌體磚及砂漿強(qiáng)度進(jìn)行承載力驗(yàn)算復(fù)核。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，該住宅樓底部三層抗震、抗剪承載力不足，其主要原因在于實(shí)測砂漿強(qiáng)度為3.0 MPa，不滿足設(shè)計(jì)M5的要求。

4.3 鑒定分析

通過圖2可以看出，該建筑發(fā)生了地基不均勻沉降，中部沉降較兩側(cè)大，所以墻體裂縫呈現(xiàn)為正“八”字形分布。

通過表1可以看出，北部的含水率較南部含水率大，因此北部的濕陷性變形較南部大；通過圖4可以看出，北部地基土較南部地基土硬，因此在上部荷載作用下北部沉降較南部沉降小。通過圖5可以看出，該建筑整體向南側(cè)傾斜。

在使用過程中，該建筑中部曾出現(xiàn)供水管道漏水現(xiàn)象。管道漏水發(fā)生后主要由建筑中部向北部進(jìn)行滲透，中部濕陷性變形最大，北部次之，南部最小。

地基滲水與上部荷載共同作用下，導(dǎo)致該建筑中部變形最大，南部次之，北部最小。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

根據(jù)檢測結(jié)果，該住宅樓存在下列安全隱患：

（1）墻體存在地基不均勻沉降裂縫與溫度裂縫。

（2）構(gòu)造柱設(shè)置不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

（3）所在場地土層具有濕陷性，基礎(chǔ)砌筑質(zhì)量差且截面尺寸不滿足設(shè)計(jì)要求。

（4）磚砌體材料砂漿強(qiáng)度推定值為3.0MPa，不滿足設(shè)計(jì)M5 的要求?；炷翗?gòu)件的推定強(qiáng)度為13.0 MPa，不滿足設(shè)計(jì)C20的要求。

（5）底部3層抗震、抗剪承載力不滿足要求。

5.2 建議

建議對該住宅樓立即采取相應(yīng)加固處理措施，并切斷外來水的不利影響。

既有建筑在出現(xiàn)裂縫、傾斜或不均勻沉降時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢測鑒定，并根據(jù)檢測鑒定結(jié)論進(jìn)行相應(yīng)的加固處理，能減少或者避免房屋倒塌事故的發(fā)生。

［1］ 北京市建筑設(shè)計(jì)研究院.建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)措施［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

［2］ 高小旺.建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范理解及應(yīng)用［M］.北京：中國建筑出版社，2012.

［3］ 郭宏，魏立國.磚混結(jié)構(gòu)教學(xué)樓的抗震檢測鑒定［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2010（6）：496－498，40.

［4］ 50011－2010，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.