淺議某住宅樓墻體裂縫形成的原因

趙 禺 霏

(山西省建筑科學(xué)研究院，山西 太原　030001)

1　項(xiàng)目概況

1.1　建筑概況

山西省某住宅小區(qū)1號(hào)樓，為地下1層、地上6層建筑。該樓坐南朝北，平面布置呈矩形，東西方向長為92.86 m，南北方向?qū)挒?1.5 m，總建筑面積約為7 475.23 m2。地下室層高3.6 m，1層～6層層高均為3.1 m，建筑總高度為19.5 m，室內(nèi)外高差為0.9 m。該樓共分為六個(gè)單元，在軸和軸之間(三、四單元交接處)設(shè)有60 mm寬的變形縫。該樓建筑平面示意圖如圖1所示，建筑現(xiàn)狀情況如圖1所示。

1.2　結(jié)構(gòu)概況

該工程主體結(jié)構(gòu)型式為磚砌體結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30，筏板厚度為500 mm，筏板外擴(kuò)尺寸為800 mm。墻體采用粘土磚，磚的設(shè)計(jì)強(qiáng)度均為MU10，地下1層采用M10水泥砂漿，1層采用M10混合砂漿，2層～6層均采用M7.5混合砂漿。該樓抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，抗震設(shè)防分類為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，建筑結(jié)構(gòu)使用年限為50年。

1.3　使用歷史概況

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)了解，該工程在主體施工完畢后，因故停工長達(dá)四年之久。該樓與其北側(cè)的2號(hào)樓之間面積為2 375 m2左右的中院，在長達(dá)四年時(shí)間內(nèi)未做平整、排水和硬化處理，且院中地面的最低標(biāo)高為-4.5 m，四年來中院積水基本全部滲入院內(nèi)，并侵入1號(hào)樓三單元～五單元附近的基礎(chǔ)內(nèi)。據(jù)該樓相關(guān)的設(shè)計(jì)人員介紹，在院中最低的位置處積水長達(dá)兩年之久。2014年，該樓三單元～五單元部分墻體陸續(xù)出現(xiàn)不同程度的裂縫，裂縫由地下室開始逐漸向上部發(fā)展，隨著時(shí)間的推移，2015年裂縫逐漸增多，并呈加重趨勢(shì)。

2　墻體裂縫情況

該樓裂縫多數(shù)呈斜向發(fā)展，主要集中在二單元～五單元縱墻墻體上，一單元和六單元少數(shù)墻體略有涉及。這些裂縫尤以三、四單元最為嚴(yán)重，其程度逐漸向兩邊減輕。按照現(xiàn)場(chǎng)記錄的裂縫形態(tài)、走向、位置等情況，可大致將其分為以下四種類型：縱墻(，，，軸)呈正八字發(fā)展的斜向裂縫；內(nèi)橫墻呈北高南低狀發(fā)展的斜向裂縫和內(nèi)墻個(gè)別門洞上角部的斜向裂縫；沿窗洞下角部開始發(fā)展的較短、不規(guī)則斜向裂縫。

2.1　縱墻斜向裂縫

此種裂縫多數(shù)存在于外縱墻窗洞下部，部分存在于內(nèi)縱墻墻體上。裂縫多集中在二單元～五單元墻體上，且以四單元軸～軸段為分界線呈正八字型分布，即位于軸東側(cè)的墻體裂縫呈西高東低狀發(fā)展，位于軸西側(cè)的墻體裂縫呈東高西低狀分布；裂縫程度由地下室向上逐漸減輕；這些裂縫尤以軸～軸段兩側(cè)的墻體最為嚴(yán)重，其程度逐漸向兩邊減輕，裂縫最大寬度約為18 mm。

2.2　內(nèi)橫墻斜向裂縫

此種裂縫主要集中在二單元～五單元內(nèi)橫墻上，大多數(shù)表現(xiàn)為北高南低狀斜向發(fā)展，個(gè)別裂縫呈南高北低狀發(fā)展，多數(shù)裂縫下寬上窄，向上逐漸收斂。裂縫最大寬度約為0.8 mm。

2.3　內(nèi)墻門洞上角部斜向裂縫

此種裂縫主要集中在二至五單元內(nèi)墻門洞上角部的墻體上，裂縫由洞口上角部先水平后向上發(fā)展，呈下寬上窄逐漸收斂狀。這類裂縫長度較短、寬度較小，最大寬度約為0.6 mm。

2.4　窗洞下角部不規(guī)則斜向裂縫

此種裂縫主要存在于該樓各單元一層以上的部分窗洞下角部，裂縫由窗洞下角部開始發(fā)展，表現(xiàn)為不規(guī)則開裂，該類裂縫程度相對(duì)較為輕微、長度較短，呈上寬下窄、逐漸收斂狀，裂縫最大寬度約為0.1 mm。

3　建筑變形測(cè)量

3.1　傾斜測(cè)量

現(xiàn)場(chǎng)采用全站儀對(duì)該樓主體進(jìn)行了傾斜觀測(cè)，對(duì)具備觀測(cè)條件的建筑物三個(gè)角部設(shè)置了觀測(cè)點(diǎn)：1號(hào)觀測(cè)點(diǎn)—32/E；2號(hào)觀測(cè)點(diǎn)—32/A；3號(hào)觀測(cè)點(diǎn)—1/A。1號(hào)樓各測(cè)點(diǎn)觀測(cè)結(jié)果見表1。

表1　傾斜測(cè)量結(jié)果表

由表1所示的測(cè)量結(jié)果可知，該樓所測(cè)角點(diǎn)的傾斜量均未超過相應(yīng)規(guī)范規(guī)定限值。

3.2　相對(duì)高差測(cè)量

從表1測(cè)試結(jié)果以及圖2所示的高差示意圖可知，1號(hào)樓正(北)立面各測(cè)點(diǎn)的相對(duì)高差值最大處相差123 mm，且表現(xiàn)為中間低、東西兩側(cè)高的趨勢(shì)；背(南)立面各測(cè)點(diǎn)的相對(duì)高差值最大處相差110 mm，亦為中間低、東西兩側(cè)高的趨勢(shì)。其兩側(cè)縱墻高差最低的區(qū)域都集中在軸～軸段內(nèi)，即三、四單元之間的區(qū)域?yàn)樵摌悄壳白冃巫畲蟮牟课?。測(cè)試結(jié)果表明，該樓存在明顯的下沉變形情況，尤以三、四單元之間的區(qū)域最為嚴(yán)重。

4　墻體裂縫原因

4.1　地基基礎(chǔ)不均勻沉降裂縫

此類裂縫主要表現(xiàn)為斜向裂縫，且一般發(fā)生在縱墻墻體上，多數(shù)裂縫通過窗洞口的兩個(gè)對(duì)角以及窗臺(tái)墻，裂縫大致成45°，向沉降較大的方向傾斜，并由下向上發(fā)展，而由于橫墻剛度較大，一般不會(huì)產(chǎn)生太大的相對(duì)變形，故橫墻存在這類裂縫情況較輕。該類裂縫多出現(xiàn)在底層墻體，向上逐漸減少，裂縫寬度下大上小。

據(jù)委托方相關(guān)工作人員反映，該樓自建成后，室外在長達(dá)四年時(shí)間內(nèi)未做平整、排水和硬化處理，且院中三、四單元附近地面的最低標(biāo)高為-4.5 m，相當(dāng)于在此處形成一個(gè)較大的集水坑，此位置長期處積水達(dá)兩年之久。由于上述原因，四年來院中的積水基本全部侵入該樓三單元～五單元附近的基礎(chǔ)內(nèi)。根據(jù)該樓的勘察報(bào)告，該樓場(chǎng)地內(nèi)地基為Ⅰ級(jí)非自重濕陷性黃土，這種類型的土一旦受水會(huì)產(chǎn)生濕陷，導(dǎo)致地基產(chǎn)生不均勻沉降，當(dāng)基礎(chǔ)無法承擔(dān)因沉降差而產(chǎn)生的變形時(shí)，便會(huì)在磚砌墻體內(nèi)部產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，當(dāng)砌體抗拉抗剪強(qiáng)度不足以抵抗變形導(dǎo)致的拉剪應(yīng)力時(shí)，墻體便會(huì)產(chǎn)生裂縫[1-3]。

4.2　墻體材料自身收縮裂縫

該類裂縫是由于墻體自身材料收縮所致,由于門洞口上方的混凝土過梁與磚砌體兩者材質(zhì)不同，對(duì)外界溫度、濕度的敏感程度不同，在環(huán)境變化時(shí)，變形不同步，因而易在兩者交界處產(chǎn)生裂縫[4]。根據(jù)裂縫走向及寬度可以確定，該樓的地基基礎(chǔ)不均勻沉降也對(duì)此裂縫的出現(xiàn)和加寬產(chǎn)生了一定的作用。

5　結(jié)語

本文通過工程實(shí)例，介紹了住宅樓裂縫檢測(cè)的一般過程，包括各類墻體裂縫統(tǒng)計(jì)、建筑傾斜測(cè)量、窗洞相對(duì)高差測(cè)量等?；诮y(tǒng)計(jì)的墻體裂縫，根據(jù)裂縫形態(tài)對(duì)各類墻體裂縫予以分類，闡述裂縫出現(xiàn)的原因，相關(guān)檢測(cè)方法可為類似工程的分析處理提供經(jīng)驗(yàn)參考。

參考文獻(xiàn)：