淺析某項(xiàng)目大樓地下車庫上浮原因及處理建議

田 寶 林

(山西省建筑科學(xué)研究院有限公司，山西 太原 030001)

引起地下室上浮的主要原因是地下水的浮力大于建筑物的重量，使得地下室出現(xiàn)上浮現(xiàn)象。造成這種情況的原因諸多，例如，設(shè)計(jì)人員的疏忽大意，對地下水位標(biāo)高取值有誤；勘察單位提供地下水位標(biāo)高不準(zhǔn)確；施工單位過早的停止降水或地下室回填土的回填質(zhì)量差無法形成有效摩擦力；監(jiān)理單位監(jiān)督不到位等多方面的原因。因此，對于地下室上浮事故應(yīng)仔細(xì)分析其產(chǎn)生的原因，并針對性采取相應(yīng)的技術(shù)處理措施，以最大程度減小其對房屋主體結(jié)構(gòu)造成的不利影響。

1 工程概況

該項(xiàng)目位于該區(qū)地下水位相對較高的地段，其建筑總建筑面積為96 530 m2，其中地上建筑面積為66 830 m2，地下建筑面積29 700 m2(包含⑦軸以西地下車庫8 355 m2)。該工程項(xiàng)目總體布置見圖1。各單體建筑結(jié)構(gòu)概況見表1。

表1 各段單體建筑情況

單體概況建筑物層數(shù)地上地下長度m寬度m高度m長寬比高寬比上部結(jié)構(gòu)形式基礎(chǔ)形式后澆帶變形縫人防A段1271.556.19.521.270.18框架結(jié)構(gòu)梁板式筏板B段1571.360.222.81.180.39框架結(jié)構(gòu)梁板式筏板C段1240.812.99.103.160.81框架結(jié)構(gòu)梁板式筏板D段1463.662.818.61.010.31框架結(jié)構(gòu)梁板式筏板E段2768.924.930.32.771.22框架—剪力墻結(jié)構(gòu)梁板式筏板F段2760.824.930.32.441.22框架—剪力墻結(jié)構(gòu)梁板式筏板地庫1無200.9152.8層高5.00——框架結(jié)構(gòu)梁板式筏板12道3道無

該工程項(xiàng)目主體竣工后，正值此時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)連續(xù)降雨，使得工程項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的地下水位上升，造成該項(xiàng)目西側(cè)的地下車庫上浮，車庫結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形和框架梁、板、柱出現(xiàn)明顯的裂縫等損傷情況。后經(jīng)應(yīng)急處置，地下車庫已基本回落，但仍存在殘余變形，出現(xiàn)的損傷已不可逆轉(zhuǎn)。具體檢測情況如下。

2 現(xiàn)場調(diào)查與檢測情況

2.1 資料調(diào)查與核實(shí)

收集該工程項(xiàng)目關(guān)于地下車庫上浮的相關(guān)資料，包括該工程項(xiàng)目的建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙、勘察報(bào)告、地基處理及防水降水措施日志、施工記錄以及沉降變形觀測資料、地庫上浮情況及圖審意見等資料。

同時(shí)對地下車庫原設(shè)計(jì)的抗浮設(shè)計(jì)計(jì)算、地下車庫周邊施工降水情況、地下車庫上浮時(shí)具體狀況和上浮后的控制情況進(jìn)行了核查。

2.2 全面普查

全面普查地下車庫上浮對結(jié)構(gòu)造成的損傷情況。

2.3 重點(diǎn)區(qū)域的詳細(xì)檢查檢測

3 地下車庫受損狀況

3.1 地下車庫上浮影響的范圍

通過對該工程項(xiàng)目相關(guān)資料和地下車庫上浮信息資料的收集，結(jié)合現(xiàn)場對地下1層結(jié)構(gòu)的全面普查，了解到本次地下車庫上浮影響的范圍為地下1層軸以西的結(jié)構(gòu)(包括①軸～⑦軸地下車庫和⑧軸～軸范圍A段、D段)受到影響。

3.2 地下1層①軸～軸間框架柱的變形情況

參照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》對現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的垂直度偏差要求、《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性定級的規(guī)定和《危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》對混凝土危險(xiǎn)構(gòu)件的規(guī)定，以傾斜率對框架柱的傾斜程度進(jìn)行劃分，共分四個(gè)等級。

根據(jù)上述方法，對框架柱傾斜測量結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見表2。

表2 框架柱傾斜程度統(tǒng)計(jì)表

3.3 地下1層①軸～軸間框架柱的裂縫和損傷情況

分析框架柱裂縫與損傷情況檢測結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)：

框架柱的裂縫一般以水平裂縫為主，集中在框架柱頂部和底部。部分框架柱頂部出現(xiàn)混凝土壓碎的現(xiàn)象，有的框架柱頂部接槎部位有水平錯(cuò)動(dòng)。個(gè)別框架柱出現(xiàn)豎向裂縫。

對檢測到的框架柱，先按照柱頂和柱底的裂縫或受損情況對其分類，具體分類方法見表3。然后再按照柱頂或柱底受損嚴(yán)重程度對框架柱總體的受損程度進(jìn)行分類，具體分類見表4。

表3 柱頂或柱底裂縫受損程度分類表

表4 框架柱受損程度分類表

按照上述方法，對框架柱的受損情況進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，具體統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表5。

表5 框架柱受損情況統(tǒng)計(jì)表

3.4 地下1層①軸～軸間框架梁的變形情況

具體統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表6。

表6 框架梁撓曲變形檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

3.5 地下1層①軸～軸間框架梁、次梁的裂縫和損傷情況

分析框架梁裂縫與損傷情況和次梁裂縫與損傷情況，該工程項(xiàng)目地下1層①軸～軸間(包括①軸～⑦軸地下車庫和⑧軸～軸范圍A段、D段地下1層)的框架梁和次梁的裂縫主要為豎向裂縫，數(shù)量較多；個(gè)別梁上有斜裂縫，或有混凝土壓碎、露筋現(xiàn)象。

混凝土梁的開裂或受損程度以發(fā)現(xiàn)的裂縫數(shù)量、裂縫寬度以及混凝土破壞狀況來劃分，按表7劃分為四個(gè)等級。

表7 梁開裂或受損程度分類表

具體統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表8。

表8 框架梁和次梁裂縫或損傷檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

3.6 地下1層①軸～軸間樓板的裂縫情況

3.7 地下1層①軸～軸間的滲漏水情況

1)擋土墻的滲漏水情況。

地下車庫上浮后，造成擋土墻局部產(chǎn)生裂縫，出現(xiàn)了滲漏水現(xiàn)象。

2)地下1層頂板滲漏水情況。

3)地下1層底板滲漏水情況。

地下1層①軸～⑩軸地下車庫地面面層開裂，多處地面有滲漏水，表明地下車庫部分的基礎(chǔ)防水層有損壞現(xiàn)象。

4 地下車庫上浮原因分析

通過以上對該工程項(xiàng)目地下1層的資料調(diào)查及現(xiàn)場的檢查檢測情況來看，造成該工程項(xiàng)目地下1層上浮的原因如下：

1)地下水位上升是造成該工程項(xiàng)目地下車庫上浮的主要原因。

2)勘察報(bào)告未根據(jù)該工程項(xiàng)目建設(shè)場地的水文地質(zhì)條件、建設(shè)場地范圍內(nèi)歷史最高地下水位和近3年～5年最高地下水位情況，對地下水位變化趨勢進(jìn)行有效分析，對地下水的變化情況判斷不足。

勘察報(bào)告中提供的地下車庫抗浮設(shè)防水位780.1 m，是地下車庫周邊勘探孔點(diǎn)實(shí)測穩(wěn)定水位的最低值，存在一定的技術(shù)疏漏；也不符合目前該場地的實(shí)際地下水位情況。

3)設(shè)計(jì)中未能全面分析勘察報(bào)告提供的地下車庫附近地下水的實(shí)測穩(wěn)定水位情況，未按“實(shí)測最高水位”和“最不利組合”考慮抗浮設(shè)計(jì)水位。設(shè)計(jì)計(jì)算使用的抗浮設(shè)防水位與場地現(xiàn)狀抗浮設(shè)防水位存在偏差。

4)施工圖審查未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)勘察報(bào)告中提供的抗浮設(shè)防水位和設(shè)計(jì)圖紙中使用的抗浮設(shè)防水位與場地現(xiàn)狀抗浮設(shè)防水位之間的偏差。

5)施工期間未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和反映地下水位的變化情況，施工降水終止不符合主體結(jié)構(gòu)施工期的抗浮要求。

6)地下車庫未按照設(shè)計(jì)要求及時(shí)覆土，未能有效阻止或減輕上浮的影響。造成地下車庫上浮幅度較大，變形、裂縫和損傷較為嚴(yán)重。

5 處理建議

1)應(yīng)按勘察期間實(shí)測最高穩(wěn)定水位并結(jié)合場地地形地貌、地下水補(bǔ)給、排泄條件以及地下水變化趨勢等因素綜合確定該工程項(xiàng)目抗浮設(shè)計(jì)水位。

2)對該工程項(xiàng)目進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)復(fù)算。對位于斜坡地段的地下車庫，應(yīng)考慮地下水滲流在地下室底板產(chǎn)生的非均布荷載對地下室結(jié)構(gòu)的影響。

3)對該工程項(xiàng)目已經(jīng)受到地下車庫上浮影響的結(jié)構(gòu)采取補(bǔ)強(qiáng)加固處理措施和適宜的增載抗浮處理措施。

4)對該工程項(xiàng)目地下1層采取防水補(bǔ)救措施。