建造于山坡位置的建筑地下室滲水檢測(cè)鑒定分析

張鵬ZHANG Peng；白冰BAI Bing；白鴿BAI Ge

（①山東建筑大學(xué)鑒定檢測(cè)中心有限公司，濟(jì)南 250014；②鄭州理工職業(yè)學(xué)院，鄭州 451100）

0 引言

改革開(kāi)放后，隨著中國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展，近現(xiàn)代建筑數(shù)量如雨后春筍般不斷增加，至今已有許多既有建筑在使用過(guò)程中存在地下室滲漏水情況。本文通過(guò)對(duì)90 年代兩個(gè)建造于山坡位置的建筑地下室滲水的鑒定檢測(cè)，分析總結(jié)出類(lèi)似建筑地下室滲漏水的原因，為該類(lèi)新建建筑地下室的防水設(shè)計(jì)或該類(lèi)既有已存在漏水現(xiàn)象的建筑改造提供有實(shí)際意義的借鑒價(jià)值。

1 案例1 概況

某商務(wù)辦公樓建于某山的北側(cè)山坡上，基礎(chǔ)形式為梁筏基礎(chǔ)（主體）、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、地下2 層、地上9 層、基礎(chǔ)底標(biāo)高為-8.000m，基礎(chǔ)持力層為巖石層、竣工日期為1994 年，勘察期間，勘察深度范圍內(nèi)，未見(jiàn)地下水，基坑開(kāi)挖深度及基底標(biāo)高高于地下水水位。

地下二層常年存在較深積水，導(dǎo)致地下二層無(wú)法正常使用，地下二層現(xiàn)場(chǎng)照片見(jiàn)圖1。

圖1 某商務(wù)辦公樓地下二層現(xiàn)場(chǎng)

2 案例1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

2.1 地下室積水情況調(diào)查

經(jīng)調(diào)查，該工程建成兩年后地下室底板出現(xiàn)涌水現(xiàn)象，涌水后水位穩(wěn)定在高出地下二層人防地下室地面約2.0m 處，枯水期與雨水期水位高度變化較大。經(jīng)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)勘查，地下室二層積水水質(zhì)清澈，淤泥較少，對(duì)比墻壁上常年形成的積水紋，勘查時(shí)水位接近積水紋最大值，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)混凝土構(gòu)件破損脫落現(xiàn)象，南北兩側(cè)樓梯休息平臺(tái)下墻體存在滲水析出的碳酸鈣結(jié)晶體，結(jié)晶體已呈淡黃色。勘察時(shí)地下二層人防地下室內(nèi)溫度為16℃，高濕環(huán)境。

2.2 原設(shè)計(jì)相關(guān)資料調(diào)查

根據(jù)該建筑地質(zhì)勘察資料，該建筑地基勘察深度范圍內(nèi)，未見(jiàn)地下水，基坑開(kāi)挖深度及基底標(biāo)高高于地下水水位。根據(jù)該建筑原設(shè)計(jì)圖紙，該建筑基礎(chǔ)形式為梁筏基礎(chǔ)（主體），混凝土標(biāo)號(hào)為C20，基礎(chǔ)持力層為巖石層；基礎(chǔ)底板及擋土墻迎水面采用微膨脹混凝土做剛性防水層，無(wú)其他防水做法。

2.3 地下室漏水示意

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，繪制地下二層人防地下室區(qū)域結(jié)構(gòu)布置示意圖及積水示意圖，見(jiàn)圖2、圖3。

圖2 地下二層人防地下室區(qū)域布置圖

圖3 人防地下室積水示意圖

3 案例1 結(jié)構(gòu)檢測(cè)

3.1 地基基礎(chǔ)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，該建筑室內(nèi)地坪無(wú)沉降引起的開(kāi)裂、塌陷等現(xiàn)象，回填土上的室外地坪沉降已趨于穩(wěn)定；未發(fā)現(xiàn)上部墻體出現(xiàn)因基礎(chǔ)不均勻沉降引起的開(kāi)裂、傾斜、明顯變形等現(xiàn)象。地基基礎(chǔ)未出現(xiàn)明顯靜載缺陷。

采用全站儀對(duì)該建筑各區(qū)域主體結(jié)構(gòu)平面內(nèi)的頂點(diǎn)側(cè)向位移進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)檢測(cè)，各區(qū)域所檢頂點(diǎn)最大側(cè)向位移量未超過(guò)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50292-2015中結(jié)構(gòu)不適于繼續(xù)承載的側(cè)向位移量限值[1]。

3.2 滲漏點(diǎn)檢查

先對(duì)地下室二層進(jìn)行排水作業(yè)，將地下室二層積水基本抽干。然后對(duì)抽干后的地下二層清理并盡量烘干，待地下室構(gòu)件基本烘干后，對(duì)其地板、側(cè)墻、地板下集水槽、地梁進(jìn)行了全面檢查，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)擋墻有明顯滲水點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)剪力墻核心筒地板、區(qū)域①人防門(mén)門(mén)檻處、南北兩側(cè)樓梯底部地面存在滲水點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)Ⅺ軸地梁梁側(cè)頂有較大出水點(diǎn)，出水點(diǎn)孔洞直徑約6mm，出水量為132L/h，噴射狀出水。滲漏點(diǎn)及出水點(diǎn)平面布置圖見(jiàn)圖4，Ⅺ軸地梁側(cè)頂出水點(diǎn)示意圖見(jiàn)圖5。其中滲漏點(diǎn)1、4，出水點(diǎn)1 造成積水量最大。

圖4 滲漏點(diǎn)及出水點(diǎn)平面布置圖

圖5 Ⅺ軸地梁側(cè)頂出水點(diǎn)示意圖

3.3 混凝土構(gòu)件損傷

檢測(cè)中未發(fā)現(xiàn)地下二層人防地下室剪力墻、地梁、柱等主要承重構(gòu)件存在明顯的由承載力不足引起的受力裂縫或異常變形，尚無(wú)明顯破損現(xiàn)象，暫無(wú)明顯堿-骨料反應(yīng)現(xiàn)象，南北兩側(cè)樓梯底部側(cè)墻，核心筒內(nèi)墻壁析出碳酸鈣結(jié)晶體，已呈淡黃色。-2.200m 層（地下二層頂）梁底部出現(xiàn)由箍筋筋銹蝕導(dǎo)致的保護(hù)層開(kāi)裂，鋼筋損傷量約為鋼筋直徑的5%，其他混凝土構(gòu)件銹蝕量較小，尚不影響構(gòu)件承載能力[2]。

3.4 混凝土強(qiáng)度

地下室烘干后采用回彈法對(duì)該地下室浸水及未浸水部分的混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)齡期修正后的檢測(cè)結(jié)果表明混凝土抗壓強(qiáng)度滿(mǎn)足原設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的要求[3]。

4 案例1 地下室積水原因

4.1 地下室積水來(lái)源分析

因該建筑建設(shè)時(shí)間較早，委托方未能提供該工程地質(zhì)勘察報(bào)告，根據(jù)該建筑結(jié)構(gòu)浸水面上下混凝土構(gòu)件腐蝕程度，判斷該工程地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性。本工程地處于某山北側(cè)山體山坡上，地形南高北低，根據(jù)原設(shè)計(jì)圖紙本工程地下室部位基礎(chǔ)底標(biāo)高為-8.000m，基礎(chǔ)持力層為巖石層，基礎(chǔ)形式采用梁筏基礎(chǔ)，地下室自基礎(chǔ)頂面～±0.00m 四周采用剪力墻結(jié)構(gòu)與其他功能區(qū)域分隔并形成封閉區(qū)間，基礎(chǔ)底板厚度為800mm，四周擋墻厚度為500mm。

依據(jù)該建筑所處位置（山坡上）、地基地質(zhì)條件（巖石層，非透水性）、建筑結(jié)構(gòu)形式及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，綜合判斷積水源來(lái)自大氣降水在該建筑基槽周?chē)纬傻木植糠e水槽積水。積水槽形成原因如下（積水槽形成示意圖見(jiàn)圖6）：

圖6 積水槽形成示意圖

該建筑位于山坡上，且基礎(chǔ)開(kāi)挖較深，當(dāng)該建筑所處位置以上山體雨水等自然水順坡而下流經(jīng)基槽處時(shí)，會(huì)形成局部積水，當(dāng)基礎(chǔ)基槽周邊為不透水巖石層時(shí)，水會(huì)被長(zhǎng)期存儲(chǔ)在其中，形成長(zhǎng)期穩(wěn)定水位的積水槽。而地下室地面標(biāo)高低于積水槽水位，形成外部積水對(duì)地下室的水頭（水壓力），若地下室防水措施不當(dāng)，就會(huì)造成地下室出現(xiàn)滲積水現(xiàn)象。實(shí)際抽水完成后，地下室新積水水面下降較大，這種現(xiàn)象也驗(yàn)證了該積水原因的合理性。

4.2 漏水原因分析

按原設(shè)計(jì)圖紙，本工程基礎(chǔ)底板及擋土墻迎水面采用微膨脹混凝土做剛性防水層，無(wú)其他防水措施，此防水做法按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108-2008 防水設(shè)防要求歸類(lèi)為≥四級(jí)（對(duì)滲漏無(wú)嚴(yán)格要求的建筑，允許建筑物有一定的漏水點(diǎn)，但不得有線(xiàn)流或漏泥沙）[4]?；A(chǔ)底板及側(cè)壁均未采用防水混凝土且混凝土強(qiáng)度等級(jí)（C20）較低，加之基礎(chǔ)底板澆筑工藝等原因?qū)е禄炷撩軐?shí)性不夠，內(nèi)部形成了貫通的毛細(xì)孔或連通的裂縫導(dǎo)致基礎(chǔ)底板、地梁滲漏水，該工程交付使用兩年后即產(chǎn)生滲水現(xiàn)象即證明其防水層已失效且混凝土澆筑不密實(shí)。

4.3 地下二層人防地下室積水原因鑒定結(jié)論

經(jīng)綜合分析，地下室積水來(lái)源為大氣降水經(jīng)土壤滲透在建筑物基礎(chǔ)外圍巖石坑形成的局部積水槽積水。

基礎(chǔ)底板及側(cè)壁均未采用防水混凝土且混凝土強(qiáng)度等級(jí)（C20）較低，基礎(chǔ)底板澆筑工藝等原因?qū)е禄炷撩軐?shí)性不夠，內(nèi)部形成了貫通的毛細(xì)孔或連通的縫隙，加之未采取多道高標(biāo)準(zhǔn)的防水措施是導(dǎo)致基礎(chǔ)底板、地梁滲漏水的主要原因。

5 案例1 漏水對(duì)承重結(jié)構(gòu)安全性的影響

經(jīng)檢測(cè)，漏水未對(duì)該建筑地基基礎(chǔ)造成安全性影響，地下二層頂梁底部鋼筋出現(xiàn)銹蝕損傷，其他混凝土構(gòu)件銹蝕量較小，尚不影響構(gòu)件承載能力。漏水的地下室混凝土構(gòu)件強(qiáng)度依舊能達(dá)到原設(shè)計(jì)要求。

6 案例1 處理措施

根據(jù)以上現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及檢測(cè)鑒定情況，綜合分析給出該商務(wù)辦公樓的處理建議：方案1：對(duì)混凝土構(gòu)件全面檢查，對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的鋼筋銹蝕及保護(hù)層開(kāi)裂構(gòu)件應(yīng)將其保護(hù)層破除后對(duì)其鋼筋進(jìn)行除銹并涂刷阻銹劑，最后采用環(huán)氧砂漿補(bǔ)齊修復(fù)，修復(fù)后維持現(xiàn)狀。本方案為保證地下二層以上結(jié)構(gòu)的安全性，放棄地下二層的使用。方案2：按方案1 做法對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行耐久性修復(fù)后，采用機(jī)械排水，采用機(jī)械排水優(yōu)點(diǎn)是可臨時(shí)解決地下二層人防地下室積水問(wèn)題，但缺點(diǎn)是需要長(zhǎng)久開(kāi)啟排水設(shè)備，并且須由專(zhuān)人負(fù)責(zé)管理。方案3：按方案1 做法對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行耐久性修復(fù)后，采取封堵滲漏點(diǎn)、出水點(diǎn)措施，由前文所述，該建筑物建造時(shí)的防水能力不足，基礎(chǔ)底板、地梁混凝土密實(shí)性不夠，內(nèi)部形成了貫通的毛細(xì)孔或連通的裂縫，從之前的修補(bǔ)堵漏情況分析，若只采取對(duì)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的滲漏點(diǎn)封堵，會(huì)造成底板其他薄弱點(diǎn)水壓增大，產(chǎn)生新的滲漏點(diǎn)，很難達(dá)到預(yù)期堵漏效果。建議在地下二層增設(shè)鋼筋混凝土防水內(nèi)襯，鋼筋混凝土防水內(nèi)襯按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB 50108 一級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防水設(shè)計(jì)，防水內(nèi)襯自重可抵消部分地下水浮力（具體需按實(shí)際水位進(jìn)行抗浮計(jì)算）。

以上方案由使用方結(jié)合實(shí)際情況合理選擇。

7 案例2

某辦公樓，位于某山的東側(cè)山腳下，建造于1992 年，地上7 層，地下1 層，框架結(jié)構(gòu)，地下室層高3.30m，地下室地面標(biāo)高為-2.5m。根據(jù)原設(shè)計(jì)資料，該建筑基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)，混凝土配抗裂鋼筋網(wǎng)地面；根據(jù)原勘察資料，勘察期間，勘察深度范圍內(nèi)，未見(jiàn)地下水，基坑開(kāi)挖深度及基底標(biāo)高高于地下水水位。該地下室長(zhǎng)期漏水，枯水期地下室僅局部滲水，雨水期地下室會(huì)出現(xiàn)積水。期間采取漏水修繕措施，修繕后地面出現(xiàn)因浮力導(dǎo)致的隆起開(kāi)裂[5]。無(wú)獨(dú)有偶，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、鑒定，案例2 漏水原因及漏水對(duì)承重結(jié)構(gòu)安全性的影響與案例1 相似，不再贅述。該案例漏水期間采取了漏水修繕措施，但因未考慮抗浮驗(yàn)算，導(dǎo)致地面隆起開(kāi)裂。

8 結(jié)論

根據(jù)以上兩個(gè)都是建造于山坡位置的相似建筑案例的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、檢測(cè)及鑒定，總結(jié)出同類(lèi)建造于山坡位置的建筑地下室滲漏水的結(jié)論：①建于山坡上地基為巖石層的地下室建筑，易在基礎(chǔ)外圍巖石坑形成的局部積水槽，無(wú)論地勘報(bào)告地下最高水位是否超過(guò)地下室底標(biāo)高，地下室構(gòu)件均應(yīng)按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB 50108 一級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防水設(shè)計(jì)。②地下室漏水對(duì)承重結(jié)構(gòu)的影響主要體現(xiàn)在加快非長(zhǎng)期浸水區(qū)域鋼筋混凝土構(gòu)件（特別是梁類(lèi)受彎構(gòu)件，具體銹蝕部位應(yīng)由專(zhuān)業(yè)檢測(cè)鑒定機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)確認(rèn)）中鋼筋的銹蝕速率，減少構(gòu)件耐久性，進(jìn)而影響構(gòu)件承載能力，修繕設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)此類(lèi)構(gòu)件采取防腐除銹措施并進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理[6][7]。③漏水修繕設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算。