某辦公樓地基沉陷后安全性鑒定及處理建議

摘 要：某辦公樓地溝水管爆裂，導致地基進水，部分地基沉陷，填充墻體出現裂縫。依據現有資料、現行標準、規范，利用裂縫測寬儀、回彈儀等儀器，對建筑物的地基基礎、上部承重結構、圍護結構的現狀進行檢測，根據檢測結果按現行規范進行結構復核驗算，依據檢測和復核驗算結果，對建筑物安全性進行鑒定評級，對存在安全隱患的結構構件，提出處理建議。

關鍵詞：辦公樓地基沉陷；可靠性鑒定；處理建議

1 概 述

該辦公樓主體為三層鋼筋混凝土框架結構，采用柱下獨立基礎，持力層為粗砂層，建筑面積約為1800m2。該樓于2010年4月開工建設，2011年10月竣工并投入使用。2011年11月上旬，該樓西南角地溝水管爆裂，導致地基進水，當時將水浸泡部分填土清除，用砂礫石進行換填處理，2013年2月發現該樓部分地基沉陷，填充墻體出現裂縫。

2 鑒定內容

2.1 地基基礎

2.1.1 沉降觀測

該建筑物原留設的沉降觀測點已損壞，并且無原始沉降觀測資料。本次觀測采用DSZ2型水準儀，以一層窗臺頂為參考水準面進行相對不均勻沉降觀測，觀測結果見表1。

由表1可見，該樓局部傾斜超出《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2002）規定的允許值，不滿足規范要求。

2.1.2 整體傾斜觀測

本次觀測采用DT-02CL型經緯儀，對該樓進行整體傾斜觀測，觀測結果見表2。

由表2可見，該樓整體傾斜超出《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2002允許范圍，不滿足規范要求。

2.1.3 土樣分析與顆粒分析

在21×E、18×E處開挖基礎，并分別在21×E、18×E處各取土樣一件，進行土樣分析和顆粒分析。分析結果顯示，18×E處Mg2+含量為16mg/kg土，K++Na+含量為237mg/kg土，pH值為8.27，21×E處Mg2+含量為43mg/kg土，K++Na+含量為436mg/kg土，pH值為8.56，該地基土屬亞硫酸中鹽漬土，具有一定的溶陷性和吸濕性。分析結果顯示，21×E、18×E處地基土均為礫砂。

依據工程詳堪報告，該建筑物地基土屬亞硫酸中鹽漬土，具有一定溶陷性和吸濕性，本次土樣分析結果與報告中易溶鹽實驗報告進行對比，分析認為地下水管爆裂，地基進水，導致鹽份流失，地基不均勻沉降。

2.1.4 地基基礎鑒定評級

該樓設計采用柱下獨立基礎，以粗砂層為持力層，本次顆粒分析表明，21×E、18×E處地基土為礫砂。依據觀測結果，該樓相鄰柱基的沉降差、整體傾斜均不滿足規范要求，防震縫變形，外墻瓷磚拉裂，且開挖基礎檢測發現，18×E處基礎出現貫通性裂縫，裂縫寬約14mm，填充墻體出現明顯的沉降裂縫，個別裂縫寬度達到10mm以上，土樣分析結果表明，該樓因地下水管爆裂，地基進水，導致鹽份流失，地基不均勻沉降，依據《民用建筑可靠性鑒定標準》GB50292-1999，該建筑物地基基礎安全性可評為Du級。

2.2 上部承重結構

2.2.1 裂縫檢測

該樓框架梁、框架柱、現澆板主要結構構件未發現明顯裂縫；填充墻體、填充墻與柱連接處出現斜向、豎向、水平裂縫，裂縫寬度在1.0～12.0mm之間；屋面造型墻出現裂縫，裂縫寬度在1.0～9.0mm之間。

2.2.2 現齡期混凝土強度檢測

本次檢測時，依據《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》JGJ/T23-2011的要求，結合現場實際情況（該樓正在使用中），在一層至三層每層各抽取部分框架柱、現澆梁進行混凝土強度檢測，檢測結果表明，本次抽檢的框架柱、現澆梁現齡期混凝土強度推定值均滿足設計要求。

2.2.3 鋼筋混凝土結構構件截面尺寸檢測

經現場抽樣檢測，該樓框架柱、框架梁截面尺寸均滿足設計要求；現澆板厚度滿足設計要求。

2.2.4 鋼筋保護層厚度、配筋檢測

經現場抽樣檢測，該樓框架柱、框架梁及現澆板的鋼筋保護層厚度均滿足設計要求；經現場抽樣檢測，該樓框架柱、梁、現澆板所配鋼筋的規格、數量、間距基本符合設計圖紙和規范要求。

2.2.5 主體結構復核驗算

本次采用中國建筑科學研究院研發的《多層及高層建筑結構空間有限元分析與設計軟件》PKPM軟件中的鑒定加固模塊進行主體結構復核計算。依據《建筑抗震設計規范》GB50011-2001（2008年版），該樓建筑抗震設防類別為丙類，抗震設防烈度為七度（第二組地震加速度0.10g），特征周期為0.40s。該樓為框架結構，框架抗震等級為三級。計算結果簡述如下：

（1）該部分第一扭轉周期與第一平動周期的比值均為0.84<0.90，滿足規范要求；

（2）該部分X方向最大層間位移角為1/1095，Y方向最大層間位移角為1/875，均滿足《建筑抗震設計規范》GB50011-2001（2008年版）第5.5.1條中規定的限值1/550的要求。

（3）該部分本層與上一層的抗剪承載力之比均大于0.80，滿足規范要求。

（4）該部分框架柱最大軸壓比為0.57，滿足《建筑抗震設計規范》GB50011-2001（2008年版）規定的0.90的限值。

（5）該部分框架柱、框架梁的截面尺寸及配筋均滿足抗震承載力要求。

根據以上檢測和復核驗算結果，該樓上部承重結構的主要構件安全性可評為Cu級。

2.2.6 結構的整體性

（1）該樓結構模式和結構布置形式合理，傳力路線明確，基本符合規范要求；

（2）該樓整體傾斜，個別柱與墻連接處出現裂縫；

（3）該樓的框架柱、框架梁及現澆板的配筋構造均基本滿足設計及規范要求。

根據以上檢測結果，該樓上部承重結構的整體性可評為BU級。

2.2.7 混凝土結構構件的位移或變形

該樓部分頂點位移最大值達到155mm，大于H/450（26mm）（H為結構頂點高度），依據《民用建筑可靠性鑒定標準》GB50292-1999的相關規定，上部結構的側向位移評定為CU級。

2.2.8 上部承重結構的安全性鑒定評級

根據該樓構件的安全性等級、結構的整體性等級、結構的側向位移，該樓上部承重結構的安全性等級評定如下：

2.3 圍護系統的承重部分

經現場檢測，該樓圍護系統的承重結構個別構件頂點位移超出規范要求，填充墻體出現裂縫，依據《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-1999）的相關規定，該樓圍護系統的承重部分安全性評定為Cu級。

2.4 鑒定單元的安全性鑒定評級

根據該樓地基基礎、上部承重結構、圍護系統的承重部分安全性評定等級，鑒定單元安全性等級評定如下：

根據《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-1999），該辦公樓主體結構安全性可評為Dsu級。

3 鑒定結論

（1）綜合分析認為，該樓地基基礎靜載下存在較為嚴重的缺陷；該樓部分填充墻多處出現沉降裂縫，已顯著影響其使用功能；混凝土結構構件頂點位移超出規范允許值；地基沉陷導致外墻瓷磚局部拉裂、脫落。

（2）根據《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-1999），該辦公樓主體結構安全性可評為Dsu級，即安全性嚴重不符合《民用建筑可靠性鑒定標準》對Asu級的要求，嚴重影響整體承載，必須立即采取措。

4 建 議

（1）對該樓地基基礎、上部結構依據現行國家規范進行加固處理。

（2）對填充墻體裂縫、外墻開裂脫落瓷磚進行修補處理。

參考文獻

[1]GB50292-1999，民用建筑可靠性鑒定標準[S].

[2]GB50023-2009，建筑抗震鑒定標準[S].

[3]GB/T50344-2004，建筑結構檢測技術標準[S].

[4]GB50010-2010，混凝土結構設計規范[S].

作者簡介：焦振輝（1978-），本科，工程師，畢業于蘭州理工大學土木工程專業，現主要從事建筑物檢測鑒定及抗震加固施工等工作。