某人防工程上浮后受損構件的安全性鑒定評級

程建明 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230000）

0 前言

隨著城市建設的高速發展，建筑物地下室埋深和面積越來越大，地下人防工程普遍面臨水浮力處置問題。由于人防工程勘察不到位、抗浮設計不力、施工降水處理不當或不及時回填、暴雨天氣侵襲等種種原因，目前人防工程上浮受損的事故時有發生。新版《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-2015)對建筑物災后的應急勘查評估劃分建筑物的破壞等級，當某類受損建筑物的破壞等級劃分無明確規定時，可根據災損建筑物的特點，按原則劃分為5個等級：基本完好級別、輕微損壞級、中等破壞級、嚴重破壞級以及局部或整體倒塌級。但災后構件進行加固設計時往往需要對每個構件進行評級，因此筆者以某人防工程為例根據標準關于單個構件安全性鑒定評級相關規定，結合構件受損程度，將構件進行安全鑒定評級。

1 工程調查

1.1 水文條件和地質概況

人防工程建設場地位于江淮丘陵地帶，在微地貌上屬洪積地貌，場地土類型為中硬土，建筑場地類別為Ⅱ類場地，屬對抗震有利地段。

場地土自上而下依次為：第①層素填土（Q4ml），層厚（0.60～4.80）m，層頂標高 18.00～11.80m，土性松散不均；第②層粉質粘土（Q3al），厚度大于5.0m，層頂標高17.40～7.10m，干強度及韌性高，中等壓縮性，fak=260kPa，Es=12.13MPa；第③層強風化砂巖（J），最大揭露深度1.80m，層頂標高8.00～4.60m，裂隙發育，巖芯破碎，泥質膠結，基本質量等級V，fak=300kPa。

建設場地地勢較高，無關聯地表水系；在勘察深度范圍內未發現存在穩定水位的地下水，地下水賦存在包汽中；根據區域水文資料，場地水、土對混凝土微腐蝕性；場地勘察期間沒發現穩定水位的地下水，抗浮水位參照以往經驗，建議取地表下1.50m，水位線隨地勢走。

1.2 人防工程結構設計概況

該建筑結構安全等級為二級，人防地下室防水等級為二級，結構設計使用年限50年，結構重要性系數為1.0。抗震設防烈度為7度，設計地震分組第一組，設計基本地震加速度為0.15g，場地類別為Ⅱ類，特征周期值為0.35S，地下室抗震等級為三級。

人防地下室工程基礎采用梁筏基礎，基礎持力層位于勘察報告中的②層粉質粘土，承載力特征值為fak=260kPa。地下室設計層高3.9m，底板厚400mm，頂板厚250mm，頂板覆土厚度為1.20m，系單層框架剪力墻結構，抗浮設計水位取地表下1.5m，地下室梁、板、墻、柱混凝土強度等級均為C30，頂板、外墻、底板及與側墻相連的柱子均采用防水混凝土。

設計對施工技術要求：①施工時嚴禁基坑積水，施工排水系統要切實可靠；②施工縫澆筑前必須清除雜物、碎屑等，將接縫處鑿毛，用鋼絲刷刷毛，壓力水沖洗干凈并保持濕潤，澆筑混凝土應振搗密實；③底板浸水養護應不少于15d（注意浸水不能進入基土），側墻板應掛草簾澆水養護，保持側墻濕潤，20d內不得中斷澆水，地下室應減少外露時間，施工完畢應及時回填，回填時應清除基坑中雜物，并在相對兩側或四周同時回填并逐層夯填密實。

1.3 人防工程上浮情況調查

根據調查：發生上浮前人防地下室主體結構已施工完畢，正在進行頂板上覆土施工，頂板設計覆土厚度1.2m，覆土已完成0.4～1.2m不等，施工階段有降水措施（地下室周邊有6個降水井）。2016年7月1日大雨過后產生洪澇災害，場地淹水，2016年7月3日發現人防地下室上浮，頂板滲水。現場測量的洪水實際水位達到16.43m（本工程+0.000絕對標高16.4m），記錄持續時間達到5d，超過勘察建議及設計抗浮水位（地表下1.5m，相當于絕對高程14.9m）。

1.4 人防地下室現狀

鑒定前：人防地下室主體結構完工，地下室外側墻的防水涂層和回填也已施工完畢，頂板覆土層施工完畢，主體結構梁板柱墻已粉刷，地坪已施工完畢，周邊降水已經結束，但側墻外開挖設置降水井處尚未回土，室內沿邊跨底板區域采用細砂配重。

2 受損構件安全性鑒定評級

2.1 人防工程受損概括

經現場普查：人防地下室部分結構構件存在裂縫、變形、混凝土碎裂以及露筋等損傷現象，受損嚴重區域位于23～30/H～J軸及8～13/B～E軸區域。受損區域的頂板、底板、框架柱、混凝土側墻、頂梁均有不同程度的豎向和斜向裂縫產生，部分框架柱、梁構件有較大傾斜或下撓，底板找平層出現隆起空鼓現象，部分梁柱構件上下端部有裂縫產生及混凝土碎裂、剝落，個別框架柱和剪力墻構件有露筋、鋼筋扭曲甚至斷裂等現象。

2.2 受損構件等級評定標準

根據《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-2015）關于單個構件安全性鑒定評級相關規定，結合構件受損程度，將構件安全等級分為四級：①構件基本完好，安全性符合本標準對au級的規定，具有足夠的承載能力，一般不需要修理即可繼續使用，可評定為au級；②構件輕微受損，安全性略低于本標準對au級的規定，尚不顯著影響承載能力，經一般修理后可繼續使用，可評定為bu級；③構件中等受損，安全性不符合本標準對au級的規定，顯著影響承載能力，經鑒定加固后可繼續使用，可評定為cu級；④構件嚴重受損，安全性不符合本標準對au級的規定，已嚴重影響承載能力，需立即采取排險措施，可評定為du級。

2.3 地下室頂板安全性鑒定評級

由于地下室板面已覆土，故從板底對頂板裂縫進行普查。從板底觀測：裂縫主要位于單層地下車庫區域，裂縫大多為斜向開展的裂縫，從板底滲水情況判斷，裂縫已貫穿車庫頂板截面，實測板底結構層最大縫寬0.50mm。

根據標準關于單個構件鑒定評級相關規定，結合構件受損程度，受損地下室頂板構件可評定為bu、cu級：對于裂縫數量較多且寬度較寬的頂板構件可評定為cu級；裂縫數量較少（1～2）條且寬度較細的頂板構件可評定為bu級。

2.4 人防地下室底板安全性鑒定評級

地下室底板積水被清除后對底板面裂縫進行普查：地下車庫底板裂縫主要位于邊跨部位、端部部位或縱橫墻交接部位；其中斜向裂縫主要位于端部或縱橫墻交接部位，直裂縫主要沿建筑物短邊方向（南北向）開展；大部分裂縫寬度較細，局部裂縫寬度較寬，測得最大縫寬約為5.0mm。

根據標準關于單個構件鑒定評級相關規定，結合構件受損程度，受損地下室底板構件可評定為bu、cu級：對于裂縫數量較多或縫寬較寬的構件可評定為cu級；其余裂縫數量較少且寬度較細的構件可評定為bu級。

2.5 人防地下室混凝土側墻安全性鑒定評級

經普查：混凝土側墻裂縫主要為分布于墻體中部的斜向裂縫以及與墻底部的水平向裂縫，另有少量豎向裂縫產生。從滲水痕跡判斷裂縫基本貫穿截面，實測大多數墻體裂縫寬度在0.10～0.70mm之間，部分內墻裂縫寬度較寬，實測最大縫寬約5.0mm。

根據標準關于單個構件鑒定評級相關規定，結合構件受損程度，受損混凝土側墻構件可評定為bu、cu及du級：對于構件裂縫數量少，開展長度較短且寬度較細的構件可評定為bu級；裂縫數量多長度較長，且寬度較寬的構件可評定為cu級；個別內墻露筋且鋼筋扭曲斷裂的構件可評定為du級。

2.6 人防地下室框架柱安全性鑒定評級

經普查：人防地下室有絕大部分框架柱存在裂縫或混凝土碎裂、脫落等損傷。柱裂縫為分布于柱頭和柱根部位水平向裂縫，并延伸到相鄰兩個側面呈水平或斜向開展，柱底部和柱頭裂縫水平裂縫多為對稱開展，實測裂縫寬度基本在0.1～0.5mm之間，少數構件柱頭裂縫寬度較寬，實測最大縫寬約11.0mm，多數構件柱頭及柱根存在混凝土碎裂、脫落現象，個別嚴重構件致柱頭錯位主筋扭曲現象，變形較大區域框架柱柱頭有明顯側向位移。抽檢部分框架柱構件頂點側向位移超出標準允許限值。

根據標準關于單個構件鑒定評級相關規定，結合構件受損程度，受損地下室框架柱構件等級可評定為bu、cu及du級：對于裂縫數量較少，開展長度較短且縫寬較細，或極少數存在輕微混凝土碎裂現象的構件可評定為bu級；裂縫數量較多且開展長度較長，或縫寬較寬、或存在混凝土碎裂、剝落現象或頂點側向位移較大的構件可評定為cu級；構件柱頭錯位、存在大塊混凝土碎裂、剝落、主筋扭曲或頂點側向位移較大的構件可評定為du級。

2.7 人防地下室頂梁安全性鑒定評級

經普查，人防地下室梁構件存在以下3類損傷情況：第一類為梁柱節點部位梁端出現混凝土碎裂、剝落；第二類主要為梁構件端部和中部出現對稱分布的斜向裂縫；第三類主要為梁構件中部出現對稱分布的豎向裂縫，并延伸至底部。大部分構件裂縫實測寬度在0.1～0.3mm之間，少數構件裂縫寬度較寬，實測最大縫寬約8.0mm。實測個別框架梁構件撓度超出標準允許限值。

根據標準關于單個構件鑒定評級相關規定，結合構件受損程度，受損地下室頂梁構件等級可評定為bu、cu及du級：對于豎向裂縫數量較少，開展長度較短且縫寬較細，或極少數存在輕微混凝土碎裂現象的構件可評定為bu級；裂縫數量較多或縫寬較寬、開展長度較長，且存在斜向裂縫、混凝土碎裂、剝落現象的構件可評定為cu級；裂縫數量較多、縫寬很寬且撓度較大的構件可評定為du級。

3 抗浮穩定性驗算結論

按原設計圖紙（頂板覆土1.200m）進行驗算：地下車庫整體抗浮承載力驗算滿足規范要求。

4 人防地下室上浮成因分析

根據現場調查、檢測結果、結構驗算及構件損傷特征綜合分析，地下車庫產生上浮主要原因為：現場洪水實際水位大大超過勘察建議及設計抗浮水位，且部分區域回填土厚度不夠，在水浮力作用下造成地下車庫上浮致部分結構構件受損。

5 結束語

針對人防工程上浮后的災后鑒定應包括以下內容：剪力墻、框架柱、框架梁及現澆板的損傷情況進行普查；確定上浮致損傷范圍、程度并分析上浮成因，并對各類受損構件進行安全性鑒定評級，為下一步加固設計提供依據。