某學校地下車庫上浮對結構安全性影響鑒定

蔡曉東 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230001）

1 工程概述

某學校地下車庫結構形式為單層地下框架結構，建筑面積約3673.9m2。該工程于2017年3月20日開工建設，目前形象進度為地下一層主體結構完工，地下車庫周邊基坑已回填，車庫頂板未覆土。

2 委托原因

委托單位提供資料顯示：地下車庫主體完工后，因連降大雨及暴雨，車庫周邊積水未能及時排除，致使車庫四周及筏板受地下水浸泡出現上浮現象；施工人員于8月3日7:00發現地下車庫頂板出現隆起現象，之后采取了基坑周邊降水及筏板開孔泄壓等初步處理措施。現由于發現地下車庫柱、梁、板等混凝土構件出現不同程度的裂縫及損傷，為確保結構安全及為后期加固處理提供依據，特對該工程結構安全性進行檢測、鑒定。

3 檢測鑒定結果

3.1 上部承重結構檢測鑒定

3.1.1 設計概況

本工程設計為單層框架結構，設計使用年限為50年，建筑結構的安全等級為二級，抗震設防類別為丙類，抗震設防烈度為6度，框架抗震等級為四級；地基基礎的設計等級為丙級，基礎采用柱墩+筏板基礎，筏板設計厚度400mm，基礎持力層位于勘察報告中的③層粉質粘土加粉土，承載力特征值為200kPa，抗浮設計水位為25.750m（85高程）；地下車庫柱、墻、梁、板等承重構件混凝土強度設計等級均為C30。

3.1.2 結構體系核查

該工程為地下一層框架結構，經現場檢測：結構構件的布置、柱距及層高與設計相符，檢測期間未發現使用環境中存在明顯對混凝土構件存在腐蝕性的氣、液相物質，工程建筑平面、立面規則，豎向構件傳力途徑明確。

3.1.3 混凝土構件損傷情況

經現場普查，地下車庫框架柱、框架梁、剪力墻、底板（筏板）、頂板等構件均存在不同程度的裂縫或損傷，主要受損表現為：框架柱頭及柱根角部混凝土剝落、碎裂、主筋外露等破壞特征，同時伴隨大量裂縫產生，實測裂縫最大寬度約1.3mm；框架梁裂縫分布于梁支座或梁全跨度范圍內；大部分裂縫呈豎向或斜向開展，極少數呈水平向，部分豎向裂縫由側面延伸開展至梁底面，斜裂縫分布于梁支座下部，呈倒“八”字型；實測裂縫最大寬度約1.5mm；剪力墻墻身出現水平裂縫或斜裂縫，實測裂縫最大寬度約0.25mm；地下室頂板與周邊縱、橫梁軸線約呈夾角裂縫，少數與板縱、橫向平行，實測裂縫最大寬度約0.25mm。

3.1.4 實體質量檢測

①框架柱頂點側向位移

采用電子經緯儀、鋼尺等儀器對抽取的框架柱側頂點側向位移進行觀測，測量結果：實測框架柱頂點側向位移值未超出標準（GB 50292-2015）規定界限值。

②混凝土強度檢測

采用回彈法對抽取框架梁、柱及剪力墻構件混凝土強度進行檢測，檢測結果：抽檢構件現齡期混凝土強度推定值在30.0 MPa～34.8MPa之間，達到設計強度等級（C30）要求。

③框架梁撓度測量

采用水準儀對地下車庫部分出現裂縫的框架梁撓度進行測量，檢測結果：被測地下車庫框架梁撓度在-6～16mm之間，未超出規范允許限值。

④現澆構件鋼筋配置及截面尺寸檢測

采用鋼筋定位儀及鋼尺等對框架梁、柱、剪力墻及現澆板鋼筋配置情況及截面尺寸進行檢測。檢測結果：抽取的現澆構件鋼筋配置、截面尺寸均滿足或基本滿足設計及施工質量驗收規范要求。

4 地基基礎檢測鑒定

4.1 相關文件及資料核查

4.1.1 地質勘查資料

根據委托方提供的《某學校巖土工程勘察報告》顯示：建設場地地貌為二級階地地貌單元，建筑場地為中硬場地土，Ⅱ類建筑場地，為建筑抗震一般地段，基礎持力層為③層粉質粘土夾粉土，可塑，干強度中等，中等壓縮性，工程性質較好，層厚4.70m～11.10m，fak=230kPa。

4.1.2 基礎施工隱蔽驗收資料調審結果

該工程基礎隱蔽工程驗收記錄齊全，未見異常現象。

4.2 基礎筏板板面標高

采用水準儀對地下車庫筏板頂面標高及變形進行測量，檢測結果：被測大部分地下車庫筏板標高測點變形值超出規范允許偏差要求。

4.3 筏板與基礎墊層之間現狀抽檢

檢測期間對施工單位鉆取的泄水孔進行查看，檢測筏板基礎與墊層之間是否存在夾層以及墊層與持力土層之間是否接觸，檢測結果：泄水孔鉆開后有大量水涌出，墊層與持力土層間可見間隙；筏板基礎與墊層之間未見淤泥、沉渣等軟夾層。

5 結構驗算

5.1 結構驗算參數取值

國家現行建筑結構規范及規程；

中國建筑科學研究院PKPM系列計算程序。

5.2 自然條件

自然條件：基本風壓0.40kN/m2，基本雪壓0.50kN/m2；抗震設防烈度 6度（0.05g），設計地震分組為第二組。

5.3 荷載標準值

恒荷載：根據原設計施工圖按規范規定取值。地下室頂板活荷載：5.0kN/m2（非消防車道外），30.0kN/m2（消防車道）。

5.4 結構復核結論

①原設計地基基礎承載能力符合規范要求；

②上部承重結構構件承載能力符合規范要求；

③按原設計圖紙驗算車庫整體抗浮符合規范要求；

④按工程現狀（頂板無覆土）驗算車庫整體抗浮不符合規范要求。

6 結構構件裂縫及損傷原因分析

根據構件裂縫及損傷分布特征、現場檢測結果及結構復核結論綜合分析：地下車庫框架梁支座部位裂縫及損傷、框架柱裂縫及損傷、剪力墻及筏板裂縫及頂板與縱、橫軸線約呈夾角（少數約與板縱、橫軸線平行）裂縫主要由于車庫周邊積水未能及時排除，地下水位上升，導致車庫整體抗浮不足引起；混凝土構件其余裂縫主要由于混凝土收縮應力和溫度應力疊加作用引起，筏板基礎上浮對裂縫開展有影響。

七 鑒定結論

依據《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-2015），綜合本站實測結果、結構驗算結論，對該地下車庫的安全性等級評定如下。

①按原設計圖紙進行結構復核驗算：上部結構構件承載力符合規范要求；結合現場實測數據進行結構復核驗算：施工階段（頂板未覆土）地下車庫抗浮不滿足規范要求。

②地下車庫框架梁支座部位裂縫及損傷、框架柱裂縫及損傷、剪力墻及筏板裂縫及頂板與縱、橫軸線約呈3夾角（少數約與板縱、橫軸線平行）裂縫主要由于車庫周邊積水未能及時排除，地下水位上升，導致車庫整體抗浮不足引起；混凝土構件其余裂縫主要由于混凝土收縮應力和溫度應力疊加作用引起，筏板基礎上浮對裂縫開展有影響。

③地下車庫主要承重構件裂縫數量較多，寬度較大，且多為受力裂縫，部分構件混凝土存在碎裂、剝落等嚴重損傷，顯著影響結構構件承載能力，應進行加固處理。

④對照《民用建筑可靠性鑒定標準》，地下車庫承載功能安全性等級可評為Cu級，應進行加固處理。

8 處理建議

建議后期處理前應首先采取有效降水措施，待地下水位穩定后對原有受損構件采用增大截面法或外包碳纖維法進行加固處理，另外應加強對變形觀測工作。