淺析某項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，使得地下室出現上浮現象。造成這種情況的原因諸多，例如，設計人員的疏忽大意，對地下水位標高取值有誤；勘察單位提供地下水位標高不準確；施工單位過早的停止降水或地下室回填土的回填質量差無法形成有效摩擦力；監理單位監督不到位等多方面的原因。因此，對于地下室上浮事故應仔細分析其產生的原因，并針對性采取相應的技術處理措施，以最大程度減小其對房屋主體結構造成的不利影響。

1 工程概況

該項目位于該區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)。該工程項目總體布置見圖1。各單體建筑結構概況見表1。

表1 各段單體建筑情況

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

該工程項目主體竣工后，正值此時間段內出現連續降雨，使得工程項目區域內的地下水位上升，造成該項目西側的地下車庫上浮，車庫結構出現變形和框架梁、板、柱出現明顯的裂縫等損傷情況。后經應急處置，地下車庫已基本回落，但仍存在殘余變形，出現的損傷已不可逆轉。具體檢測情況如下。

2 現場調查與檢測情況

2.1 資料調查與核實

收集該工程項目關于地下車庫上浮的相關資料，包括該工程項目的建筑和結構設計圖紙、勘察報告、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。

同時對地下車庫原設計的抗浮設計計算、地下車庫周邊施工降水情況、地下車庫上浮時具體狀況和上浮后的控制情況進行了核查。

2.2 全面普查

全面普查地下車庫上浮對結構造成的損傷情況。

2.3 重點區域的詳細檢查檢測

3 地下車庫受損狀況

3.1 地下車庫上浮影響的范圍

通過對該工程項目相關資料和地下車庫上浮信息資料的收集，結合現場對地下1層結構的全面普查，了解到本次地下車庫上浮影響的范圍為地下1層軸以西的結構(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《混凝土結構工程施工質量驗收規范》對現澆結構的垂直度偏差要求、《民用建筑可靠性鑒定標準》對混凝土結構構件安全性定級的規定和《危險房屋鑒定標準》對混凝土危險構件的規定，以傾斜率對框架柱的傾斜程度進行劃分，共分四個等級。

根據上述方法，對框架柱傾斜測量結果進行統計分析，結果見表2。

表2 框架柱傾斜程度統計表

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果，可以發現：

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混凝土壓碎的現象，有的框架柱頂部接槎部位有水平錯動。個別框架柱出現豎向裂縫。

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重程度對框架柱總體的受損程度進行分類，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行分類統計，具體統計結果見表5。

表5 框架柱受損情況統計表

3.4 地下1層①軸～軸間框架梁的變形情況

具體統計結果見表6。

表6 框架梁撓曲變形檢測結果統計表

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，數量較多；個別梁上有斜裂縫，或有混凝土壓碎、露筋現象。

混凝土梁的開裂或受損程度以發現的裂縫數量、裂縫寬度以及混凝土破壞狀況來劃分，按表7劃分為四個等級。

表7 梁開裂或受損程度分類表

具體統計結果見表8。

表8 框架梁和次梁裂縫或損傷檢測結果統計表

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，造成擋土墻局部產生裂縫，出現了滲漏水現象。

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防水層有損壞現象。

4 地下車庫上浮原因分析

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

1)地下水位上升是造成該工程項目地下車庫上浮的主要原因。

2)勘察報告未根據該工程項目建設場地的水文地質條件、建設場地范圍內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行有效分析，對地下水的變化情況判斷不足。

勘察報告中提供的地下車庫抗浮設防水位780.1 m，是地下車庫周邊勘探孔點實測穩定水位的最低值，存在一定的技術疏漏；也不符合目前該場地的實際地下水位情況。

3)設計中未能全面分析勘察報告提供的地下車庫附近地下水的實測穩定水位情況，未按“實測最高水位”和“最不利組合”考慮抗浮設計水位。設計計算使用的抗浮設防水位與場地現狀抗浮設防水位存在偏差。

4)施工圖審查未能及時發現勘察報告中提供的抗浮設防水位和設計圖紙中使用的抗浮設防水位與場地現狀抗浮設防水位之間的偏差。

5)施工期間未能及時發現和反映地下水位的變化情況，施工降水終止不符合主體結構施工期的抗浮要求。

6)地下車庫未按照設計要求及時覆土，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、裂縫和損傷較為嚴重。

5 處理建議

1)應按勘察期間實測最高穩定水位并結合場地地形地貌、地下水補給、排泄條件以及地下水變化趨勢等因素綜合確定該工程項目抗浮設計水位。

2)對該工程項目進行抗浮設計復算。對位于斜坡地段的地下車庫，應考慮地下水滲流在地下室底板產生的非均布荷載對地下室結構的影響。

3)對該工程項目已經受到地下車庫上浮影響的結構采取補強加固處理措施和適宜的增載抗浮處理措施。

4)對該工程項目地下1層采取防水補救措施。