朱 彥 龍
(太原市建筑工程質量檢測站,山西 太原 030002)
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某住宅樓結構安全性鑒定及分析
朱 彥 龍
(太原市建筑工程質量檢測站,山西 太原 030002)
針對某住宅樓下沉及墻體開裂的現象,對該住宅樓的結構安全性進行了鑒定,并分析了裂縫與地基基礎不均勻沉降的原因,根據該住宅樓的安全性等級,提出了住宅樓的加固修復建議。
住宅樓,地基基礎,承重結構,安全性鑒定
某住宅樓為磚混結構,地下1層,地上6層(帶閣樓)。該住宅樓建筑面積約4 000 m2,建筑總高度為18.3 m,建于2010年。該住宅樓為現澆鋼筋混凝土樓(屋)板,地基處理采用換土墊層法,基礎采用鋼筋混凝土筏板基礎。該建筑抗震設防類別為丙類,地基基礎設計等級為丙級,抗震設防烈度為8度。
2013年住宅樓墻體出現裂縫,西單元最先發現裂縫,以一樓、二樓裂縫最為嚴重,其后東單元及中單元相繼發現裂縫。2014年物業公司對各住戶墻體裂縫采取了一定修補措施(掛網片抹灰處理)。2015年3月,墻體裂縫繼續發展,樓房中段有明顯下沉,東、西單元裂縫尤其明顯,處理過的裂縫現已被拉開。針對上述原因,2015年7月11日組織了專家現場踏勘,進行了專家論證,并委托了勘察檢測有限公司對該住宅樓進行了地質勘察。
針對這座住宅樓出現明顯下沉及墻體開裂現象,并了解目前的結構安全性,業主委員會委托檢測機構,對其墻體開裂原因及目前結構的安全性進行檢查(鑒定)。
3.1 地基基礎基本情況
基礎以下地層情況對比見表1。

表1 基礎以下地層情況對比表(設計與實際) m
通過鉆芯法對筏板基礎混凝土強度進行抽檢,所取筏板基礎芯樣混凝土強度最小值為20.2 MPa,混凝土強度不滿足設計強度要求。
3.2 承重結構情況
經檢測,主體結構工程砂漿強度、砌體(磚)強度滿足設計圖紙要求。
該住宅樓共3個住宅單元,其中一單元、三單元裂縫較多,裂縫寬度較大。
住宅樓南立面墻的裂縫分布為:西側裂縫主要分布于①軸~③軸的地下室至6層窗下墻,且裂縫均為西低東高的斜裂縫,地下室墻體裂縫寬度最大,裂縫寬度在4 mm~5 mm之間;裂縫隨著樓層的增高,裂縫寬度逐漸減小,6層墻體裂縫寬度小于3.0 mm;東側裂縫主要分布于軸~軸之間的地下室至6層墻體,裂縫主要產生在窗洞口下方或洞口東側上角處,且裂縫均為西高東低的斜裂縫,地下室墻體裂縫寬度最大,裂縫寬度在3 mm~5 mm之間,隨著樓層的增高,裂縫寬度逐漸減小,6層墻體裂縫寬度約1.0 mm。
住宅樓北立面墻的裂縫分布為:西側裂縫主要分布于①軸~⑥軸的地下室至6層外縱墻,裂縫主要產生于窗洞口下方的墻體,且裂縫均為西低東高的斜裂縫,地下室墻體裂縫寬度最大,裂縫寬度約3.0 mm;裂縫隨著樓層的增高,裂縫寬度逐漸減小,6層墻體裂縫寬在1 mm~2 mm之間;東側裂縫主要分布于軸~軸之間的地下室至6層墻體,裂縫主要產生在窗洞口下方或洞口角部,且裂縫均為西高東低的斜裂縫,地下室墻體裂縫寬度最大,裂縫寬度在3 mm~4 mm之間,隨著樓層的增高,裂縫寬度逐漸減小,6層墻體裂縫寬度約1.0 mm。
住宅樓平面內每層裂縫分布情況相似,裂縫主要分布于縱墻上,尤其以縱墻洞口處及其附近裂縫較多,西側縱墻(①軸~軸)上裂縫均為東高西低的斜裂縫,東側縱墻(軸~軸)裂縫均為西高東低的斜裂縫。部分樓梯間橫墻入戶門洞口上方有斜裂縫,西側入戶門洞口上方墻體為南低北高的斜裂縫,東側為入戶門洞口上方墻體為南高北低的斜裂縫。底部樓層縱橫墻斜裂縫的寬度較大(地下室及1層部分圈梁在梁端處斜向開裂,裂縫寬度在0 mm~1.0 mm之間)。
對該住宅樓的結構頂點位移進行測量,測量結果見圖1。

根據測量結果,該住宅樓最大頂點側向位移在東南角,位移量41.6 mm,偏移方向西南;東北角頂點位移為36.1 mm,偏移方向西南;西北角頂點位移為34 mm,偏移方向西南;西南角頂點位移為12.8 mm,偏移方向西南。
4.1 裂縫原因分析
根據裂縫檢查情況,總體上看,該住宅樓裂縫主要有以下特征:
1)裂縫分布情況:裂縫主要分布于承重縱墻上,住宅樓西側縱墻(①軸~軸)的裂縫呈東高西低的斜裂縫,住宅樓東側縱墻(軸~軸)的裂縫呈東低西高的斜裂縫,每一縱向軸線上墻體裂縫整體呈“正八字”形裂縫。住宅樓地下室至6層,每層縱墻均有分布位置相似的裂縫。
2)開裂嚴重程度:同一部位上的裂縫,隨著樓層的增加,裂縫寬度逐漸減小,底部墻體裂縫寬度最大,裂縫寬度介于3 mm~5 mm之間,頂部墻體裂縫寬度最小,裂縫寬度介于0.5 mm~2 mm之間。底部樓層裂縫長度較長,頂部樓層裂縫寬度相對較短。
3)裂縫出現時間:據居民和物業公司反映:2013年住宅樓墻體出現裂縫,西單元最先發現裂縫,以一樓、二樓裂縫最為嚴重,其后東單元及中單元相繼發現裂縫。2014年物業公司對各住戶墻體裂縫采取了一定修補措施(掛網片抹灰處理)。2015年3月,墻體裂縫增加,樓房中段有明顯下沉,東、西單元裂縫尤其明顯,處理過的裂縫現已被拉開。現場檢查時發現,多數裂縫兩側有網格布,網格布寬度約300 mm,目前網格布兩側均已開裂。
根據上述墻體的裂縫分布位置、形態、寬度、長度等裂縫特征,判定該住宅樓裂縫為地基基礎不均勻沉降變形引起的裂縫。住宅樓中部(軸~軸)地基基礎下沉量最大,兩側地基基礎下沉量較小,以致縱墻裂縫整體呈“正八字”形裂縫,為磚混結構沉降裂縫的典型形態。
4.2 地基基礎不均勻沉降原因
根據勘察檢測有限公司出具的《某巖土工程勘察報告》揭示:灰土墊層范圍內的T4,T5,T6探井深度均超過了該建筑物的上下水管道埋置深度,二單元地下室布置的T4探井位于沉降最大的地段,這3個探井地段的灰土墊層及其下的雜填土在勘察期間均沒有被水浸濕的痕跡,說明地基土近期未受上下水管漏水浸濕。
本次勘察布置的鉆孔及T1,T2探井與建筑物的距離均比勘察檢測有限公司的大,所取土樣的含水率、飽和度相對比,沒有明顯差異,說明勘察期間無側向來水浸濕地基土。
本次勘察位于二單元地下室的T4探井揭示灰土墊層下尚存的雜填土(主要成分為礦渣、灰渣)厚度不小于2.5 m;勘察檢測有限公司提交的勘察報告揭示灰土墊層下尚存的雜填土厚度6.1 m。根據勘察檢測有限公司及本次勘察提交的勘察報告均揭示該建筑物灰土墊層下的雜填土西薄東厚。
該建筑物西山墻地段灰土墊層下無雜填土,向東14.3 m灰土墊層下的雜填土厚度達5.9 m,坡率為41.26%,即便雜填土在傾倒時被運輸車輛反復碾壓而密實(探井井壁較穩定),但與天然地基土的可壓縮性相比還是有差異,加之厚度差異較大,因此在建筑物荷載作用下,雜填土壓縮變形幅度大于天然地基土,出現過量的不均勻沉降,裂縫最先在西單元(三單元)出現,與居民和物業公司反映的最先開裂部位一致。
綜上所述,建筑物出現裂縫的原因是基坑開挖時未按設計要求將基底以下的雜填土全部挖出,剩余雜填土厚度較大,且厚度不一致,在基底下尚存的雜填土在上部建筑物荷載作用下發生壓縮變形而引起該住宅樓地基不均勻沉降,進而導致上部承重墻體開裂。
5.1 地基基礎部分(子單元)
根據檢查結果,該住宅樓地基基礎為鋼筋混凝土筏板基礎,筏板厚400 mm。根據檢查結果基礎混凝土強度滿足設計要求。根據裂縫原因分析可知,基底下尚存的雜填土在上部建筑物荷載作用下發生壓縮變形而引起該住宅樓地基不均勻沉降,導致上部承重墻體普遍開裂,地基目前處于不穩定狀態。該住宅樓地基基礎安全性等級評定為Cu級。
5.2 上部承重結構(子單元)
根據對該建筑物構件安全性、結構整體性和結構的側向位移的安全性評定等級,該住宅樓上部承重結構(子單元)安全性評定為Du級。
5.3 鑒定單元綜合鑒定結論
該住宅樓的安全性等級評定為CSU級。
1)住宅樓墻體出現裂縫的原因是地基處理時未按設計要求將基底以下的雜填土全部挖出,剩余雜填土厚度較大,且厚度不一致,在基底下尚存的雜填土在上部建筑物荷載作用下發生壓縮變形而引起該住宅樓地基不均勻沉降,進而導致上部承重墻體開裂。
2)經安全性鑒定,該住宅樓結構安全性等級為CSU級(根據標準規定:CSU級為安全性不符合標準對ASU級的要求,顯著影響整體承載,應采取措施,且可能極少數構件必須立即采取措施)。
1)對這座住宅樓的地基進行加固處理,加固方案應由有相應資質的設計單位出具,并由有相應加固資質的施工單位進行加固施工。
2)對住宅樓進行沉降監測,注意其地基基礎變化;并應在對地基進行加固處理的施工期間及施工后做好該住宅樓的連續沉降觀測,沉降觀測應由有資質的觀測機構實施。
3)待地基加固、穩定后,應對上部砌體結構開裂部位采取修復處理。
建筑物的質量安全事關重大,由于各方監管力度的不足,造成的人員以及財產傷亡等問題值得我們深思。通過本文對建筑物的鑒定,詳細描述了整個過程,給建筑物目前安全狀況有了明確的結論,分析原因,給出了建筑物的處理措施。所以,我們不要看到此類房屋再度發生,預防為主,在勘察—設計—施工—檢測—驗收等環節,不能有任何疏忽,保證房屋安全可靠,人們生活健康。
On safety evaluation of residential building structure and its analysis
Zhu Yanlong
(TaiyuanBuildingEngineeringQualityDetectiionStation,Taiyuan030002,China)
According to the settlement and wall cracks in some residential building, the paper evaluates the structural safety of the building, analyzes the reasons for the cracks and uneven settlement of the foundation, and points out the consolidation restoration suggestions for the building from the safety grading of the residential building.
residential building, foundation, loading structure, safety evaluation
1009-6825(2017)09-0041-02
2017-01-12
朱彥龍(1980- ),男,工程師
TU317
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