某地下室工程地基滑移后加固處理前結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)鑒定

陳興林，周宇晨

（江蘇省建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引言

某地下室工程分層分區(qū)開挖施工。開挖第二層地下室時(shí)，因場(chǎng)地地質(zhì)情況差、開挖后連續(xù)惡劣雨水天氣、基坑邊緣堆放建筑材料等原因，導(dǎo)致地基發(fā)生嚴(yán)重滑移，支護(hù)結(jié)構(gòu)明顯向基坑內(nèi)部?jī)A斜。在施工單位采取立即回填、增設(shè)支撐、卸載等措施搶險(xiǎn)處理后，發(fā)現(xiàn)已施工的 Ⅰ 區(qū)地下室結(jié)構(gòu)仍發(fā)生了明顯水平位移。經(jīng)測(cè)量后發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)水平位移達(dá) 5 cm 左右。經(jīng)事故處理專家組商議后，在該區(qū)域結(jié)構(gòu)加固及該項(xiàng)目復(fù)工前，為進(jìn)一步確定處理方案及確保施工過程結(jié)構(gòu)自身能夠滿足安全施工要求，需對(duì)已施工區(qū)域結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行檢測(cè)鑒定。

1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)概況

1.1 基礎(chǔ)及主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況

該地庫工程設(shè)計(jì)為地下2層、局部地下1層框架剪力墻結(jié)構(gòu)（見圖1），采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁、筏板基礎(chǔ)，-1 層、-2 層層高均 3.3 m，地庫建筑面積 2.1 萬 m2。建筑抗震設(shè)防類別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，框架抗震等級(jí)為三級(jí)，建筑物場(chǎng)地類別為 Ⅳ 類。設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為：地下室外墻、混凝土柱、梁、板均采用 C 35，鋼筋采用 HRB400 鋼。鉆孔灌注樁樁徑 600 mm，樁長(zhǎng) 51.5～58.5 m，混凝土標(biāo)號(hào) C 35。

1.2 基坑設(shè)計(jì)概況

本工程基坑主要考慮采用上部卸土+下部采用水泥土重力壩或雙排樁的支護(hù)形式（見圖1）。基坑安全等級(jí)西側(cè)一級(jí)、2 層地下室為二級(jí)，其余側(cè) 1 層地下室為三級(jí)，基坑設(shè)計(jì)使用期限為一年。

圖1 該地下室工程及支護(hù)剖面示意圖（單位：mm）

1.3 場(chǎng)地地質(zhì)概況

該建設(shè)場(chǎng)區(qū)地形較平坦，無不良地質(zhì)作用，場(chǎng)地相對(duì)穩(wěn)定。場(chǎng)區(qū)淺層分布的①層填土土體成分復(fù)雜，土層均勻性極差；②-1層、③-1層、④-1層、⑦層粉質(zhì)黏土均勻性較好，其余地層土體均勻性較差。場(chǎng)地較穩(wěn)定，地基土均勻性一般，適宜本工程建設(shè)。土層分布如表1 所示。

表1 建設(shè)場(chǎng)地土層分布情況匯總表

2 現(xiàn)場(chǎng)情況

2.1 施工進(jìn)度

2.2 事故情況

Ⅰ區(qū)南側(cè)第二層基坑北側(cè)冠梁位移 7～9 cm；支護(hù)樁錨索部分被破壞；地庫北側(cè)土體沉降明顯，最大處達(dá)到 30 cm，相較事故發(fā)生前增大了約 15 cm。Ⅰ區(qū)及 Ⅱ 區(qū)間后澆帶鋼筋錯(cuò)開約 5 cm（見圖2、圖3）。

圖2 該地下室工程現(xiàn)場(chǎng)照片

圖3 該地下室工程后夾帶鋼筋錯(cuò)位照片

3 結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)鑒定

3.1 施工資料核查

對(duì)Ⅰ區(qū)地基基礎(chǔ)分部工程驗(yàn)收記錄、上部結(jié)構(gòu)分部工程驗(yàn)收記錄、隱蔽工程驗(yàn)收記錄、基樁施工記錄、靜載和低應(yīng)變檢測(cè)報(bào)告、鋼筋、混凝土等原材料、試塊等檢測(cè)報(bào)告進(jìn)行了核查。結(jié)果顯示，事故發(fā)生前，Ⅰ區(qū)的工程質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及相關(guān)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。

對(duì)Ⅰ區(qū)主體結(jié)構(gòu)沉降觀測(cè)資料進(jìn)行了核查。結(jié)果顯示Ⅰ區(qū)主體結(jié)構(gòu)目前沉降處于穩(wěn)定狀態(tài)。

3.2 地基基礎(chǔ)部分現(xiàn)場(chǎng)檢查

對(duì)Ⅰ區(qū)南側(cè)第二層基坑支護(hù)頂冠梁的水平位移進(jìn)行了檢測(cè)，測(cè)點(diǎn)水平位移 68～97 mm，如圖4 所示。

圖4 基坑支護(hù)頂冠梁水平位移示意圖

對(duì)Ⅰ區(qū)地下室底板水平位移進(jìn)行了檢測(cè)，測(cè)點(diǎn)水平位移 52～55 mm，如圖5 所示。

圖5 地下室結(jié)構(gòu)水平位移示意圖

采用基樁旁孔測(cè)試法對(duì)基樁完整性及基樁與承臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)是否發(fā)生開裂進(jìn)行全數(shù)普查，該區(qū)域共 40 根工程樁。數(shù)據(jù)分析處理結(jié)果顯示，所檢基樁樁身完整，均未見斷裂現(xiàn)象，基樁與承臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)未見脫開現(xiàn)象，典型信號(hào)如圖6 所示。

圖6 基樁旁孔測(cè)試波圖形

抽取水平位移最大位置處 5 根工程樁，采用破損檢測(cè)的方法，對(duì)樁與承臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)是否發(fā)生損傷進(jìn)行復(fù)查。未發(fā)現(xiàn)所抽取工程樁與承臺(tái)節(jié)點(diǎn)存在損傷。

用c*(x)表示一個(gè)面或一個(gè)頂點(diǎn)x賦值規(guī)則轉(zhuǎn)移后的結(jié)果, c(x→y)表示從x到y(tǒng)的所有權(quán)值。 下面將驗(yàn)證對(duì)所有的V∪F,都有c′(x)≥0。因此矛盾。

采用低應(yīng)變測(cè)試方法對(duì)所抽取的 5 根基樁完整性進(jìn)行驗(yàn)證檢測(cè)，所檢 5 根樁樁身完整性均判定為Ⅰ類樁。

采用錨桿靜壓樁裝置（見圖7）提供反力，對(duì)所抽取的 5 根工程樁采用慢速維持荷載法進(jìn)行了基樁承載力靜載試驗(yàn)。設(shè)計(jì)單樁極限承載力為 3 700 kN，實(shí)測(cè)單樁極限承載力均≥3 700 kN。

圖7 錨桿靜壓樁靜載試驗(yàn)裝置示意圖

3.3 主體結(jié)構(gòu)部分現(xiàn)場(chǎng)檢查

對(duì)Ⅰ區(qū)主體構(gòu)件（底板、鋼筋混凝土墻、柱、梁、板等）的結(jié)構(gòu)參數(shù)（截面尺寸、實(shí)體混凝土強(qiáng)度、鋼筋配置、保護(hù)層厚度等）進(jìn)行了少量抽測(cè)。抽測(cè)結(jié)果均符合設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求。

對(duì)Ⅰ區(qū)主體結(jié)構(gòu)的不均勻沉降、傾斜、扭轉(zhuǎn)等進(jìn)行了檢查檢測(cè)。未發(fā)現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)有明顯不均勻沉降、傾斜、扭轉(zhuǎn)。

對(duì)Ⅰ區(qū)墻、柱構(gòu)件相對(duì)位置進(jìn)行了檢查檢測(cè)。未發(fā)現(xiàn)墻、柱構(gòu)件的相對(duì)位置有發(fā)生明顯變化的情況。

對(duì)Ⅰ區(qū)主體構(gòu)件及其連接節(jié)點(diǎn)（底板、鋼筋混凝土墻、柱、梁、板等）的裂縫、變形情況進(jìn)行了全面普查檢測(cè)。檢查檢測(cè)結(jié)果匯總?cè)缦隆?/p>

1）Ⅰ區(qū) 3 根-1 層頂梁的梁底、梁測(cè)均存在一條南北向（豎向）裂縫，所測(cè)最大裂縫寬度為 0.16 mm。

2）Ⅰ區(qū) 2 塊-1 層底板及 2 塊-1 層頂板均存在一條南北向斜向裂縫，所測(cè)最大裂縫寬度為 0.18 mm。

3）Ⅰ區(qū)與Ⅱ區(qū)間后澆帶預(yù)留鋼筋沿橫向存在明顯錯(cuò)位、偏移現(xiàn)象，偏移量約 5 cm。

4）Ⅰ區(qū)其余底板、鋼筋混凝土墻、柱、梁、板等構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)裂縫；墻、柱構(gòu)件的垂直偏差均在規(guī)范允許范圍內(nèi)；梁、板未見明顯彎扭；構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)均未見損傷。

3.4 主體結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算

根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)Ⅰ區(qū)主體結(jié)構(gòu)在施工狀態(tài)荷載作用、正常使用情況荷載作用情況下的承載力進(jìn)行驗(yàn)算。結(jié)果顯示目前Ⅰ區(qū)鋼筋混凝土墻、柱、梁、板構(gòu)件的承載力能夠滿足設(shè)計(jì)在施工荷載作用情況下、正常使用荷載作用情況下的安全性要求［1-4］。

4 鑒定評(píng)級(jí)

依據(jù) GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》要求，按照構(gòu)件、子單元、鑒定單元的層次對(duì)Ⅰ區(qū)進(jìn)行安全性鑒定評(píng)級(jí)。

4.1 地基基礎(chǔ)

基樁構(gòu)件均評(píng)為 bu 級(jí)；基樁與底板節(jié)點(diǎn)均評(píng)為 bu 級(jí)；2 塊底板評(píng)為 cu 級(jí)，其余底板評(píng)為 bu 級(jí)。基樁構(gòu)件集評(píng)為 Bu 級(jí)，基樁與底板節(jié)點(diǎn)構(gòu)件集評(píng)為 Bu 級(jí)，筏板構(gòu)件集評(píng)為 Bu 級(jí)。目前二層基坑已回填，監(jiān)測(cè)資料顯示場(chǎng)地處于穩(wěn)定。

綜上，在重新開挖施工前，Ⅰ區(qū)地基基礎(chǔ)的安全性等級(jí)可評(píng)為 Bu 級(jí)。

4.2 上部承重結(jié)構(gòu)

墻構(gòu)件均評(píng)為 au 級(jí)；柱構(gòu)件均評(píng)為 au 級(jí)；3 根 -1 層頂梁構(gòu)件安全性等級(jí)評(píng)為 cu 級(jí)，其余頂梁評(píng)為 au 級(jí)；2 塊頂板評(píng)為 cu 級(jí)，其余頂板評(píng)為au級(jí)；構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)均評(píng)為 bu 級(jí)。墻、柱構(gòu)件集評(píng)為 Au 級(jí)，梁構(gòu)件集評(píng)為 Bu 級(jí)，板構(gòu)件集評(píng)為 Bu 級(jí)。結(jié)構(gòu)整體牢固性等級(jí)評(píng)為 Bu 級(jí)。不適于承載的側(cè)向位移等級(jí) Au 級(jí)［5-7］。

綜上，目前上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)可評(píng)為 Bu 級(jí)。

4.3 鑒定單元

根據(jù)地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)評(píng)定結(jié)果，Ⅰ 區(qū)目前的安全性等級(jí)可評(píng)為 Bsu 級(jí)。

5 結(jié)論

目前狀態(tài)下，Ⅰ區(qū)地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)的安全性基本滿足設(shè)計(jì)的施工工況、正常使用工況下的安全性要求。Ⅰ區(qū)結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大水平位移，3 根梁、2 塊底板、2 塊頂板因結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生了裂縫，Ⅰ區(qū)與Ⅱ區(qū)間后澆帶預(yù)留鋼筋發(fā)生錯(cuò)位；需采取措施進(jìn)行處理。在確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力、變形能夠滿足要求達(dá)到情況下，可恢復(fù) 2 層地下室開挖施工。恢復(fù)施工前，需對(duì)結(jié)構(gòu)變形后項(xiàng)目繼續(xù)施工的可行性進(jìn)行論證。后續(xù)施工過程中需對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移，Ⅰ區(qū)結(jié)構(gòu)的水平位移、沉降變化等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。施工完成后需對(duì)Ⅰ區(qū)結(jié)構(gòu)安全性重新進(jìn)行鑒定。Q