建造于山坡位置的建筑地下室滲水檢測(cè)鑒定分析

張鵬ZHANG Peng；白冰BAI Bing；白鴿BAI Ge

（①山東建筑大學(xué)鑒定檢測(cè)中心有限公司，濟(jì)南 250014；②鄭州理工職業(yè)學(xué)院，鄭州 451100）

0 引言

改革開放后，隨著中國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，近現(xiàn)代建筑數(shù)量如雨后春筍般不斷增加，至今已有許多既有建筑在使用過程中存在地下室滲漏水情況。本文通過對(duì)90 年代兩個(gè)建造于山坡位置的建筑地下室滲水的鑒定檢測(cè)，分析總結(jié)出類似建筑地下室滲漏水的原因，為該類新建建筑地下室的防水設(shè)計(jì)或該類既有已存在漏水現(xiàn)象的建筑改造提供有實(shí)際意義的借鑒價(jià)值。

1 案例1 概況

某商務(wù)辦公樓建于某山的北側(cè)山坡上，基礎(chǔ)形式為梁筏基礎(chǔ)（主體）、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、地下2 層、地上9 層、基礎(chǔ)底標(biāo)高為-8.000m，基礎(chǔ)持力層為巖石層、竣工日期為1994 年，勘察期間，勘察深度范圍內(nèi)，未見地下水，基坑開挖深度及基底標(biāo)高高于地下水水位。

地下二層常年存在較深積水，導(dǎo)致地下二層無法正常使用，地下二層現(xiàn)場照片見圖1。

圖1 某商務(wù)辦公樓地下二層現(xiàn)場

2 案例1 現(xiàn)場調(diào)查

2.1 地下室積水情況調(diào)查

經(jīng)調(diào)查，該工程建成兩年后地下室底板出現(xiàn)涌水現(xiàn)象，涌水后水位穩(wěn)定在高出地下二層人防地下室地面約2.0m 處，枯水期與雨水期水位高度變化較大。經(jīng)實(shí)際現(xiàn)場勘查，地下室二層積水水質(zhì)清澈，淤泥較少，對(duì)比墻壁上常年形成的積水紋，勘查時(shí)水位接近積水紋最大值，現(xiàn)場無混凝土構(gòu)件破損脫落現(xiàn)象，南北兩側(cè)樓梯休息平臺(tái)下墻體存在滲水析出的碳酸鈣結(jié)晶體，結(jié)晶體已呈淡黃色。勘察時(shí)地下二層人防地下室內(nèi)溫度為16℃，高濕環(huán)境。

2.2 原設(shè)計(jì)相關(guān)資料調(diào)查

根據(jù)該建筑地質(zhì)勘察資料，該建筑地基勘察深度范圍內(nèi)，未見地下水，基坑開挖深度及基底標(biāo)高高于地下水水位。根據(jù)該建筑原設(shè)計(jì)圖紙，該建筑基礎(chǔ)形式為梁筏基礎(chǔ)（主體），混凝土標(biāo)號(hào)為C20，基礎(chǔ)持力層為巖石層；基礎(chǔ)底板及擋土墻迎水面采用微膨脹混凝土做剛性防水層，無其他防水做法。

2.3 地下室漏水示意

通過現(xiàn)場調(diào)查，繪制地下二層人防地下室區(qū)域結(jié)構(gòu)布置示意圖及積水示意圖，見圖2、圖3。

圖2 地下二層人防地下室區(qū)域布置圖

圖3 人防地下室積水示意圖

3 案例1 結(jié)構(gòu)檢測(cè)

3.1 地基基礎(chǔ)

經(jīng)現(xiàn)場勘查，該建筑室內(nèi)地坪無沉降引起的開裂、塌陷等現(xiàn)象，回填土上的室外地坪沉降已趨于穩(wěn)定；未發(fā)現(xiàn)上部墻體出現(xiàn)因基礎(chǔ)不均勻沉降引起的開裂、傾斜、明顯變形等現(xiàn)象。地基基礎(chǔ)未出現(xiàn)明顯靜載缺陷。

采用全站儀對(duì)該建筑各區(qū)域主體結(jié)構(gòu)平面內(nèi)的頂點(diǎn)側(cè)向位移進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)檢測(cè)，各區(qū)域所檢頂點(diǎn)最大側(cè)向位移量未超過《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50292-2015中結(jié)構(gòu)不適于繼續(xù)承載的側(cè)向位移量限值[1]。

3.2 滲漏點(diǎn)檢查

先對(duì)地下室二層進(jìn)行排水作業(yè)，將地下室二層積水基本抽干。然后對(duì)抽干后的地下二層清理并盡量烘干，待地下室構(gòu)件基本烘干后，對(duì)其地板、側(cè)墻、地板下集水槽、地梁進(jìn)行了全面檢查，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)擋墻有明顯滲水點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)剪力墻核心筒地板、區(qū)域①人防門門檻處、南北兩側(cè)樓梯底部地面存在滲水點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)Ⅺ軸地梁梁側(cè)頂有較大出水點(diǎn)，出水點(diǎn)孔洞直徑約6mm，出水量為132L/h，噴射狀出水。滲漏點(diǎn)及出水點(diǎn)平面布置圖見圖4，Ⅺ軸地梁側(cè)頂出水點(diǎn)示意圖見圖5。其中滲漏點(diǎn)1、4，出水點(diǎn)1 造成積水量最大。

圖4 滲漏點(diǎn)及出水點(diǎn)平面布置圖

圖5 Ⅺ軸地梁側(cè)頂出水點(diǎn)示意圖

3.3 混凝土構(gòu)件損傷

檢測(cè)中未發(fā)現(xiàn)地下二層人防地下室剪力墻、地梁、柱等主要承重構(gòu)件存在明顯的由承載力不足引起的受力裂縫或異常變形，尚無明顯破損現(xiàn)象，暫無明顯堿-骨料反應(yīng)現(xiàn)象，南北兩側(cè)樓梯底部側(cè)墻，核心筒內(nèi)墻壁析出碳酸鈣結(jié)晶體，已呈淡黃色。-2.200m 層（地下二層頂）梁底部出現(xiàn)由箍筋筋銹蝕導(dǎo)致的保護(hù)層開裂，鋼筋損傷量約為鋼筋直徑的5%，其他混凝土構(gòu)件銹蝕量較小，尚不影響構(gòu)件承載能力[2]。

3.4 混凝土強(qiáng)度

地下室烘干后采用回彈法對(duì)該地下室浸水及未浸水部分的混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)齡期修正后的檢測(cè)結(jié)果表明混凝土抗壓強(qiáng)度滿足原設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的要求[3]。

4 案例1 地下室積水原因

4.1 地下室積水來源分析

因該建筑建設(shè)時(shí)間較早，委托方未能提供該工程地質(zhì)勘察報(bào)告，根據(jù)該建筑結(jié)構(gòu)浸水面上下混凝土構(gòu)件腐蝕程度，判斷該工程地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性。本工程地處于某山北側(cè)山體山坡上，地形南高北低，根據(jù)原設(shè)計(jì)圖紙本工程地下室部位基礎(chǔ)底標(biāo)高為-8.000m，基礎(chǔ)持力層為巖石層，基礎(chǔ)形式采用梁筏基礎(chǔ)，地下室自基礎(chǔ)頂面～±0.00m 四周采用剪力墻結(jié)構(gòu)與其他功能區(qū)域分隔并形成封閉區(qū)間，基礎(chǔ)底板厚度為800mm，四周擋墻厚度為500mm。

依據(jù)該建筑所處位置（山坡上）、地基地質(zhì)條件（巖石層，非透水性）、建筑結(jié)構(gòu)形式及現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果，綜合判斷積水源來自大氣降水在該建筑基槽周圍形成的局部積水槽積水。積水槽形成原因如下（積水槽形成示意圖見圖6）：

圖6 積水槽形成示意圖

該建筑位于山坡上，且基礎(chǔ)開挖較深，當(dāng)該建筑所處位置以上山體雨水等自然水順坡而下流經(jīng)基槽處時(shí)，會(huì)形成局部積水，當(dāng)基礎(chǔ)基槽周邊為不透水巖石層時(shí)，水會(huì)被長期存儲(chǔ)在其中，形成長期穩(wěn)定水位的積水槽。而地下室地面標(biāo)高低于積水槽水位，形成外部積水對(duì)地下室的水頭（水壓力），若地下室防水措施不當(dāng)，就會(huì)造成地下室出現(xiàn)滲積水現(xiàn)象。實(shí)際抽水完成后，地下室新積水水面下降較大，這種現(xiàn)象也驗(yàn)證了該積水原因的合理性。

4.2 漏水原因分析

按原設(shè)計(jì)圖紙，本工程基礎(chǔ)底板及擋土墻迎水面采用微膨脹混凝土做剛性防水層，無其他防水措施，此防水做法按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108-2008 防水設(shè)防要求歸類為≥四級(jí)（對(duì)滲漏無嚴(yán)格要求的建筑，允許建筑物有一定的漏水點(diǎn)，但不得有線流或漏泥沙）[4]。基礎(chǔ)底板及側(cè)壁均未采用防水混凝土且混凝土強(qiáng)度等級(jí)（C20）較低，加之基礎(chǔ)底板澆筑工藝等原因?qū)е禄炷撩軐?shí)性不夠，內(nèi)部形成了貫通的毛細(xì)孔或連通的裂縫導(dǎo)致基礎(chǔ)底板、地梁滲漏水，該工程交付使用兩年后即產(chǎn)生滲水現(xiàn)象即證明其防水層已失效且混凝土澆筑不密實(shí)。

4.3 地下二層人防地下室積水原因鑒定結(jié)論

經(jīng)綜合分析，地下室積水來源為大氣降水經(jīng)土壤滲透在建筑物基礎(chǔ)外圍巖石坑形成的局部積水槽積水。

基礎(chǔ)底板及側(cè)壁均未采用防水混凝土且混凝土強(qiáng)度等級(jí)（C20）較低，基礎(chǔ)底板澆筑工藝等原因?qū)е禄炷撩軐?shí)性不夠，內(nèi)部形成了貫通的毛細(xì)孔或連通的縫隙，加之未采取多道高標(biāo)準(zhǔn)的防水措施是導(dǎo)致基礎(chǔ)底板、地梁滲漏水的主要原因。

5 案例1 漏水對(duì)承重結(jié)構(gòu)安全性的影響

經(jīng)檢測(cè)，漏水未對(duì)該建筑地基基礎(chǔ)造成安全性影響，地下二層頂梁底部鋼筋出現(xiàn)銹蝕損傷，其他混凝土構(gòu)件銹蝕量較小，尚不影響構(gòu)件承載能力。漏水的地下室混凝土構(gòu)件強(qiáng)度依舊能達(dá)到原設(shè)計(jì)要求。

6 案例1 處理措施

根據(jù)以上現(xiàn)場調(diào)查及檢測(cè)鑒定情況，綜合分析給出該商務(wù)辦公樓的處理建議：方案1：對(duì)混凝土構(gòu)件全面檢查，對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的鋼筋銹蝕及保護(hù)層開裂構(gòu)件應(yīng)將其保護(hù)層破除后對(duì)其鋼筋進(jìn)行除銹并涂刷阻銹劑，最后采用環(huán)氧砂漿補(bǔ)齊修復(fù)，修復(fù)后維持現(xiàn)狀。本方案為保證地下二層以上結(jié)構(gòu)的安全性，放棄地下二層的使用。方案2：按方案1 做法對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行耐久性修復(fù)后，采用機(jī)械排水，采用機(jī)械排水優(yōu)點(diǎn)是可臨時(shí)解決地下二層人防地下室積水問題，但缺點(diǎn)是需要長久開啟排水設(shè)備，并且須由專人負(fù)責(zé)管理。方案3：按方案1 做法對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行耐久性修復(fù)后，采取封堵滲漏點(diǎn)、出水點(diǎn)措施，由前文所述，該建筑物建造時(shí)的防水能力不足，基礎(chǔ)底板、地梁混凝土密實(shí)性不夠，內(nèi)部形成了貫通的毛細(xì)孔或連通的裂縫，從之前的修補(bǔ)堵漏情況分析，若只采取對(duì)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的滲漏點(diǎn)封堵，會(huì)造成底板其他薄弱點(diǎn)水壓增大，產(chǎn)生新的滲漏點(diǎn)，很難達(dá)到預(yù)期堵漏效果。建議在地下二層增設(shè)鋼筋混凝土防水內(nèi)襯，鋼筋混凝土防水內(nèi)襯按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB 50108 一級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防水設(shè)計(jì)，防水內(nèi)襯自重可抵消部分地下水浮力（具體需按實(shí)際水位進(jìn)行抗浮計(jì)算）。

以上方案由使用方結(jié)合實(shí)際情況合理選擇。

7 案例2

某辦公樓，位于某山的東側(cè)山腳下，建造于1992 年，地上7 層，地下1 層，框架結(jié)構(gòu)，地下室層高3.30m，地下室地面標(biāo)高為-2.5m。根據(jù)原設(shè)計(jì)資料，該建筑基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)，混凝土配抗裂鋼筋網(wǎng)地面；根據(jù)原勘察資料，勘察期間，勘察深度范圍內(nèi)，未見地下水，基坑開挖深度及基底標(biāo)高高于地下水水位。該地下室長期漏水，枯水期地下室僅局部滲水，雨水期地下室會(huì)出現(xiàn)積水。期間采取漏水修繕措施，修繕后地面出現(xiàn)因浮力導(dǎo)致的隆起開裂[5]。無獨(dú)有偶，經(jīng)現(xiàn)場檢測(cè)、鑒定，案例2 漏水原因及漏水對(duì)承重結(jié)構(gòu)安全性的影響與案例1 相似，不再贅述。該案例漏水期間采取了漏水修繕措施，但因未考慮抗浮驗(yàn)算，導(dǎo)致地面隆起開裂。

8 結(jié)論

根據(jù)以上兩個(gè)都是建造于山坡位置的相似建筑案例的現(xiàn)場調(diào)查、檢測(cè)及鑒定，總結(jié)出同類建造于山坡位置的建筑地下室滲漏水的結(jié)論：①建于山坡上地基為巖石層的地下室建筑，易在基礎(chǔ)外圍巖石坑形成的局部積水槽，無論地勘報(bào)告地下最高水位是否超過地下室底標(biāo)高，地下室構(gòu)件均應(yīng)按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB 50108 一級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防水設(shè)計(jì)。②地下室漏水對(duì)承重結(jié)構(gòu)的影響主要體現(xiàn)在加快非長期浸水區(qū)域鋼筋混凝土構(gòu)件（特別是梁類受彎構(gòu)件，具體銹蝕部位應(yīng)由專業(yè)檢測(cè)鑒定機(jī)構(gòu)現(xiàn)場檢測(cè)確認(rèn)）中鋼筋的銹蝕速率，減少構(gòu)件耐久性，進(jìn)而影響構(gòu)件承載能力，修繕設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)此類構(gòu)件采取防腐除銹措施并進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理[6][7]。③漏水修繕設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算。