地下室上浮后的检测鉴定

1、12010年年10月月17日日 黄山黄山地下室上浮后的检测鉴定地下室上浮后的检测鉴定与加固处理与加固处理汇报人汇报人: 郭郭 杨杨 教授级高工教授级高工合肥市重点工程建设管理局技术开发项目（编号：合肥市重点工程建设管理局技术开发项目（编号：2010CGAZ0181)24前言前言1235汇报提纲汇报提纲6工程概况及事故情况工程概况及事故情况地下停车库局部上浮事故调查与检测地下停车库局部上浮事故调查与检测地下停车库上浮原因分析与结构鉴定地下停车库上浮原因分析与结构鉴定结论及建议结论及建议地下停车库的加固处理地下停车库的加固处理31前言随着城市建设的快速发展，随着城市建设的快速发展，地下空间地下空间

2、的开发成为城市发的开发成为城市发展的必然趋势，地下建筑的展的必然趋势，地下建筑的抗浮问题抗浮问题也日益突出，也日益突出，抗浮抗浮设计水位的确定设计水位的确定及及合理选择合理选择抗浮措施抗浮措施直接影响到地下工直接影响到地下工程的安全性和经济性，工程程的安全性和经济性，工程实践中，经常发生因抗浮措实践中，经常发生因抗浮措施不当引起地下室上浮的事施不当引起地下室上浮的事故，我们结合工程实例，对故，我们结合工程实例，对地下室上浮的原因进行分析，地下室上浮的原因进行分析，并对地下室上浮后的结构损并对地下室上浮后的结构损伤鉴定与加固处理方法进行伤鉴定与加固处理方法进行探讨。探讨。 42 2工程概况及事故

3、情况工程概况及事故情况 合肥市某新建小区地下停车库为地下二合肥市某新建小区地下停车库为地下二层框架结构，建筑面积约层框架结构，建筑面积约15300m2，地，地库基础采用梁板筏基，工程于库基础采用梁板筏基，工程于2007年年10月月22日开工，日开工，2008年年4月月20日主体结构日主体结构封顶，封顶，2008年年8月月27日后浇带浇筑完毕日后浇带浇筑完毕后发现后发现地下停车库局部上浮地下停车库局部上浮，部分梁、，部分梁、柱及现浇板产生贯通裂缝，地下停车库柱及现浇板产生贯通裂缝，地下停车库局部平面布置及板裂缝分布示意图见图局部平面布置及板裂缝分布示意图见图1。52 2工程概况及事故情况工程概况

4、及事故情况图图1 1 车库顶板结构局部平面布置及板裂缝分布示意图车库顶板结构局部平面布置及板裂缝分布示意图62 2工程概况及事故情况工程概况及事故情况该工程建设场地土层自上而下依次为：该工程建设场地土层自上而下依次为：1层杂填土层杂填土，透水性强，层厚，透水性强，层厚0.40m3.00m；2层含淤泥质杂填土层含淤泥质杂填土，透水性，透水性一般，层厚一般，层厚0.50m3.20m；层粉质层粉质粘土粘土，透水性一般，层厚，透水性一般，层厚0.00m3.20m；层粘土层粘土，透水性一般，层厚，透水性一般，层厚0.50m4.20m；层粘土层粘土，透水性一，透水性一般，层厚般，层厚24.00m27.00

5、m。地下停车。地下停车库底板位于库底板位于层粘土，地下停车库深层粘土，地下停车库深度范围内无地下水，上层滞水主要分度范围内无地下水，上层滞水主要分布在布在1层杂填土、层杂填土、2层含淤泥质杂填层含淤泥质杂填土及土及层粉质粘土中，水量与大气降层粉质粘土中，水量与大气降水、地表水联系密切。场地内无统一水、地表水联系密切。场地内无统一地下水位，地下水位，勘探期间测得钻孔内静止勘探期间测得钻孔内静止水位埋深水位埋深0.7m2.0m，静止水面标高，静止水面标高为为25.34m27.48m，水位变化幅度约，水位变化幅度约为为25.0m27.8m。1 1层层 杂杂 填填 土土2 2层层 含含 淤淤 泥泥 质

6、质 杂杂 填填 土土 层层 粉粉 质质 粘粘 土土 层层 粘粘 土土 层层 粘粘 土土7该工程地下停车库顶板顶面高程为该工程地下停车库顶板顶面高程为26.75m，顶板浇筑完成后，顶板浇筑完成后60天开始后浇天开始后浇带浇筑，并同时开始底板周围密闭混凝带浇筑，并同时开始底板周围密闭混凝土带浇筑及回填土施工。设计要求在底土带浇筑及回填土施工。设计要求在底板周围采取密闭措施板周围采取密闭措施(宽、高不少于宽、高不少于1.2m)，回填土每层厚度不超过，回填土每层厚度不超过300mm，分层夯实，分层夯实，压实系数压实系数不少于不少于0.93。实际。实际施工时底板密闭混凝土带改为三角形，施工时底板密闭混凝

7、土带改为三角形，宽度为墙板以外宽度为墙板以外1000mm、高度为底板、高度为底板面以上面以上600mm。 2 2工程概况及事故情况工程概况及事故情况83 3 地下停车库局部上浮事故调查与检测地下停车库局部上浮事故调查与检测 （1）地下停车库梁、柱及顶板裂缝形式及分布）地下停车库梁、柱及顶板裂缝形式及分布板裂缝板裂缝现场检测发现，地下停车库顶板裂缝形式均为现场检测发现，地下停车库顶板裂缝形式均为直裂缝及斜裂缝直裂缝及斜裂缝，其其中直裂缝分布在板四周中直裂缝分布在板四周，J轴附近此类裂缝较多；轴附近此类裂缝较多；斜裂缝主斜裂缝主要分布在板中部要分布在板中部。裂缝分布示意图见图。裂缝分布示意图见图1

8、。裂缝均贯通板截面，裂缝均贯通板截面，明显有渗水痕迹明显有渗水痕迹。选取裂缝数量较多、宽度较大的负一层顶。选取裂缝数量较多、宽度较大的负一层顶(10-(1/10)/(1/H)-J)轴板，用裂缝测宽仪在板底测得裂缝最大宽轴板，用裂缝测宽仪在板底测得裂缝最大宽度为度为0.45mm。93 3 地下停车库局部上浮事故调查与检测地下停车库局部上浮事故调查与检测梁裂缝梁裂缝现场检测发现，地下停车库北部及东部边跨梁现场检测发现，地下停车库北部及东部边跨梁有裂缝，且有裂缝，且裂缝均分布在梁靠近边柱一端裂缝均分布在梁靠近边柱一端，其，其余部位无裂缝。现场检测共发现余部位无裂缝。现场检测共发现15道梁有裂缝，道梁

9、有裂缝，裂缝形式均为裂缝形式均为竖向直裂缝竖向直裂缝，大部分裂缝在，大部分裂缝在梁两梁两侧对称分布侧对称分布，梁最外端一条裂缝形状均为下宽，梁最外端一条裂缝形状均为下宽上窄，而且宽度最大，其余裂缝形状基本为中上窄，而且宽度最大，其余裂缝形状基本为中间宽、两头窄，用裂缝测宽仪测得裂缝最大宽间宽、两头窄，用裂缝测宽仪测得裂缝最大宽度在度在0.70mm3.20mm之间。典型裂缝分布示之间。典型裂缝分布示意图见图意图见图2、图、图3。 103 3 地下停车库局部上浮事故调查与检测地下停车库局部上浮事故调查与检测 图2 负二层坡道K轴梁裂缝分布示意图 单位：mm 图3 负二层坡道J轴梁裂缝分布示意图 单

10、位：mm 图3 负二层坡道J轴梁裂缝分布示意图 单位：mm图2 负二层坡道K轴梁裂缝分布示意图 单位：mm113 3 地下停车库局部上浮事故调查与检测地下停车库局部上浮事故调查与检测柱裂缝柱裂缝现场检测发现，地下停车库现场检测发现，地下停车库北部及东部边跨有裂缝的柱北部及东部边跨有裂缝的柱数量较多，裂缝宽度及长度数量较多，裂缝宽度及长度也较大，中间跨柱裂缝数量也较大，中间跨柱裂缝数量逐渐减少。所有柱裂缝形式逐渐减少。所有柱裂缝形式基本相同，基本相同，南侧面裂缝分布南侧面裂缝分布在柱上部，为水平直裂缝在柱上部，为水平直裂缝，并与东、西侧面裂缝连通，并与东、西侧面裂缝连通，向斜上方开展；向斜上方开

11、展；北侧面裂缝北侧面裂缝分布在柱下部，也为水平直分布在柱下部，也为水平直裂缝裂缝，并与东、西侧面裂缝，并与东、西侧面裂缝连通，向斜下方开展。现场连通，向斜下方开展。现场检测共发现检测共发现13根柱有裂缝，根柱有裂缝，平面分布示意图见图平面分布示意图见图1，典型，典型柱裂缝示意图见图柱裂缝示意图见图4、图、图5。12图4 负一层9/L轴柱上部裂缝分布示意图 图5 负一层9/L轴柱下部裂缝分布示意图 3 3 地下停车库局部上浮事故调查与检测地下停车库局部上浮事故调查与检测133 3 地下停车库局部上浮事故调查与检测地下停车库局部上浮事故调查与检测该柱裂缝最大宽度为该柱裂缝最大宽度为0.58mm，东

12、侧面裂，东侧面裂缝最大长度为缝最大长度为400mm，西侧面裂缝最大长，西侧面裂缝最大长度为度为450mm。在柱北侧面选择选择一处裂。在柱北侧面选择选择一处裂缝，在裂缝最宽部位骑缝钻取一个直径为缝，在裂缝最宽部位骑缝钻取一个直径为75mm的芯样的芯样(钻芯位置见图钻芯位置见图5)，检测裂缝，检测裂缝深度，从取出的芯样看，裂缝在距芯样外深度，从取出的芯样看，裂缝在距芯样外表面表面200mm处向下偏离出芯样，但处向下偏离出芯样，但钻进钻进150mm时东、西两侧面裂缝部位均已渗水时东、西两侧面裂缝部位均已渗水，因此柱裂缝深度应与东、西侧面裂缝长度因此柱裂缝深度应与东、西侧面裂缝长度相同。相同。 14（

13、2）地下停车库顶板板面标高）地下停车库顶板板面标高现场检测时在地下停车库现场检测时在地下停车库(6-13)/(H-N)轴轴区域顶板面上布置了区域顶板面上布置了11处测点处测点(测点平面测点平面布置示意图见图布置示意图见图1)，用，用NA2型高精度水型高精度水准仪对观测点标高进行测量，结果见表准仪对观测点标高进行测量，结果见表1。测点编号测点编号B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11测点标高测点标高实测值实测值(m)-0.1234-0.1144-0.1220-0.1115-0.1016-0.0960+0.0320-0.0738-0.0848+0.0824-0.0988测点最大相对高差测

14、点最大相对高差205.8mm注：检测所用的水准基点高程为0.0000m 3 3 地下停车库局部上浮事故调查与检测地下停车库局部上浮事故调查与检测153 3 地下停车库局部上浮事故调查与检地下停车库局部上浮事故调查与检测测（3）地面积水情况）地面积水情况现场查看时发现地下停车库现场查看时发现地下停车库北侧地面有大量积水北侧地面有大量积水，水面水面高度与顶板板面标高基本一致高度与顶板板面标高基本一致。 基坑北侧积水基坑北侧积水164 地下停车库上浮原因分析与结构鉴定地下停车库上浮原因分析与结构鉴定（1）地下停车库主体结构抗浮计算）地下停车库主体结构抗浮计算计算依据计算依据建筑结构荷载规范建筑结构荷

15、载规范(GB50009-2001),2006版版建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范(GB50011-2001),2008版版混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范(GB50010-2002)建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)中国建筑科学研究院中国建筑科学研究院PKPM系列软件系列软件S-1模块模块抗浮计算结果抗浮计算结果该工程地下停车库底板位于第该工程地下停车库底板位于第层粘土层粘土,该土该土层不含水，原则上不会使车库产生上浮层不含水，原则上不会使车库产生上浮4，地下停车库埋置深度范围内主要为地表水，地下停车库埋置深度范围内主要为地表水，因此本文仅从荷载角度对车库

16、抗浮水位高程因此本文仅从荷载角度对车库抗浮水位高程进行计算。进行计算。 17A、由、由PKPM竖向导荷可得结构恒载标准值为竖向导荷可得结构恒载标准值为102942kN。B、地下停车库基础采用梁板筏基，筏板厚度、地下停车库基础采用梁板筏基，筏板厚度350mm，地梁，地梁的高度按平均值的高度按平均值400mm计，筏板外挑面积共为计，筏板外挑面积共为3886.7m2，可，可得自重标准值：得自重标准值：0.43886.725=38867kN，地下室总重：，地下室总重：102942+38867=141809kN。C、上浮计算时地下室面积取混凝土墙内面积：、上浮计算时地下室面积取混凝土墙内面积：3610.

17、7m2，由浮力平衡荷载可得由浮力平衡荷载可得(设需要水高为设需要水高为h米米)：3610.7h10=141809，h=3.9m。考虑地下室侧板土的影响及其他因素的影响，取考虑地下室侧板土的影响及其他因素的影响，取h=4.0m4.5m为地下室漂浮水位高度。为地下室漂浮水位高度。地下室底板底面标高为地下室底板底面标高为-7.55m，以标高为，以标高为0.000m计，则计，则地地下水位在下水位在-3.05m-3.55m即可使地下室局部上浮即可使地下室局部上浮。D、按照原设计图纸，底板外围一圈密闭混凝土带配重可增、按照原设计图纸，底板外围一圈密闭混凝土带配重可增加抗浮水位加抗浮水位0.2m，实际施工的

18、混凝土带可增加抗浮水位，实际施工的混凝土带可增加抗浮水位0.1m，二者相差不大，可忽略不计。施工时混凝土带厚度及宽度减二者相差不大，可忽略不计。施工时混凝土带厚度及宽度减小，小，止水效果不满足设计要求止水效果不满足设计要求。3 3 地下停车库局部上浮事故调查与检测地下停车库局部上浮事故调查与检测18（2）地下室上浮及裂缝成因分析）地下室上浮及裂缝成因分析经检测分析，该工程地下停车库底板底面标高为经检测分析，该工程地下停车库底板底面标高为-7.55m，该，该土层不含地下水，对车库会产生上浮影响的主要是土层不含地下水，对车库会产生上浮影响的主要是地表水渗地表水渗入底板入底板，由本文计算可知，地表水

19、渗透造成地下水位大于抗，由本文计算可知，地表水渗透造成地下水位大于抗浮水位，该工程地下停车库梁、柱及顶板裂缝主要由于车库浮水位，该工程地下停车库梁、柱及顶板裂缝主要由于车库局部上浮引起，裂缝成因分析如下：局部上浮引起，裂缝成因分析如下：车库四周向上的浮力，使边跨框架梁端部产生相对较大的车库四周向上的浮力，使边跨框架梁端部产生相对较大的剪应力，相邻框架梁端部也产生逐跨递减的剪应力，当应力剪应力，相邻框架梁端部也产生逐跨递减的剪应力，当应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生剪切裂缝。超过混凝土的抗拉强度时，就会产生剪切裂缝。顶板设计厚度为顶板设计厚度为300mm，梁高，梁高1000mm，柱截面尺寸为

20、，柱截面尺寸为550mm550mm，梁刚度明显大于柱刚度，车库周围的上，梁刚度明显大于柱刚度，车库周围的上浮作用会对柱顶端产生水平推力，在柱两端产生剪切裂缝。浮作用会对柱顶端产生水平推力，在柱两端产生剪切裂缝。由于柱产生弯剪变形，使顶板边缘与梁交接部位应力相对由于柱产生弯剪变形，使顶板边缘与梁交接部位应力相对集中，板四周易产生直裂缝。集中，板四周易产生直裂缝。3 3 地下停车库局部上浮事故调查与检测地下停车库局部上浮事故调查与检测19（3）受损构件的损伤评级）受损构件的损伤评级根据检测结果和根据检测结果和民用建筑可靠性鉴定标准民用建筑可靠性鉴定标准(GB50292)判定，地下室结构构件的损伤评

21、级如下：判定，地下室结构构件的损伤评级如下：地下室板：地下室一、二层顶现浇板大多裂缝宽地下室板：地下室一、二层顶现浇板大多裂缝宽度较小，呈不规则状，其安全性等级综合判定为度较小，呈不规则状，其安全性等级综合判定为Bu级。级。地下室梁：地下室框架梁端部受剪产生剪切裂缝，地下室梁：地下室框架梁端部受剪产生剪切裂缝，裂缝宽度较大，影响结构承载力，其安全性等级为裂缝宽度较大，影响结构承载力，其安全性等级为Cu级。级。地下室柱：地下室框架柱上浮后柱上、下两端产地下室柱：地下室框架柱上浮后柱上、下两端产生斜向剪切裂缝，裂缝宽度较大，存在安全隐患，生斜向剪切裂缝，裂缝宽度较大，存在安全隐患，其安全性等级为其

22、安全性等级为Cu级。级。 3 3 地下停车库局部上浮事故调查与检测地下停车库局部上浮事故调查与检测205 5 地下停车库的加固处理地下停车库的加固处理 根据地下停车库的调查与鉴定结果，选择泄水根据地下停车库的调查与鉴定结果，选择泄水卸压方案处理地下室上浮。卸压方案处理地下室上浮。（1）地下停车库泄水卸压处理方案）地下停车库泄水卸压处理方案增设泄水孔增设泄水孔在地下室底板增设一定数量的泄水孔，卸除底板水压，在地下室底板增设一定数量的泄水孔，卸除底板水压，使地下室恢复原受力状态，泄水孔做法见图使地下室恢复原受力状态，泄水孔做法见图6。图6 泄水孔示意图 215 5 地下停车库的加固处理地下停车库的

23、加固处理 泄泄水水照照片片225 5 地下停车库的加固处理地下停车库的加固处理增设室外地坪防水层为防止地表水继续渗入地下室底板，在室外地面增加现浇混凝土地坪防水层，做法见图7。增设室外降水井在地下停车库四周设置室外降水井，降水井做法见图8。 图7 室外防地表水渗入示意图 图8 室外降水井示意图 235 5 地下停车库的加固处理地下停车库的加固处理（2）受损结构加固处理）受损结构加固处理根据地下室板、梁、柱的损伤分级评定结果，选择根据地下室板、梁、柱的损伤分级评定结果，选择加固方案如下：加固方案如下：板裂缝：板裂缝宽度小于板裂缝：板裂缝宽度小于0.2mm采用改性环氧树采用改性环氧树脂胶泥封闭，对

24、缝宽小于脂胶泥封闭，对缝宽小于0.3mm，先开槽填充裂缝，先开槽填充裂缝，外面用两层外面用两层S玻璃纤维布加三层改性环氧树脂处理，玻璃纤维布加三层改性环氧树脂处理，对缝宽大于对缝宽大于0.3mm的裂缝用压力注浆灌缝处理。的裂缝用压力注浆灌缝处理。柱裂缝：柱裂缝先封闭或压力注浆后，用两层碳柱裂缝：柱裂缝先封闭或压力注浆后，用两层碳纤维布外包加固。纤维布外包加固。梁裂缝：梁侧裂缝先封闭或压力注浆后，在梁跨梁裂缝：梁侧裂缝先封闭或压力注浆后，在梁跨度范围内采用外包钢板法加固。度范围内采用外包钢板法加固。245 5 地下停车库的加固处理地下停车库的加固处理（3）基础注浆）基础注浆为防止基础持力层受水浸

25、泡后承载力降低，为防止基础持力层受水浸泡后承载力降低，现场对基底进行注浆加固，采用单液水泥浆，现场对基底进行注浆加固，采用单液水泥浆，水灰比为水灰比为0.6，注浆压力不小于，注浆压力不小于0.8MPa，实际，实际注浆量宜根据现场试验确定。注浆量宜根据现场试验确定。（4）沉降观测）沉降观测板底泄水和基础注浆过程中，应加强地下停板底泄水和基础注浆过程中，应加强地下停车库的沉降观测，防止出现过大的不均匀沉车库的沉降观测，防止出现过大的不均匀沉降，产生新的结构损伤。降，产生新的结构损伤。 256 结论及建议结论及建议 地下建筑设计的主要内容是抗浮设计，本地下建筑设计的主要内容是抗浮设计，本文所述案例中，地下停车库上浮主要原因文所述案例中，地下停车库上浮主要原因是施工期间降雨量过大，地表积水没有及是施工期间降雨量过大，地表积水没有及时排出，地下室肥槽回填不密实，地表水时排出，地下室肥槽回填不密实，地表水渗透到地下室底板从而在地下停车库周围渗透到地下室底板从而在地下停车库周围形成一个局部连通的水力通道，造成地下形成一个局部连通的水力通道，造成地下室局部上浮，引起梁、板、柱结构损伤，室局部上浮，引起梁、板、柱结构损伤，并产生一定的安全隐患。总结本文的鉴定并产生一定的安全隐患。总结本文的鉴定与加固处理过程，有以下几