某人防工程上浮后受损构件的安全性鉴定评级

程建明 （安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230000）

0 前言

随着城市建设的高速发展，建筑物地下室埋深和面积越来越大，地下人防工程普遍面临水浮力处置问题。由于人防工程勘察不到位、抗浮设计不力、施工降水处理不当或不及时回填、暴雨天气侵袭等种种原因，目前人防工程上浮受损的事故时有发生。新版《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)对建筑物灾后的应急勘查评估划分建筑物的破坏等级，当某类受损建筑物的破坏等级划分无明确规定时，可根据灾损建筑物的特点，按原则划分为5个等级：基本完好级别、轻微损坏级、中等破坏级、严重破坏级以及局部或整体倒塌级。但灾后构件进行加固设计时往往需要对每个构件进行评级，因此笔者以某人防工程为例根据标准关于单个构件安全性鉴定评级相关规定，结合构件受损程度，将构件进行安全鉴定评级。

1 工程调查

1.1 水文条件和地质概况

人防工程建设场地位于江淮丘陵地带，在微地貌上属洪积地貌，场地土类型为中硬土，建筑场地类别为Ⅱ类场地，属对抗震有利地段。

场地土自上而下依次为：第①层素填土（Q4ml），层厚（0.60～4.80）m，层顶标高 18.00～11.80m，土性松散不均；第②层粉质粘土（Q3al），厚度大于5.0m，层顶标高17.40～7.10m，干强度及韧性高，中等压缩性，fak=260kPa，Es=12.13MPa；第③层强风化砂岩（J），最大揭露深度1.80m，层顶标高8.00～4.60m，裂隙发育，岩芯破碎，泥质胶结，基本质量等级V，fak=300kPa。

建设场地地势较高，无关联地表水系；在勘察深度范围内未发现存在稳定水位的地下水，地下水赋存在包汽中；根据区域水文资料，场地水、土对混凝土微腐蚀性；场地勘察期间没发现稳定水位的地下水，抗浮水位参照以往经验，建议取地表下1.50m，水位线随地势走。

1.2 人防工程结构设计概况

该建筑结构安全等级为二级，人防地下室防水等级为二级，结构设计使用年限50年，结构重要性系数为1.0。抗震设防烈度为7度，设计地震分组第一组，设计基本地震加速度为0.15g，场地类别为Ⅱ类，特征周期值为0.35S，地下室抗震等级为三级。

人防地下室工程基础采用梁筏基础，基础持力层位于勘察报告中的②层粉质粘土，承载力特征值为fak=260kPa。地下室设计层高3.9m，底板厚400mm，顶板厚250mm，顶板覆土厚度为1.20m，系单层框架剪力墙结构，抗浮设计水位取地表下1.5m，地下室梁、板、墙、柱混凝土强度等级均为C30，顶板、外墙、底板及与侧墙相连的柱子均采用防水混凝土。

设计对施工技术要求：①施工时严禁基坑积水，施工排水系统要切实可靠；②施工缝浇筑前必须清除杂物、碎屑等，将接缝处凿毛，用钢丝刷刷毛，压力水冲洗干净并保持湿润，浇筑混凝土应振捣密实；③底板浸水养护应不少于15d（注意浸水不能进入基土），侧墙板应挂草帘浇水养护，保持侧墙湿润，20d内不得中断浇水，地下室应减少外露时间，施工完毕应及时回填，回填时应清除基坑中杂物，并在相对两侧或四周同时回填并逐层夯填密实。

1.3 人防工程上浮情况调查

根据调查：发生上浮前人防地下室主体结构已施工完毕，正在进行顶板上覆土施工，顶板设计覆土厚度1.2m，覆土已完成0.4～1.2m不等，施工阶段有降水措施（地下室周边有6个降水井）。2016年7月1日大雨过后产生洪涝灾害，场地淹水，2016年7月3日发现人防地下室上浮，顶板渗水。现场测量的洪水实际水位达到16.43m（本工程+0.000绝对标高16.4m），记录持续时间达到5d，超过勘察建议及设计抗浮水位（地表下1.5m，相当于绝对高程14.9m）。

1.4 人防地下室现状

鉴定前：人防地下室主体结构完工，地下室外侧墙的防水涂层和回填也已施工完毕，顶板覆土层施工完毕，主体结构梁板柱墙已粉刷，地坪已施工完毕，周边降水已经结束，但侧墙外开挖设置降水井处尚未回土，室内沿边跨底板区域采用细砂配重。

2 受损构件安全性鉴定评级

2.1 人防工程受损概括

经现场普查：人防地下室部分结构构件存在裂缝、变形、混凝土碎裂以及露筋等损伤现象，受损严重区域位于23～30/H～J轴及8～13/B～E轴区域。受损区域的顶板、底板、框架柱、混凝土侧墙、顶梁均有不同程度的竖向和斜向裂缝产生，部分框架柱、梁构件有较大倾斜或下挠，底板找平层出现隆起空鼓现象，部分梁柱构件上下端部有裂缝产生及混凝土碎裂、剥落，个别框架柱和剪力墙构件有露筋、钢筋扭曲甚至断裂等现象。

2.2 受损构件等级评定标准

根据《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-2015）关于单个构件安全性鉴定评级相关规定，结合构件受损程度，将构件安全等级分为四级：①构件基本完好，安全性符合本标准对au级的规定，具有足够的承载能力，一般不需要修理即可继续使用，可评定为au级；②构件轻微受损，安全性略低于本标准对au级的规定，尚不显著影响承载能力，经一般修理后可继续使用，可评定为bu级；③构件中等受损，安全性不符合本标准对au级的规定，显著影响承载能力，经鉴定加固后可继续使用，可评定为cu级；④构件严重受损，安全性不符合本标准对au级的规定，已严重影响承载能力，需立即采取排险措施，可评定为du级。

2.3 地下室顶板安全性鉴定评级

由于地下室板面已覆土，故从板底对顶板裂缝进行普查。从板底观测：裂缝主要位于单层地下车库区域，裂缝大多为斜向开展的裂缝，从板底渗水情况判断，裂缝已贯穿车库顶板截面，实测板底结构层最大缝宽0.50mm。

根据标准关于单个构件鉴定评级相关规定，结合构件受损程度，受损地下室顶板构件可评定为bu、cu级：对于裂缝数量较多且宽度较宽的顶板构件可评定为cu级；裂缝数量较少（1～2）条且宽度较细的顶板构件可评定为bu级。

2.4 人防地下室底板安全性鉴定评级

地下室底板积水被清除后对底板面裂缝进行普查：地下车库底板裂缝主要位于边跨部位、端部部位或纵横墙交接部位；其中斜向裂缝主要位于端部或纵横墙交接部位，直裂缝主要沿建筑物短边方向（南北向）开展；大部分裂缝宽度较细，局部裂缝宽度较宽，测得最大缝宽约为5.0mm。

根据标准关于单个构件鉴定评级相关规定，结合构件受损程度，受损地下室底板构件可评定为bu、cu级：对于裂缝数量较多或缝宽较宽的构件可评定为cu级；其余裂缝数量较少且宽度较细的构件可评定为bu级。

2.5 人防地下室混凝土侧墙安全性鉴定评级

经普查：混凝土侧墙裂缝主要为分布于墙体中部的斜向裂缝以及与墙底部的水平向裂缝，另有少量竖向裂缝产生。从渗水痕迹判断裂缝基本贯穿截面，实测大多数墙体裂缝宽度在0.10～0.70mm之间，部分内墙裂缝宽度较宽，实测最大缝宽约5.0mm。

根据标准关于单个构件鉴定评级相关规定，结合构件受损程度，受损混凝土侧墙构件可评定为bu、cu及du级：对于构件裂缝数量少，开展长度较短且宽度较细的构件可评定为bu级；裂缝数量多长度较长，且宽度较宽的构件可评定为cu级；个别内墙露筋且钢筋扭曲断裂的构件可评定为du级。

2.6 人防地下室框架柱安全性鉴定评级

经普查：人防地下室有绝大部分框架柱存在裂缝或混凝土碎裂、脱落等损伤。柱裂缝为分布于柱头和柱根部位水平向裂缝，并延伸到相邻两个侧面呈水平或斜向开展，柱底部和柱头裂缝水平裂缝多为对称开展，实测裂缝宽度基本在0.1～0.5mm之间，少数构件柱头裂缝宽度较宽，实测最大缝宽约11.0mm，多数构件柱头及柱根存在混凝土碎裂、脱落现象，个别严重构件致柱头错位主筋扭曲现象，变形较大区域框架柱柱头有明显侧向位移。抽检部分框架柱构件顶点侧向位移超出标准允许限值。

根据标准关于单个构件鉴定评级相关规定，结合构件受损程度，受损地下室框架柱构件等级可评定为bu、cu及du级：对于裂缝数量较少，开展长度较短且缝宽较细，或极少数存在轻微混凝土碎裂现象的构件可评定为bu级；裂缝数量较多且开展长度较长，或缝宽较宽、或存在混凝土碎裂、剥落现象或顶点侧向位移较大的构件可评定为cu级；构件柱头错位、存在大块混凝土碎裂、剥落、主筋扭曲或顶点侧向位移较大的构件可评定为du级。

2.7 人防地下室顶梁安全性鉴定评级

经普查，人防地下室梁构件存在以下3类损伤情况：第一类为梁柱节点部位梁端出现混凝土碎裂、剥落；第二类主要为梁构件端部和中部出现对称分布的斜向裂缝；第三类主要为梁构件中部出现对称分布的竖向裂缝，并延伸至底部。大部分构件裂缝实测宽度在0.1～0.3mm之间，少数构件裂缝宽度较宽，实测最大缝宽约8.0mm。实测个别框架梁构件挠度超出标准允许限值。

根据标准关于单个构件鉴定评级相关规定，结合构件受损程度，受损地下室顶梁构件等级可评定为bu、cu及du级：对于竖向裂缝数量较少，开展长度较短且缝宽较细，或极少数存在轻微混凝土碎裂现象的构件可评定为bu级；裂缝数量较多或缝宽较宽、开展长度较长，且存在斜向裂缝、混凝土碎裂、剥落现象的构件可评定为cu级；裂缝数量较多、缝宽很宽且挠度较大的构件可评定为du级。

3 抗浮稳定性验算结论

按原设计图纸（顶板覆土1.200m）进行验算：地下车库整体抗浮承载力验算满足规范要求。

4 人防地下室上浮成因分析

根据现场调查、检测结果、结构验算及构件损伤特征综合分析，地下车库产生上浮主要原因为：现场洪水实际水位大大超过勘察建议及设计抗浮水位，且部分区域回填土厚度不够，在水浮力作用下造成地下车库上浮致部分结构构件受损。

5 结束语

针对人防工程上浮后的灾后鉴定应包括以下内容：剪力墙、框架柱、框架梁及现浇板的损伤情况进行普查；确定上浮致损伤范围、程度并分析上浮成因，并对各类受损构件进行安全性鉴定评级，为下一步加固设计提供依据。