浅议某住宅楼墙体裂缝形成的原因

2018-06-11 09:02
山西建筑 2018年13期
关键词:角部斜向墙体

赵 禺 霏

(山西省建筑科学研究院,山西 太原 030001)

1 项目概况

1.1 建筑概况

山西省某住宅小区1号楼,为地下1层、地上6层建筑。该楼坐南朝北,平面布置呈矩形,东西方向长为92.86 m,南北方向宽为11.5 m,总建筑面积约为7 475.23 m2。地下室层高3.6 m,1层~6层层高均为3.1 m,建筑总高度为19.5 m,室内外高差为0.9 m。该楼共分为六个单元,在轴和轴之间(三、四单元交接处)设有60 mm宽的变形缝。该楼建筑平面示意图如图1所示,建筑现状情况如图1所示。

1.2 结构概况

该工程主体结构型式为砖砌体结构,基础采用钢筋混凝土筏板基础,设计强度等级为C30,筏板厚度为500 mm,筏板外扩尺寸为800 mm。墙体采用粘土砖,砖的设计强度均为MU10,地下1层采用M10水泥砂浆,1层采用M10混合砂浆,2层~6层均采用M7.5混合砂浆。该楼抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第二组,抗震设防分类为标准设防类,建筑场地类别为Ⅱ类,结构安全等级为二级,建筑结构使用年限为50年。

1.3 使用历史概况

经现场了解,该工程在主体施工完毕后,因故停工长达四年之久。该楼与其北侧的2号楼之间面积为2 375 m2左右的中院,在长达四年时间内未做平整、排水和硬化处理,且院中地面的最低标高为-4.5 m,四年来中院积水基本全部渗入院内,并侵入1号楼三单元~五单元附近的基础内。据该楼相关的设计人员介绍,在院中最低的位置处积水长达两年之久。2014年,该楼三单元~五单元部分墙体陆续出现不同程度的裂缝,裂缝由地下室开始逐渐向上部发展,随着时间的推移,2015年裂缝逐渐增多,并呈加重趋势。

2 墙体裂缝情况

该楼裂缝多数呈斜向发展,主要集中在二单元~五单元纵墙墙体上,一单元和六单元少数墙体略有涉及。这些裂缝尤以三、四单元最为严重,其程度逐渐向两边减轻。按照现场记录的裂缝形态、走向、位置等情况,可大致将其分为以下四种类型:纵墙(,,,轴)呈正八字发展的斜向裂缝;内横墙呈北高南低状发展的斜向裂缝和内墙个别门洞上角部的斜向裂缝;沿窗洞下角部开始发展的较短、不规则斜向裂缝。

2.1 纵墙斜向裂缝

此种裂缝多数存在于外纵墙窗洞下部,部分存在于内纵墙墙体上。裂缝多集中在二单元~五单元墙体上,且以四单元轴~轴段为分界线呈正八字型分布,即位于轴东侧的墙体裂缝呈西高东低状发展,位于轴西侧的墙体裂缝呈东高西低状分布;裂缝程度由地下室向上逐渐减轻;这些裂缝尤以轴~轴段两侧的墙体最为严重,其程度逐渐向两边减轻,裂缝最大宽度约为18 mm。

2.2 内横墙斜向裂缝

此种裂缝主要集中在二单元~五单元内横墙上,大多数表现为北高南低状斜向发展,个别裂缝呈南高北低状发展,多数裂缝下宽上窄,向上逐渐收敛。裂缝最大宽度约为0.8 mm。

2.3 内墙门洞上角部斜向裂缝

此种裂缝主要集中在二至五单元内墙门洞上角部的墙体上,裂缝由洞口上角部先水平后向上发展,呈下宽上窄逐渐收敛状。这类裂缝长度较短、宽度较小,最大宽度约为0.6 mm。

2.4 窗洞下角部不规则斜向裂缝

此种裂缝主要存在于该楼各单元一层以上的部分窗洞下角部,裂缝由窗洞下角部开始发展,表现为不规则开裂,该类裂缝程度相对较为轻微、长度较短,呈上宽下窄、逐渐收敛状,裂缝最大宽度约为0.1 mm。

3 建筑变形测量

3.1 倾斜测量

现场采用全站仪对该楼主体进行了倾斜观测,对具备观测条件的建筑物三个角部设置了观测点:1号观测点—32/E;2号观测点—32/A;3号观测点—1/A。1号楼各测点观测结果见表1。

表1 倾斜测量结果表

由表1所示的测量结果可知,该楼所测角点的倾斜量均未超过相应规范规定限值。

3.2 相对高差测量

从表1测试结果以及图2所示的高差示意图可知,1号楼正(北)立面各测点的相对高差值最大处相差123 mm,且表现为中间低、东西两侧高的趋势;背(南)立面各测点的相对高差值最大处相差110 mm,亦为中间低、东西两侧高的趋势。其两侧纵墙高差最低的区域都集中在轴~轴段内,即三、四单元之间的区域为该楼目前变形最大的部位。测试结果表明,该楼存在明显的下沉变形情况,尤以三、四单元之间的区域最为严重。

4 墙体裂缝原因

4.1 地基基础不均匀沉降裂缝

此类裂缝主要表现为斜向裂缝,且一般发生在纵墙墙体上,多数裂缝通过窗洞口的两个对角以及窗台墙,裂缝大致成45°,向沉降较大的方向倾斜,并由下向上发展,而由于横墙刚度较大,一般不会产生太大的相对变形,故横墙存在这类裂缝情况较轻。该类裂缝多出现在底层墙体,向上逐渐减少,裂缝宽度下大上小。

据委托方相关工作人员反映,该楼自建成后,室外在长达四年时间内未做平整、排水和硬化处理,且院中三、四单元附近地面的最低标高为-4.5 m,相当于在此处形成一个较大的集水坑,此位置长期处积水达两年之久。由于上述原因,四年来院中的积水基本全部侵入该楼三单元~五单元附近的基础内。根据该楼的勘察报告,该楼场地内地基为Ⅰ级非自重湿陷性黄土,这种类型的土一旦受水会产生湿陷,导致地基产生不均匀沉降,当基础无法承担因沉降差而产生的变形时,便会在砖砌墙体内部产生较大的拉应力和剪应力,当砌体抗拉抗剪强度不足以抵抗变形导致的拉剪应力时,墙体便会产生裂缝[1-3]。

4.2 墙体材料自身收缩裂缝

该类裂缝是由于墙体自身材料收缩所致,由于门洞口上方的混凝土过梁与砖砌体两者材质不同,对外界温度、湿度的敏感程度不同,在环境变化时,变形不同步,因而易在两者交界处产生裂缝[4]。根据裂缝走向及宽度可以确定,该楼的地基基础不均匀沉降也对此裂缝的出现和加宽产生了一定的作用。

5 结语

本文通过工程实例,介绍了住宅楼裂缝检测的一般过程,包括各类墙体裂缝统计、建筑倾斜测量、窗洞相对高差测量等。基于统计的墙体裂缝,根据裂缝形态对各类墙体裂缝予以分类,阐述裂缝出现的原因,相关检测方法可为类似工程的分析处理提供经验参考。

参考文献:

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