某学校地下车库上浮对结构安全性影响鉴定

蔡晓东 （安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230001）

1 工程概述

某学校地下车库结构形式为单层地下框架结构，建筑面积约3673.9m2。该工程于2017年3月20日开工建设，目前形象进度为地下一层主体结构完工，地下车库周边基坑已回填，车库顶板未覆土。

2 委托原因

委托单位提供资料显示：地下车库主体完工后，因连降大雨及暴雨，车库周边积水未能及时排除，致使车库四周及筏板受地下水浸泡出现上浮现象；施工人员于8月3日7:00发现地下车库顶板出现隆起现象，之后采取了基坑周边降水及筏板开孔泄压等初步处理措施。现由于发现地下车库柱、梁、板等混凝土构件出现不同程度的裂缝及损伤，为确保结构安全及为后期加固处理提供依据，特对该工程结构安全性进行检测、鉴定。

3 检测鉴定结果

3.1 上部承重结构检测鉴定

3.1.1 设计概况

本工程设计为单层框架结构，设计使用年限为50年，建筑结构的安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6度，框架抗震等级为四级；地基基础的设计等级为丙级，基础采用柱墩+筏板基础，筏板设计厚度400mm，基础持力层位于勘察报告中的③层粉质粘土加粉土，承载力特征值为200kPa，抗浮设计水位为25.750m（85高程）；地下车库柱、墙、梁、板等承重构件混凝土强度设计等级均为C30。

3.1.2 结构体系核查

该工程为地下一层框架结构，经现场检测：结构构件的布置、柱距及层高与设计相符，检测期间未发现使用环境中存在明显对混凝土构件存在腐蚀性的气、液相物质，工程建筑平面、立面规则，竖向构件传力途径明确。

3.1.3 混凝土构件损伤情况

经现场普查，地下车库框架柱、框架梁、剪力墙、底板（筏板）、顶板等构件均存在不同程度的裂缝或损伤，主要受损表现为：框架柱头及柱根角部混凝土剥落、碎裂、主筋外露等破坏特征，同时伴随大量裂缝产生，实测裂缝最大宽度约1.3mm；框架梁裂缝分布于梁支座或梁全跨度范围内；大部分裂缝呈竖向或斜向开展，极少数呈水平向，部分竖向裂缝由侧面延伸开展至梁底面，斜裂缝分布于梁支座下部，呈倒“八”字型；实测裂缝最大宽度约1.5mm；剪力墙墙身出现水平裂缝或斜裂缝，实测裂缝最大宽度约0.25mm；地下室顶板与周边纵、横梁轴线约呈夹角裂缝，少数与板纵、横向平行，实测裂缝最大宽度约0.25mm。

3.1.4 实体质量检测

①框架柱顶点侧向位移

采用电子经纬仪、钢尺等仪器对抽取的框架柱侧顶点侧向位移进行观测，测量结果：实测框架柱顶点侧向位移值未超出标准（GB 50292-2015）规定界限值。

②混凝土强度检测

采用回弹法对抽取框架梁、柱及剪力墙构件混凝土强度进行检测，检测结果：抽检构件现龄期混凝土强度推定值在30.0 MPa～34.8MPa之间，达到设计强度等级（C30）要求。

③框架梁挠度测量

采用水准仪对地下车库部分出现裂缝的框架梁挠度进行测量，检测结果：被测地下车库框架梁挠度在-6～16mm之间，未超出规范允许限值。

④现浇构件钢筋配置及截面尺寸检测

采用钢筋定位仪及钢尺等对框架梁、柱、剪力墙及现浇板钢筋配置情况及截面尺寸进行检测。检测结果：抽取的现浇构件钢筋配置、截面尺寸均满足或基本满足设计及施工质量验收规范要求。

4 地基基础检测鉴定

4.1 相关文件及资料核查

4.1.1 地质勘查资料

根据委托方提供的《某学校岩土工程勘察报告》显示：建设场地地貌为二级阶地地貌单元，建筑场地为中硬场地土，Ⅱ类建筑场地，为建筑抗震一般地段，基础持力层为③层粉质粘土夹粉土，可塑，干强度中等，中等压缩性，工程性质较好，层厚4.70m～11.10m，fak=230kPa。

4.1.2 基础施工隐蔽验收资料调审结果

该工程基础隐蔽工程验收记录齐全，未见异常现象。

4.2 基础筏板板面标高

采用水准仪对地下车库筏板顶面标高及变形进行测量，检测结果：被测大部分地下车库筏板标高测点变形值超出规范允许偏差要求。

4.3 筏板与基础垫层之间现状抽检

检测期间对施工单位钻取的泄水孔进行查看，检测筏板基础与垫层之间是否存在夹层以及垫层与持力土层之间是否接触，检测结果：泄水孔钻开后有大量水涌出，垫层与持力土层间可见间隙；筏板基础与垫层之间未见淤泥、沉渣等软夹层。

5 结构验算

5.1 结构验算参数取值

国家现行建筑结构规范及规程；

中国建筑科学研究院PKPM系列计算程序。

5.2 自然条件

自然条件：基本风压0.40kN/m2，基本雪压0.50kN/m2；抗震设防烈度 6度（0.05g），设计地震分组为第二组。

5.3 荷载标准值

恒荷载：根据原设计施工图按规范规定取值。地下室顶板活荷载：5.0kN/m2（非消防车道外），30.0kN/m2（消防车道）。

5.4 结构复核结论

①原设计地基基础承载能力符合规范要求；

②上部承重结构构件承载能力符合规范要求；

③按原设计图纸验算车库整体抗浮符合规范要求；

④按工程现状（顶板无覆土）验算车库整体抗浮不符合规范要求。

6 结构构件裂缝及损伤原因分析

根据构件裂缝及损伤分布特征、现场检测结果及结构复核结论综合分析：地下车库框架梁支座部位裂缝及损伤、框架柱裂缝及损伤、剪力墙及筏板裂缝及顶板与纵、横轴线约呈夹角（少数约与板纵、横轴线平行）裂缝主要由于车库周边积水未能及时排除，地下水位上升，导致车库整体抗浮不足引起；混凝土构件其余裂缝主要由于混凝土收缩应力和温度应力叠加作用引起，筏板基础上浮对裂缝开展有影响。

七 鉴定结论

依据《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-2015），综合本站实测结果、结构验算结论，对该地下车库的安全性等级评定如下。

①按原设计图纸进行结构复核验算：上部结构构件承载力符合规范要求；结合现场实测数据进行结构复核验算：施工阶段（顶板未覆土）地下车库抗浮不满足规范要求。

②地下车库框架梁支座部位裂缝及损伤、框架柱裂缝及损伤、剪力墙及筏板裂缝及顶板与纵、横轴线约呈3夹角（少数约与板纵、横轴线平行）裂缝主要由于车库周边积水未能及时排除，地下水位上升，导致车库整体抗浮不足引起；混凝土构件其余裂缝主要由于混凝土收缩应力和温度应力叠加作用引起，筏板基础上浮对裂缝开展有影响。

③地下车库主要承重构件裂缝数量较多，宽度较大，且多为受力裂缝，部分构件混凝土存在碎裂、剥落等严重损伤，显著影响结构构件承载能力，应进行加固处理。

④对照《民用建筑可靠性鉴定标准》，地下车库承载功能安全性等级可评为Cu级，应进行加固处理。

8 处理建议

建议后期处理前应首先采取有效降水措施，待地下水位稳定后对原有受损构件采用增大截面法或外包碳纤维法进行加固处理，另外应加强对变形观测工作。