某办公楼地基下沉-墙体裂缝检测鉴定报告
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某办公楼地基下沉\墙体裂缝检测鉴定报告【摘要】本文通过对某办公楼地基下沉、墙体裂缝进行检测鉴定,为湿陷性黄土场地上建筑物在使用过程中、以及临近施工时应根据其周围环境,制定相应防护措施及注意事项提供了依据。
【关键词】地基下沉墙体裂缝浸水
一、工程概况
某办公楼于2007年3月7日正式施工,2007年8月26日竣工,9月18日投入使用。
平面呈“一”字形布置,东西朝向,为2层砌体结构,层高为3.2m,总建筑面积为1667.1m2。
该楼采用钢筋混凝土条形基础,地基处理采用条形基础下局部换填碾压垫层,垫层为500mm厚3:7灰土垫层,换填垫层下为素土夯填,是从大砂沟河道层起分层夯填到现有地坪,夯填厚度约8.0m;基础混凝土强度等级为c20,梁、板、柱混凝土强度等级为c25,墙体±0.000以下为m5.0水泥砂浆砌筑mu10机制砖,墙体±0.000以上为m5.0混合砂浆砌筑mu10机制砖。
2007年11月,该办公楼北出口进行河道综合治理、道路拓建,由于工程需要,进行了大砂沟的开挖及必要的降水施工。
此时,办公楼场地出现地面塌陷,地基下沉,护坡、围墙、办公楼墙体出现裂缝等。
随着最近雨水增多,该场地及办公楼的病害进一步加剧,严重影响到建筑物的正常安全使用。
为此,受使用方委托,我单位对该办公楼地基下沉、墙体裂缝进行检测鉴定。
二、检测结果
(一)、地基检测
该办公楼场地是从大砂沟河道层起,分层回填到现有地坪的,回填厚度约8m,回填土层下的河道地层为本场地的软弱下卧层。
在距建筑物外墙1m范围内共布置了2个探孔,挖至灰土垫层底面。
检测结果表明:该楼基础为钢筋混凝土条形基础,基础下为灰土换填垫层,由于散水下回填土含水量比较大、局部饱和呈淤泥状,探井中出现积水现象,造成探井无法继续往下开挖,未对灰土垫层厚度和外延宽度进行检测。
(二)、条形基础检测
1、该楼基础为钢筋混凝土条形基础,条形基础埋深为1.2~1.3m,其外边缘距离外墙为0.75~0.77mm,厚度为0.15~0.16m。
该楼±0.000以下墙体砌筑砖的抗压强度等级均为mu10,满足设计要求。
大部分砌筑水泥砂浆强度等级大于m5,基本满足设计要求。
条形基础表面较平整、砂浆饱满、灰缝均匀,局部砌筑存在灰缝不均匀、砂浆不饱满缺陷。
地圈梁现龄期混凝土强度推定值为26.9mpa,满足设计要求。
从进行混凝土强度检测的构件看,大部分构件表面较平整、无蜂窝、麻面等缺陷,地圈梁未发现裂缝。
2、基础顶面上回填土检测:通过对2个探孔开挖,发现该建筑物条形基础顶面回填土土质均匀,局部含有少量建筑垃圾。
在开挖
深度范围内,回填土含水量较大,下部呈淤泥状,开挖探井中有积水,积水呈泥状,无臭味。
由于回填土呈淤泥状,无法对该回填土采用环刀法取样进行了密实度检测。
对素土进行了含水率检测,素土的含水率为26.2%~33.5%。
3、散水检测:该室外散水宽均大于1. 5m,室外散水做法自上而下为100~160mm素混凝土(部分散水进行二次浇筑厚度约50mm),宽度大于1.5m;180~300mm灰土垫层,灰土拌和均匀。
散水变形缝填充物脱落,大部分出现斜向裂缝及纵向裂缝。
4、室外地坪:建筑物周围室外地坪都进行了混凝土硬化处理,从地坪表面看,该场地地坪出现了下沉现象,部分室外混凝土地坪出现了裂缝,裂缝宽度一般为2~10mm,部分混凝土地坪在伸缩缝处出现裂缝及错位现象,裂缝宽度为12~60mm。
因该场地整体下沉,导致该楼西侧围墙上的排水口高于现室外地坪标高,场地雨水无法排出,大量淤积在室外地坪,继而渗入地基。
5、围墙及护坡:围墙为240mm厚砖砌围墙,高约2.2m,每隔5.7m设置一个砖墩,部分围墙上出现1~7mm的竖向裂缝,西南角部位裂缝最为严重,西侧围墙产生向西位移,顶部向西侧向位移175mm,底部向西侧向位移128mm。
办公楼西、南侧护坡采用块石砌筑,高度约6m,护坡西南角出现较严重裂缝,裂缝宽度3~65mm,局部块石有松动,西侧护坡最大向西位移115mm。
护坡其它局部部位也有微小裂缝。
南侧护坡底部有两道污水管出口,西侧护坡底部
有建筑垃圾、块石、生活垃圾堆积,有块石护坡施工痕迹。
6、沉降观测
以该楼一层窗户的窗台作为沉降观测基线,进行了相对沉降观测,检测结果表明,该楼相对沉降量较大,该楼地基相对沉降检测结果详述如下:
(1)、从地基下沉的部位来看,东北角重、西南角轻,东侧重、西侧轻的特点。
(2)、从地基下沉相对数值来看,该建筑物最大相对下沉在3~4/f处。
如以该建筑物6~7×a轴线窗台为零点,东侧3~4×f相对下沉92.5mm,东北角相对下沉84mm,东南角相对下沉41mm,西南角相对下沉3mm,西北角相对下沉16.5mm,最大相对沉降差为92.5mm,最大局部沉降差为39mm,最大局部倾斜率为6.1‰,远超过《建筑地基基础设计规范》gb50007-2002有关规定。
需要说明的是,建筑物窗台水泥砂浆抹面的标高参差不平,施工误差较大,对计算相对沉降值会带来一定误差。
(二)、上部结构检测
1、承重砌体结构检测:该楼墙体砌筑砖平均回弹值为30.14~37.43mpa,最小回弹值为27~28mpa,经回弹法检测的墙体砌筑多孔砖强度等级均大于mu10。
砌筑砂浆强度检测结果表明,该楼承重墙体砌筑砂浆的强度未达到m5。
墙体砌筑砖、砌筑砂浆外观质量:在可见墙体表面的构件中,大部分墙体表面平整,灰缝厚度均匀,
砂浆饱满,局部砌筑竖缝砂浆不饱满及砂浆强度偏低。
2、抗震构造措施检查:该工程场地抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值0.20g。
该楼平面布置呈“一”字形,布置较规则,层数为两层,总高度为7.8m,层高为3.2m,房屋最大高宽比0.61,横墙最大间距7.2m,抗震构造措施满足《建筑抗震设计规范》
gb50011-2001的要求。
3、构造柱:采用回弹法对构造柱混凝土抗压强度进行了检测,构造柱现龄期混凝土强度推定值为15.5~26.9mpa,所检测的个别构造柱现龄期混凝土强度不满足设计要求。
从进行混凝土强度检测的构件看,构件表面平整、密实,个别部位存在蜂窝、麻面、粗糙等缺陷。
通过对抽检的构造柱截面尺寸测量,截面尺寸在260~290mm之间,符合设计构造柱截面尺寸240×240mm的要求。
4、圈梁;采用回弹法对圈梁混凝土抗压强度进行了检测,按单个构件进行混凝土强度评定,该楼圈梁现龄期混凝土强度推定值为25.4~30.2mpa,所检测的圈梁现龄期混凝土强度满足设计要求。
从进行混凝土强度检测的构件看,构件表面平整、密实。
5、现浇梁:采用回弹法对现浇梁柱混凝土抗压强度进行了检测,按单个构件进行混凝土强度评定,该楼现浇梁现龄期混凝土强度推定值为25.9~28.1mpa,所检测的现浇梁现龄期混凝土强度满足设计要求。
从进行混凝土强度检测的构件看,构件表面平整、密实。
通过抽检的2道现浇梁截面面尺寸测量,满足设计现浇梁截面尺寸
的要求。
6、倾斜观测:本次检测,在该楼四角分别布置了测点,该楼相对倾斜观测结果表明:该楼倾斜规律与地基下沉基本一致。
该楼墙体顶点向东侧向位移10~20mm,向北侧向位移4~8mm,最大顶点侧向位移20mm,最大倾斜率为3.13‰。
检测结果表明:该楼倾斜未超出《民用建筑可靠性鉴定标准》gb 50292-1999中要求。
需要说明的是,建筑物四角墙面抹灰垂直度有一定的误差,对倾斜观测结果有一定的影响。
7、裂缝检测
(1)、裂缝的特点和规律
本次裂缝检测为现状检测。
该楼裂缝的检测结果表明,该楼裂缝具有如下特点和规律:①、从裂缝出现的部位来看,该楼外墙重、内墙轻,二层重、一层轻等特点;②、从裂缝类型来看,有斜向裂缝、竖向裂缝和水平裂缝,且主要为斜向裂缝;③、从裂缝开展程度来看,裂缝宽度一般为0.2~3.0mm,最大裂缝宽度为5mm;④、从出现裂缝的构件来看,在墙体开裂较严重部位的圈梁、现浇梁未出现裂缝,该楼一、二层部分楼地面出现了裂缝,一层开展程度较重,部分窗间墙墙体出现贯通裂缝,裂缝宽度一般为1~2.5mm。
(2)、墙体的裂缝情况:该楼c轴、f轴纵墙主要为横向、斜向裂缝,斜向裂缝方向由南向北倾斜,裂缝宽度为0.2~3mm;f轴外
纵墙在二层3轴处两侧出现了八字形裂缝。
b×8~1轴线内纵墙主要为斜向裂缝,裂缝开展数量较少,主要集中在5~8轴墙段,裂缝方向为由南向北倾斜,裂缝宽度为0.2~1.0mm,b轴北侧墙体出现少量斜向裂缝,裂缝方向为由北向南,宽度为0.1~0.5mm;a轴线外纵墙主要为斜向裂缝,裂缝方向为由北向南倾斜,裂缝宽度为0.2~2mm。
内横墙裂缝较少,一般为横向、斜向裂缝,大部分斜向裂缝方向由西向东倾斜,裂缝宽度为0.2~1.0mm,二层较多;一层3×c~f后砌的内横墙产生横向裂缝,最大裂缝宽度为5mm。
(3)、其他构件:经检查,未发现圈梁、构造柱、现浇梁裂缝,个别楼板、一层地面有纵、横向裂缝,裂缝宽度为0.5~2mm。
(4)、墙体裂缝原因分析
该工程墙体裂缝按其形成的原因,大致有以下几种类型:
①、地基下沉裂缝:该工程墙体裂缝,绝大部分为地基下沉裂缝。
此种裂缝主要发生在外墙的斜向裂缝、纵横墙墙体交接处的竖向裂缝,是典型的因地基产生不均匀下沉的裂缝。
②、应力集中裂缝:此种裂缝主要发生在门、窗洞口部位,一般在门洞上部和窗洞口的角部。
由于上述部位是墙的薄弱部位,在洞口角部易产生应力集中,则易产生应力集中裂缝。
③、温度裂缝:此种裂缝主要发生在顶层山墙、屋面女儿墙处,多数呈水平裂缝,少数为斜向裂缝。
由于外界温度变化,屋盖与砌体互相约束,造成相互间温度变化不协调,导致砌体产生温度应力,
温度应力超过砌体的抗拉强度或抗剪强度极限值时,产生温度裂缝。
(三)、围护系统检查:从目前的现状来看,该工程屋面防、排水基本完好,无严重渗漏现象;部分墙体有开裂现象,部分抹灰层有剥皮现象;部分门窗因地基不均匀下沉,已出现轻微变形;该楼室外地面均已做硬化处理,但地坪存在下沉、开裂、倒坡、变形缝未有填充物未等病害。
五、建筑物检测鉴定结果评定
(一)、地基基础:该办公楼场地具有软弱下卧层,办公楼钢筋混凝土条形基础、地基相对沉降量较大,地基最大相对沉降差为92.5mm,最大局部沉降差为39mm,最大倾斜6.1‰,变形较大;地基浸水,散水下回填土呈饱和状态,软塑,影响地基承载力。
从地基变形、地基承载能力、沉降稳定趋势几方面分析,按照《民用建筑可靠性鉴定标准》gb 50292-1999的规定,该楼地基基础应评为cu级,即安全性不符合国家规范的要求,显著影响整体承载,应采取措施。
(二)、上部结构:该办公楼施工质量基本能够满足设计要求,但由于地基不均匀下沉该楼墙体出现了不同程度的地基沉降裂缝、应力集中裂缝,最大裂缝宽度已达5.0mm,影响了承重墙体的整体性,对整体结构的抗震不利。
按照《民用建筑可靠性鉴定标准》(gb 50292-1999)的规定,综合判定该工程上部结构应评为bu级,即
安全性略低于国家规范的要求,尚不显著影响整体承载,对个别构件采取措施。
(三)、围护系统:该所办公楼散水、室外地坪已产生裂缝,引起雨水通过裂缝浸水,严重影响了该楼地基承载力,不满足现行国家规范规定。
按照《民用建筑可靠性鉴定标准》gb 50292-1999的规定,综合评定该楼围护系统应评为cu级,即安全性不符合国家规范的要求,显著影响整体承载,应采取措施。
综合以上检测鉴定结果,该办公楼评为csu级,即建筑物的安全性不符合《民用建筑可靠性鉴定标准》gb 50292-1999对asu级的要求,显著影响整体承载,应采取措施,且可能有少数构件必须立即采取措施。
六、办公楼地基下沉、墙体裂缝原因分析
根据对该建筑物现场环境的踏勘、使用情况的调查,了解到以下情况:
(一)、该办公楼场地是从大砂沟河道层起,分层回填到现有地坪的,回填厚度约8m,回填土层下的原河道地层为本场地的软弱下卧层。
当河道开挖、抽水等会引起软弱下卧层的变形,导致该楼场地地面下陷、护坡裂缝。
(二)、该楼西面护坡外紧贴着一道排洪明沟(大砂沟),该建筑物高出大砂沟床面约6m,据调查2007年11月市区北出口道路拓建施工单位在进行大砂沟河道施工时,在离大沙坪派出所护坡约2m
处,开挖长15m、宽3m、深2m的沟槽进行河道围堰施工。
(三)、2008年2月,河道施工单位在离办公楼护坡约20m处的大砂沟再次开挖深达6m、宽4.5m沟槽,为便于施工,抽排沟槽内地下水。
(四)、该办公楼东侧1.5~5.2m处为新修公路,办公楼与公路之间人行道未进行硬化施工,且人行道施工面低于公路,雨水直接浸入办公楼前人行道土层中。
(五)、现场开挖发现,该办公楼散水下回填土含水量比较大、局部饱和呈淤泥状,且探井中出现积水现象。
(六)、2007年11月,由于院内地坪下沉造成化粪池开裂,雨水、污水不能正常排泄。
根据现场检测结果并结合以上几方面因素综合分析,引起该办公楼地基下沉、墙体裂缝的主要原因是地基土浸水湿陷所致,其浸水水源主要为办公楼东侧为新修公路雨水、场地地面水沿地面裂缝渗入;而场地地面裂缝主要是开挖河道施工时,降水引起场地软弱下卧层变形,并造成靠近河道一侧的排水管道及化粪池下沉、排水管接口漏水,场地浸水湿陷,造成混凝土地面断裂,场地地面排水不畅,雨水绝大部分都是通过地面裂缝渗入地基土层的。
引起办公楼场地出现地面塌陷、护坡、围墙出现裂缝的主要原因则是河道开挖、抽水等施工引起场地软弱下卧层的变形所致;次要原因是办公楼东侧为新修公路雨水、场地地面水沿地面裂缝渗入
等。
七、结论及建议
(一)、检测鉴定结果表明,该办公楼评为csu级,即建筑物的安全性不符合《民用建筑可靠性鉴定标准》gb 50292-1999对asu 级的要求,显著影响整体承载,应采取措施,且可能有少数构件必须立即采取措施。
(二)、该办公楼地基下沉、墙体裂缝的主要原因是地基土浸水湿陷所致,次要原因是河道开挖、抽水等会引起场地软弱下卧层的变形。
其浸水水源主要为办公楼东侧为新修公路雨水、场地地面水沿地面裂缝渗入。
(三)、该办公楼场地地面塌陷、护坡、围墙出现裂缝的主要原因则是河道开挖、抽水等施工引起场地软弱下卧层的变形所致;次要原因是办公楼东侧新修公路的雨水、场地地面水沿地面裂缝渗入等。
(四)、建议对该楼所有管沟、管道进行检查维修,对散水、室外地坪裂缝、混凝土伸缩缝进行处理,并做好房屋四周地面的竖向排水,严禁水再次浸入地基。
立即对办公楼前的人行道进行硬化处理,保证排水通畅。
(五)、建议对该楼地基及护坡下沉、倾斜和墙体裂缝进行全过程监控,一旦发现异常,及时研究处理。
(六)、建议对该楼的地基基础采用注浆法进行加固,裂缝较严
重的墙体采用钢丝网片加固,对办公楼护坡进行补强处理。