某图书馆I段阅览楼项目安全性鉴定及裂缝成因分析

某图书馆I段阅览楼项目安全性鉴定及裂缝成因分析
发布时间：2021-06-09T06:30:20.567Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年6期作者：李文武
[导读] 根据图书馆管理员介绍的情况，对现场进行现场查看并了解情况。

从现场可以看到，该建筑建于水塘之上，水塘水为不流动水，水深约1.5米，水位随季节变化，常年不干枯。

据图书馆管理员反映，该建筑在施工过程中未进行过改扩建，未改变使用用途，且近期该建筑100米范围内未存在基坑开挖或其他较大震动的项目施工。

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摘要：图书馆是社会记忆的外存和选择传递机制，更是社会知识、信息、文化的记忆装置、扩散装置，在图书馆的管理者们精心养护下，你方可在这里你可以两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书，本文通过详细的监测、查勘已近计算分析，对该馆的I段阅览楼进行了安全性鉴定，并对造成开裂的原因进行了分析，以便大家交流学习。

关键词：图书馆I段阅览楼、裂缝、沉降观测、承载力计算、裂缝成因分析。

引言
该图书馆建于2003年，经查看设计施工图纸，该建筑设计为独立基础，基础埋深在2m～4m之间，上部结构为地上3层框架结构，填充墙砌体采用烧结多孔砖砌筑，建筑总高度约为15.0m，建筑总面积约为3800㎡，据图书馆管理员介绍，2019年6月初左右起发现I段阅览楼房屋有不同程度的开裂现象，现为了解该建筑的安全性能，同时调查分析房屋开裂的原因，就现场情况展开了鉴定以及成因分析。

1 现场查勘
根据图书馆管理员介绍的情况，对现场进行现场查看并了解情况。

从现场可以看到，该建筑建于水塘之上，水塘水为不流动水，水深约1.5米，水位随季节变化，常年不干枯。

据图书馆管理员反映，该建筑在施工过程中未进行过改扩建，未改变使用用途，且近期该建筑100米范围内未存在基坑开挖或其他较大震动的项目施工。

2 建筑物沉降观测
2.1基准点建立
按照《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2016）要求，I段阅览楼沉降观测埋设三个基准点。

BM1位于门卫室前的人行道上，BM2位于门卫室正前方，BM3位于门卫室前的大马路边上，1#基准点（BM1）假设高程为8.00000m，2#基准点（BM2）和3#基准点（BM3）由1#基准点测得高程分别是8.02833 m和7.83692m。

2.2观测点布设
在I段阅览楼一层框架柱上共布设了8个沉降观测点，编号为1#～8#，各观测点埋设位置详见下图。

图1 观测点埋设位置图
2.3观测结果
根据现场情况，本次监测从2019年9月7日起至2019年12月18日止，对I段阅览楼共进行了8次沉降观测，时长103天，所测8个沉降观测点的累计沉降量在（-0.02）mm～（-0.31）mm之间，各观测点沉降速率均在0.003mm/d内。

对照《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2016）第7.1.5条第4点“当最后 lOOd 的最大沉降速率小于 O.Olmm/d～O.04mm/d 时，可认为已达到稳定状态”的相关规定，说明建筑物的竖向变形处于相对稳定状态，该建筑时间——荷载——沉降曲线图详见图2，各观测点的沉降变化情况见下表：建筑物沉降观测统计表表1
从表1可以看出，该建筑在本观测周期内虽然没有发生沉降突变现象，但从8个监测点的累计沉降量可以看出，建筑物现阶段的沉降有北（远离道路一侧）多南（靠道路一侧）少的趋势，尤其是沿建筑物中轴线呈基本相对称的2#和7#观测点间累计沉降差有0.29mm。

3 安全性鉴定
3.1构件安全性鉴定评级
3.1.1混凝土结构构件承载力等级评定
根据现场实际情况，采用“回弹法”检测该建筑构件的混凝土抗压强度，抽检结果统计如下：
依据《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB 50292-2015）表5.2.2规定，评定该建筑的混凝土结构构件承载力等级为au级。

3.1.2混凝土结构构件构造等级评定
经对该建筑的所有梁、柱、板等混凝土构件进行检查，房屋结构、构件的构造合理，连接方式正确，构造符合国家现行设计规范要求。

依据《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB 50292-2015）表5.2.3表规定，评定该建筑混凝土结构构件构造等级为au级。

3.1.3混凝土结构构件不适于承载的位移（变形）评定
抽检该建筑的垂直度未发现有明显倾斜，经检查未发现有影响结构构件承载力的明显缺陷。

房屋倾斜检测结果表4
3.1.4混凝土结构构件不适于承载的裂缝评定
经对该建筑所有梁、柱、板等混凝土构件进行检查，未发现混凝土构件出现有裂缝的情况。

依据以上检测结果，可以判定该建筑混凝土构件符合安全性鉴定分级标准为au级的要求，即该房屋构件安全性评为au级。

3.2 子单元安全性鉴定评级
（1）地基基础鉴定评级。

该建筑物建造在水塘上，场地属于不良地质，但未发现滑移等现象，且该建筑沉降变形处于稳定状态。

故地基基础的安全性评为Bu级；
（2）上部承重结构鉴定评级。

该房屋倾斜在规范允许范围内，建筑上部结构构件未出现裂缝、风化、钢筋锈蚀等情况。

因此该建筑的上部承重结构安全性评为Au级；（3）围护系统的承重部分鉴定评级。

经检查，该建筑部分隔墙存在局部开裂现象，裂缝表面最大宽度在0.08mm～4.43mm之间，各条裂缝的分布位置、长度以及表面最大宽度详见裂缝照片3.3-1～照片3.3.4。

现场检测到裂缝表面最大宽度均未超出《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB 50292-2015）第5.4.6条不适于继续承载的裂缝宽度限值的规定。

对该房屋屋面防水系统、排水系统、门窗进行检查，未发现异常现象。

根据《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB 50292-2015）表3.3.1安全性鉴定分级标准，被鉴定房屋对应属于“安全性略低于本标准对Au级的要求，尚不显著影响整体承载”，故该房屋的围护结构安全性评为Bu级。

3.3鉴定单元安全性评级通过对该建筑结构构件和子单元安全性鉴定评级，根据鉴定结果该建筑安全性评为Bsu级（安全性略低于本标准对Asu级的要求，尚不显著影响整体承载）。

4 房屋开裂原因分析经查阅广西建筑综合设计研究院2003年3月10日出具的该项目《岩土工程详细勘察报告》可知，该建筑场地土层从上至下分别为：素填土、淤泥、粘土1（高压缩性，软塑，承载力为80kPa）、粘土2（中-高压缩性，可塑，承载力为120kPa）、粘土3（低压缩性、硬塑，承载
力为250kPa，但厚度变化大，在古冲沟中大部地段缺失）、粉质粘土（中压缩性、可塑局部硬塑，属软弱下卧层）、粉土（高压缩性土，中密）、圆砾。

勘察报告指出，该场地中间有一条宽约15m～20m由南向北横切的古冲沟（具体位置见图3，穿过建筑中部）。

古冲沟形成的粘土1、粘土2为新近沉积土，土体软弱，承载力差；粘土3厚度变化大，在古冲沟中大部地段缺失，均属于不良地质。

图3 古冲沟与建筑位置关系图
经检测发现该建筑的裂缝主要有墙与梁交接处水平裂缝、墙与柱交接处竖向裂缝、墙与地面交接处水平裂缝和墙体中部阶梯、斜裂缝及水平裂缝、一层地面裂缝（见附件图4），其中墙与梁交接处水平裂缝、墙与柱交接处竖向裂缝、墙与地面交接处水平裂缝表面均呈中间宽、两端小的特征，墙体中部的阶梯及斜裂缝呈下大上小的特征，一层地面裂缝位置与古冲沟的位置基本一致。

图4一层地面裂缝
综合建筑材料的物理特征以及房屋现阶段的沉降变形情况，经分析可以认为：
（1）墙与梁交接处水平走向裂缝、墙与柱交接处竖向裂缝以及墙体中部的台阶形及斜裂缝的表观特征与温度裂缝的表观特征基本相同，因混凝土构件与砌体构件两种不同材料的线膨胀系数不一致，可以推定在温度的交变作用下使砌体构件在混凝土构件附近产生开裂。

此外，因该建筑外墙布置横竖不规则，受力复杂，使墙体中部产生台阶型及斜裂缝。

（2）墙与地面交接处的裂缝、一层地面裂缝的表观特征与沉降裂缝的表观特征基本相同。

核对古冲沟的位置，发现古冲沟所在位置与该建筑开裂位置大致吻合。

本次房屋沉降观测的结果表明，建筑物现阶段的仍维持有持续沉降，且北多南少的趋势。

可以判定本房屋的这些部位类裂缝是由于房屋不均匀沉降引起。

5 建议
该建筑安全性评为Bsu级，建议按现状（或限制使用荷载）用途继续安全使用。

建议加强对该房屋定期检查，发现有异常情况应立即采取措施进行处理，确保结构安全使用。

参考文献
《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB 50292-2015）；
《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2016）；
《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50334-2004）；
《砌体工程现场检测技术标准》（GB/T 50315-2011）；
《混凝土结构现场检测技术标准》（GB/T 50784-2013）；
《混凝土中钢筋检测技术规程》（JGJ/T 152-2008）；
《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T 23-2011）。