地下室上浮后的检测鉴定
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5 地下停车库的加固处理
②增设室外地坪防水层
为防止地表水继续渗入地下室底板,在室外地面增 加现浇混凝土地坪防水层,做法见图7。
③增设室外降水井
在地下停车库四周设置室外降水井,降水井做法见 图8。
图7 室外防地表水渗入示意图
图8 室外降水井示意图
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5 地下停车库的加固处理
(2)受损结构加固处理
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3 地下停车库局部上浮事故调查与检测
(2)地下室上浮及裂缝成因分析
经检测分析,该工程地下停车库底板底面标高为-7.55m,该 土层不含地下水,对车库会产生上浮影响的主要是地表水渗 入底板,由本文计算可知,地表水渗透造成地下水位大于抗 浮水位,该工程地下停车库梁、柱及顶板裂缝主要由于车库 局部上浮引起,裂缝成因分析如下: ①车库四周向上的浮力,使边跨框架梁端部产生相对较大的 剪应力,相邻框架梁端部也产生逐跨递减的剪应力,当应力 超过混凝土的抗拉强度时,就会产生剪切裂缝。 ②顶板设计厚度为300mm,梁高1000mm,柱截面尺寸为 550mm×550mm,梁刚度明显大于柱刚度,车库周围的上 浮作用会对柱顶端产生水平推力,在柱两端产生剪切裂缝。 ③由于柱产生弯剪变形,使顶板边缘与梁交接部位应力相对 集中,板四周易产生直裂缝。
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5 地下停车库的加固处理
(3)基础注浆 为防止基础持力层受水浸泡后承载力降低, 现场对基底进行注浆加固,采用单液水泥浆, 水灰比为0.6,注浆压力不小于0.8MPa,实际 注浆量宜根据现场试验确定。 (4)沉降观测 板底泄水和基础注浆过程中,应加强地下停 车库的沉降观测,防止出现过大的不均匀沉 降,产生新的结构损伤。
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3 地下停车库局部上浮事故调查与检测
(2)地下停车库顶板板面标高 现场检测时在地下停车库(6-13)/(H-N)轴 区域顶板面上布置了11处测点(测点平面 布置示意图见图1),用NA2型高精度水 准仪对观测点标高进行测量,结果见表 1。
测点编号 测点标高 实测值(m) B1 -0.1234 B2 -0.1144 B3 -0.1220 B4 -0.1115 B5 -0.1016 B6 -0.0960 B7 +0.0320 B8 -0.0738 B9 -0.0848 B10 +0.0824 B11 -0.0988 测点最大相对高差205.8mm
注:检测所用的水准基点高程为±0.0000m
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3 地下停车库局部上浮事故调查与检测
(3)地面积水情况 现场查看时发现地下停车库北侧地面有大量积水, 水面高度与顶板板面标高基本一致。
基坑北侧积水
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4 地下停车库上浮原因分析与结构鉴定
(1)地下停车库主体结构抗浮计算 ①计算依据 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001),2006版 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),2008版 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002) 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) 中国建筑科学研究院PKPM系列软件S-1模块
①1层杂填土 ①2层含淤泥质杂填土 ②来自百度文库粉质粘土 ③层粘土
④层粘土
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2工程概况及事故情况
该工程地下停车库顶板顶面高程为 26.75m,顶板浇筑完成后60天开始后浇 带浇筑,并同时开始底板周围密闭混凝 土带浇筑及回填土施工。设计要求在底 板周围采取密闭措施(宽、高不少于 1.2m),回填土每层厚度不超过300mm, 分层夯实,压实系数不少于0.93。实际 施工时底板密闭混凝土带改为三角形, 宽度为墙板以外1000mm、高度为底板 面以上600mm。
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5 地下停车库的加固处理
根据地下停车库的调查与鉴定结果,选择泄水 卸压方案处理地下室上浮。
(1)地下停车库泄水卸压处理方案
①增设泄水孔
在地下室底板增设一定数量的泄水孔,卸除底板水压, 使地下室恢复原受力状态,泄水孔做法见图6。
图6 泄水孔示意图
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5 地下停车库的加固处理
泄 水 照 片
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3 地下停车库局部上浮事故调查与检测
图4 负一层9/L轴柱上 部裂缝分布示意图
图5 负一层9/L轴柱下 部裂缝分布示意图
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3 地下停车库局部上浮事故调查与检测
该柱裂缝最大宽度为0.58mm,东侧面裂 缝最大长度为400mm,西侧面裂缝最大长 度为450mm。在柱北侧面选择选择一处裂 缝,在裂缝最宽部位骑缝钻取一个直径为 75mm的芯样(钻芯位置见图5),检测裂缝 深度,从取出的芯样看,裂缝在距芯样外 表面200mm处向下偏离出芯样,但钻进 150mm时东、西两侧面裂缝部位均已渗水, 因此柱裂缝深度应与东、西侧面裂缝长度 相同。
合肥市重点工程建设管理局技术开发项目(编号:2010CGAZ0181)
地下室上浮后的检测鉴定 与加固处理
汇报人: 郭 杨 教授级高工
2010年10月17日 黄山
1
汇报提纲
1
前言
2
3 4
工程概况及事故情况
地下停车库局部上浮事故调查与检测 地下停车库上浮原因分析与结构鉴定 地下停车库的加固处理 结论及建议
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3 地下停车库局部上浮事故调查与检测
(1)地下停车库梁、柱及顶板裂缝形式及分布
①板裂缝 现场检测发现,地下停车库顶板裂缝形式均为直裂缝及斜裂缝, 其中直裂缝分布在板四周,J轴附近此类裂缝较多;斜裂缝主 要分布在板中部。裂缝分布示意图见图1。裂缝均贯通板截面, 明显有渗水痕迹。选取裂缝数量较多、宽度较大的负一层顶 (10-(1/10))/((1/H)-J)轴板,用裂缝测宽仪在板底测得裂缝最大 宽度为0.45mm。
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3 地下停车库局部上浮事故调查与检测
图2 负二层坡道K轴梁裂缝分布示意图 单位: mm
图2 负二层坡道K轴梁裂缝分布示意图 单位:mm
图3 负二层坡道J轴梁裂缝分布示意图 单位:mm
图3 负二层坡道J轴梁裂缝分布示意图 单位:mm
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3 地下停车库局部上浮事故调查与检测
③柱裂缝 现场检测发现,地下停车库 北部及东部边跨有裂缝的柱 数量较多,裂缝宽度及长度 也较大,中间跨柱裂缝数量 逐渐减少。所有柱裂缝形式 基本相同,南侧面裂缝分布 在柱上部,为水平直裂缝, 并与东、西侧面裂缝连通, 向斜上方开展;北侧面裂缝 分布在柱下部,也为水平直 裂缝,并与东、西侧面裂缝 连通,向斜下方开展。现场 检测共发现13根柱有裂缝, 平面分布示意图见图1,典型 柱裂缝示意图见图4、图5。
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6 结论及建议
(1)地下室抗浮设计不能仅根据工程勘察报告提供的场 地静止水位确定抗浮水位,要综合考虑建设场地环境及大 气降水对地下室抗浮的影响,对建筑面积较大的地下室, 抗浮计算要兼顾整体抗浮稳定和局部抗浮稳定。 (2)施工期间应及时排水,并做好防水处理措施,避免 出现地下室回填土不实、止水措施不到位,地表水渗透到 地下室底板,造成地下水位超过设防水位,引起地下室上 浮。 (3)地下室上浮后应重点查明上浮位置和上浮量,对梁、 板、柱等结构构件裂缝及损伤应逐一进行检测,并评定结 构的受损等级。 (4)对地下室上浮的加固处理,首先要泄水卸压,并针 对不同结构构件损伤情况采用裂缝封闭、粘贴碳纤维布及 外包钢等方法进行加固补强,同时做好施工场地的防渗与 降排水工作。
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2工程概况及事故情况
图1 车库顶板结构局部平面布置及板裂缝分布示意图
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2工程概况及事故情况
该工程建设场地土层自上而下依次为: ①1层杂填土,透水性强,层厚0.40m~ 3.00m;①2层含淤泥质杂填土,透水性 一般,层厚0.50m~3.20m;②层粉质 粘土,透水性一般,层厚0.00m~ 3.20m;③层粘土,透水性一般,层厚 0.50m~4.20m;④层粘土,透水性一 般,层厚24.00m~27.00m。地下停车 库底板位于④层粘土,地下停车库深 度范围内无地下水,上层滞水主要分 布在①1层杂填土、①2层含淤泥质杂填 土及②层粉质粘土中,水量与大气降 水、地表水联系密切。场地内无统一 地下水位,勘探期间测得钻孔内静止 水位埋深0.7m~2.0m,静止水面标高 为25.34m~27.48m,水位变化幅度约 为25.0m~27.8m。
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6 结论及建议
地下建筑设计的主要内容是抗浮设计,本 文所述案例中,地下停车库上浮主要原因 是施工期间降雨量过大,地表积水没有及 时排出,地下室肥槽回填不密实,地表水 渗透到地下室底板从而在地下停车库周围 形成一个局部连通的水力通道,造成地下 室局部上浮,引起梁、板、柱结构损伤, 并产生一定的安全隐患。总结本文的鉴定 与加固处理过程,有以下几点建议:
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2工程概况及事故情况
合肥市某新建小区地下停车库为地下二 层框架结构,建筑面积约15300m2,地 库基础采用梁板筏基,工程于2007年10 月22日开工,2008年4月20日主体结构 封顶,2008年8月27日后浇带浇筑完毕 后发现地下停车库局部上浮,部分梁、 柱及现浇板产生贯通裂缝,地下停车库 局部平面布置及板裂缝分布示意图见图 1。
根据地下室板、梁、柱的损伤分级评定结果,选择 加固方案如下: ①板裂缝:板裂缝宽度小于0.2mm采用改性环氧树 脂胶泥封闭,对缝宽小于0.3mm,先开槽填充裂缝, 外面用两层S玻璃纤维布加三层改性环氧树脂处理, 对缝宽大于0.3mm的裂缝用压力注浆灌缝处理。 ②柱裂缝:柱裂缝先封闭或压力注浆后,用两层碳 纤维布外包加固。 ③梁裂缝:梁侧裂缝先封闭或压力注浆后,在梁跨 度范围内采用外包钢板法加固。
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3 地下停车库局部上浮事故调查与检测
②梁裂缝 现场检测发现,地下停车库北部及东部边跨梁 有裂缝,且裂缝均分布在梁靠近边柱一端,其 余部位无裂缝。现场检测共发现15道梁有裂缝, 裂缝形式均为竖向直裂缝,大部分裂缝在梁两 侧对称分布,梁最外端一条裂缝形状均为下宽 上窄,而且宽度最大,其余裂缝形状基本为中 间宽、两头窄,用裂缝测宽仪测得裂缝最大宽 度在0.70mm~3.20mm之间。典型裂缝分布示 意图见图2、图3。
②抗浮计算结果 该工程地下停车库底板位于第④层粘土,该土 层不含水,原则上不会使车库产生上浮[4], 地下停车库埋置深度范围内主要为地表水, 因此本文仅从荷载角度对车库抗浮水位高程 进行计算。
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3 地下停车库局部上浮事故调查与检测
A、由PKPM竖向导荷可得结构恒载标准值为102942kN。 B、地下停车库基础采用梁板筏基,筏板厚度350mm,地梁 的高度按平均值400mm计,筏板外挑面积共为3886.7m2,可 得自重标准值:0.4×3886.7×25=38867kN,地下室总重: 102942+38867=141809kN。 C、上浮计算时地下室面积取混凝土墙内面积:3610.7m2, 由浮力平衡荷载可得(设需要水高为h米): 3610.7×h×10=141809,h=3.9m。 考虑地下室侧板土的影响及其他因素的影响,取h=4.0m~ 4.5m为地下室漂浮水位高度。 地下室底板底面标高为-7.55m,以标高为±0.000m计,则地 下水位在-3.05m~-3.55m即可使地下室局部上浮。 D、按照原设计图纸,底板外围一圈密闭混凝土带配重可增 加抗浮水位0.2m,实际施工的混凝土带可增加抗浮水位0.1m, 二者相差不大,可忽略不计。施工时混凝土带厚度及宽度减 小,止水效果不满足设计要求。
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1前言
随着城市建设的快速发展, 地下空间的开发成为城市发 展的必然趋势,地下建筑的 抗浮问题也日益突出,抗浮 设计水位的确定及合理选择 抗浮措施直接影响到地下工 程的安全性和经济性,工程 实践中,经常发生因抗浮措 施不当引起地下室上浮的事 故,我们结合工程实例,对 地下室上浮的原因进行分析, 并对地下室上浮后的结构损 伤鉴定与加固处理方法进行 探讨。
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3 地下停车库局部上浮事故调查与检测
(3)受损构件的损伤评级
根据检测结果和《民用建筑可靠性鉴定标准》 (GB50292)判定,地下室结构构件的损伤评级如下: ①地下室板:地下室一、二层顶现浇板大多裂缝宽 度较小,呈不规则状,其安全性等级综合判定为Bu 级。 ②地下室梁:地下室框架梁端部受剪产生剪切裂缝, 裂缝宽度较大,影响结构承载力,其安全性等级为 Cu级。 ③地下室柱:地下室框架柱上浮后柱上、下两端产 生斜向剪切裂缝,裂缝宽度较大,存在安全隐患, 其安全性等级为Cu级。