某房屋产生不均匀沉降原因分析
摘要
关键词
地基基础 不均匀沉降 安全
正文
一、 房屋概况
某房屋位于江苏省扬州市仪征市,主体结构为地上一层(局部两层)框架结构,主要采用现浇钢筋混凝土梁柱承重,楼屋面板为现浇钢筋混凝土板,建筑平面呈L型,结构布置规则。该房屋基础采用预应力管桩,且多为单桩承台,设有两道变形缝,建筑面积为2591平方米。
经现场调查,该房屋桩基施工日期为2014年3月,主体结构于2014年4月封顶;2014年5月,房屋南侧进行基坑开挖作业;2014年6月,房屋周边场地进行回填,回填土深度为3米;2014年6月,由勘察单位进行补充勘探并出具岩土勘察报告;房屋建成后曾出现结构变形、墙体开裂等损伤,后建设单位委托设计事务所进行加固设计,并于2014年7月出具加固施工图,加固内容有1)沉降严重处的基础采用新加静压钢管桩、包柱式压桩承台的方式进行加固;2)标高±0处地台下陷及原梁修复加固处理;3)上部梁、板开裂加固处理;加固工程于2014年10月施工。加固后房屋在使用期间仍出现不均匀沉降现象。
为了解该房屋产生不均匀沉降原因,我单位于2022年9月赴现场进行检测鉴定。
二、 鉴定依据
三、 现场检测、检查结果
1、 房屋周边环境及历史调查础
该房屋主体结构于2014年竣工,房屋南侧毗邻三栋高层住宅。房屋竣工不久,施工单位即对三栋高层进行基坑开挖及降水作业,基坑开挖深度约6米,基坑北侧距该房屋约7米,在基坑开挖过程中,曾出现管涌现象。因项目施工距今时间过长,基坑支护方案及相关监测资料均已丢失。
2、 基础承台检测、检查
根据现场情况,随机抽取3处基础进行开挖,经现场检测,基础截面尺寸均符合设计图纸要求;现场采用钻芯法对基础混凝土抗压强度进行检测,所检基础构件混凝土抗压强度均满足设计图纸要求;采用钢卷尺对基础埋深进行测量,所测室外基础承台埋深约2米;柱下基础未见明显损伤,墙下条形基础上部存在明显开裂现象。
3、 房屋损伤检查
对该房屋损伤情况进行检测检查,检测检查结果如下:一层9-10×H轴墙面存在2道斜裂缝,部分裂缝已修复;一层13-14×H轴墙面存在3道斜裂缝,粉刷层表面裂缝最大宽度约5毫米;一层28-31×D轴墙体表面存在多道斜裂缝,粉刷层表面裂缝最大宽度约10毫米,部分裂缝已修复;房屋室外地坪局部下沉,干挂石材开裂;房屋东侧围墙存在明显斜裂缝。
4、 桩长检测
根据现场条件,随机选取10×H轴、9×H轴和7×H轴基础进行开挖,开挖至承台表面后,沿承台侧面采用磁测井法对其桩长进行检测,所测3根管桩钢筋骨架长度均满足设计图纸要求。
5、 桩身完整性类别
该房屋桩基施工完成后,建设单位委托检测机构对桩身完整性类别进行了检测,根据检测单位出具的《地基基础工程质量检测报告》:本次共检测115根桩,桩身完整性类别统计如下:Ⅰ类桩91根,Ⅱ类桩24根,Ⅲ类桩0根,Ⅳ类桩0根。
6、 单桩竖向抗压承载力
该房屋桩基施工完成后,建设单位委托检测机构抽取3根桩,对单桩竖向抗压承载力进行了检测,根据检测单位出具的《地基基础工程质量检测报告》,所检3根桩单桩竖向抗压承载力特征值均大于620kN,满足设计要求。
7、 沉降观测
建设单位委托测绘机构对该房屋沉降进行跟踪观测,各沉降观测点最后100天沉降速率均小于0.01毫米/天~0.04毫米/天,根据《建筑物沉降、垂直度检测技术规程》第5.0.5条第4款沉降稳定判断标准,该房屋沉降已进入稳定阶段。
8、 岩土工程勘察
(一)原始勘察
根据岩土勘察报告:
1)商业街区域勘察共布置22个勘探点,勘探孔的孔口高程在3米~4米之间;
2)土层分布:杂填土层厚1米~1.3米 素填土层厚0.7米~2米 淤泥层厚0.4米~0.6米 淤泥质粉质粘土层顶标高2米~4米 层厚0.7米~2米 淤泥质粉质粘土夹粉砂层顶标高-14米~-3米 层厚2米~14米 粉细砂夹粉土层顶标高-12米~-8米 层厚5米~13米 淤泥质粉质粘土夹粉砂层顶标高-22米~-6米 层厚3米~24米 含淤泥质粉质粘土夹粉砂层顶标高-33米~-21米 层厚1米~19米 粉细砂夹粉质粘土层顶标高-41米~-26米 层厚1米~16米 强风化泥质粉砂岩层顶标高-45米~-41米 层厚1米~2米 中风化泥质粉砂岩层顶标高-47米~-43米 层厚≤10米。
3)推荐承载力特征值(kPa): 淤泥质粉质粘土65 淤泥质粉质粘土夹粉砂80 粉细砂夹粉土120 淤泥质粉质粘土夹粉砂80 含淤泥质粉质粘土夹粉砂120 粉细砂夹粉质粘土160强风化泥质粉砂岩300 中风化泥质粉砂岩900
4)建议
拟建商业楼,建议采用预应力管桩以含淤泥质粉质粘土夹粉砂或粉细砂夹粉质粘土为桩端持力层
(二)现场补充勘察
根据现场条件,本次补充勘察共布置8个勘探点,其中2个钻探孔,孔深55米;6个静力触探孔,孔深45米。勘探结果如下:素填土层底标高4米~6米 层厚3米~5米 淤泥质粉质粘土层底标高-0.54米~0.13米 层厚4米~6米 淤泥质粉质粘土夹粉砂层底标高-11米~-3米 层厚3米~11米 粉砂夹粉土层底标高-15米~-14米 层厚23米~24米 淤泥质粉质粘土夹粉砂层底标高-22米~-15米 层厚2米~14米 粉质粘土夹粉砂层底标高-27米~-24米 层厚4米~11米 粉细砂夹粉质粘土层底标高-40米~-38米 层厚10米~12米 强风化泥质粉砂岩层底标高-43米~-41米 层厚3米~4米
2)承载力特征值(kPa):淤泥质粉质粘土60 淤泥质粉质粘土夹粉砂80 粉细砂夹粉土110 淤泥质粉质粘土夹粉砂80 含淤泥质粉质粘土夹粉砂110 粉细砂夹粉质粘土150 强风化泥质粉砂岩300 中风化泥质粉砂岩900
3)桩基负摩阻力:淤泥质粉质粘土0.25 淤泥质粉质粘土夹粉砂0.30 粉细砂夹粉土0.40 淤泥质粉质粘土夹粉砂0.30 含淤泥质粉质粘土夹粉砂0.35 粉细砂夹粉质粘土0.8
4)勘探结论如下:
根据委托单位提供的桩基设计图纸,桩长33米,桩底标高-30.40米(黄海高程),桩端位于粉质黏土夹粉砂和粉细砂夹粉质黏土上,因两层土的工程地质性质不一致,导致桩端承载力有一定差异。
四、 桩基承载力计算
根据委托方提供的设计图纸、现场检测检查结果及岩土勘察报告,对该房屋桩基进行复核计算,主要计算条件及参数如下:
管桩型号:P H C 400 单桩竖向抗压承载力特征值:620kN
楼(屋)面活荷载(kN/m2):楼面2 楼梯间3.5 上人屋面2
桩端持力层:粉质黏土夹粉砂、粉细砂夹粉质黏土
五、 房屋不均匀沉降原因分析
该房屋基础周边存在约3米回填土,之后其周边进行深基坑开挖施工及管井降水作业,基坑距该房屋距离较近,且曾出现过管涌现象,桩周土层变形大小不确定,考虑负摩阻力影响,该房屋部分预制桩承载力不满足要求,导致房屋产生不均匀沉降。
【参考文献】
[1]《建筑地基基础设计规范》.中国建筑工业出版社
[2]《岩土工程勘察规范》(2009年版).中国建筑工业出版社
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