地下车库基础底板隆起事故的分析及处理.docx
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地 基
基
础
地下车库基础底板隆起事故的分析及处理
AnalysisandTreatmentofFoundationSlabSqueezingAccidentin
UndergroundParkingGarage
于科
张书强
魏广中 曲连峰
中建八局西北公司西安710000
摘要：
针对某地下车库基础底板隆起、开裂的事故，对事故的原因进行了分析。
通过找出事故发生的原因，指出了施
工各环节的不当之处，并提出了相应的解决措施，保证了工程质量，可为同类工程提供借鉴。
关键词：
地下车库
中图分类号：
TU753
基础底板
冻胀隆起 事故分析
文献标识码：
B
技术措施
文章编号：
1004-1001（2013）02-0109-02
1
工程概况
某工程位于西北严寒地区，总建筑面积为
下1层共检测了45根混凝土柱，其混凝土强度的平均值为
43.0MPa，混凝土设计强度为C40。
2.2水位观测
因要测定隆起部位附近水位，在东北角钻孔并设2个探水井；因要测定水源部位水位，在西南角钻孔，设1个探水井，1#探孔水位较地下室底板板顶高出4.1m，2#探孔水位较地下室底板板顶高出5.64m。
探水井位置设置见图1。
设计上柱基（即采光井部位柱基及相邻柱基），地下室底板能承受的浮力折合水深2.0m，水面相当于高出地下室底板板顶1.7m；其它位置上，地下室底板能承受的浮力折合水深2.9m，水面相当于高出地下室底板板顶2.6m。
134000m2，其中地下部分建筑面积为34000m2。
车库
部分东西方向长55m，南北方向宽100m，建筑面积为
5500m2，地上部分建筑面积约为98000m2。
建筑地下2层，地上由塔楼A、塔楼B、塔楼C及4层裙房组成，车库部位地下2层，车库部位与上部结构之间均设置后浇带，车库基础采用独立柱基+防水板，防水板厚度为300mm，车库部位基础底标高为-9.5m。
独立柱基、防水板混凝土强度等级为C30，地下2层柱强度等级为C45，地下1层混凝土框架柱强度等级为C40。
目前工程砌筑、抹灰完成90%，水电安装工程已插入，精装修工程尚未开始。
2012年2月26日进行冬停复工检查，发现地下2层车库部位砌筑墙体有开裂现象，后经仔细检查发现有部分混凝土结构裂缝，柱根、梁柱节点部位较为明显。
2.3
构件裂缝情况
在柱顶和柱根阴角处有水平裂缝，在梁柱节点处梁
有斜裂缝或竖向裂缝；砌筑填充墙有斜裂缝。
柱裂缝宽度
大小沿底板隆起的高低呈由大到小分布，个别柱的侧面裂通，部分柱角有混凝土受拉裂缝，受拉裂缝基本沿柱斜方向柱裂缝呈中心对称。
个别柱根部混凝土压碎，柱特征裂缝见图2。
2
现场检查
经现场检查，该工程地下车库局部填充墙、混凝土结
构柱上部和根部出现裂缝，部分填充墙砌体、抹灰层和柱
混凝土开裂，且变形较大部位有破坏现象。
为查明事故原因，现场对裂缝区域分构件地进行了全面检查统计，主要包括车库底板隆起的分布规律、构件裂缝特征及地下水位观测等。
2.1
隆起区域结构混凝土强度
对隆起区域结构的混凝土强度用回弹法对混凝土构件
进行抽样检测，地下2层共检测了50根混凝土柱，其混凝
土强度的平均值为47.5MPa，混凝土设计强度为C45。
地
图1探水井位置布置
图2混凝土柱特征裂缝示意
2.4
结构整体变形情况
现场对车库基础防水底板板顶标高进行了测量检查：
作者简介：
于科（1969-），男，本科，高级工程师。
车库部位基础防水板隆起，11~12/N~M轴部位较高，沿此
轴线向外扩散，最高点相对高差398mm。
通迅地址：
西安市南二环西段395号亚美伟博广场17楼（710000）。
收稿日期：
2012-10-31
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于科张书强魏广中曲连峰：
地下车库基础底板隆起事故的分析及处理
现场对混凝土柱的垂直度进行了检测，共检测了40根
柱，其中12根符合验收规范要求，38根不满足规范要求。
是水的浮力作用，水会通过底板的裂缝渗出，但是基础底
板未发现水渗出，所以隆起的原因分析为冻胀为主。
（d）根据该工程裂缝的特征及分布规律，裂缝是由于车库的独立基础和基础防水底板受向上的冻胀作用，基础及上部结构产生变形而引起的，底板未出现渗水现象的情况也印证了这一点。
由于车库的整体质量小，且主楼部位与车库部位的基础是一体的，由于主楼自重荷载及东侧回填土摩擦力的约束，采光井露天部位底板最接近于室外温度，所以车库基础底板变形最高点位于采光井附近，并向周围延伸逐渐变低。
底板基本呈凸起状，车库基础变形引起上部结构产生变形，当变形产生的应力超过混凝土的极限应力时，受拉部分混凝土开裂，随后发展为裂缝，从而降低了构件的耐久性。
（c）根据泄压孔、升温后分析，通过开孔泄压，出现最高约3m的水头，水头降至垫层底时，经过现场测量数据，隆起部位底板降低0.5~2cm，说明水的浮力对基础底板隆起起一定作用，由于出现最厚约31cm的冰层，对车库隆起区域进行加温，经过1个月加温，冰层融化，车库隆起区域底板恢复至设计标高，说明冻胀力对车库底板隆起起主要作用。
2.5
工程施工资料审查
地基隐蔽工程验收记录经四方验收达到设计及施工规
范要求；钢筋检验报告、机械连接检验报告的检验项目符
合规范要求。
2.6
泄压、升温后观测
为了防止隆起继续发展，在隆起部位底板M~L/14~15
轴开1#泄水孔，孔径为10cm，深度至垫层底，未出现涌
水现象；第2天早晨5点半在M~N/11~12轴开2#泄水孔，孔径为10cm，深度至垫层底，探明在垫层至防水层之间出现约厚31cm冰层，该孔涌水最大高度约3m，至上午11点涌水与板面齐平；第3天在K~L/11~12轴开3#泄水孔，孔径
10cm，深度至垫层底，该孔涌水最大高度约1m，5min之后涌水与板面齐平，并在垫层至防水层之间出现约厚33cm冰层；第4天早晨6点半在P~Q/11~12轴开4#泄水孔，孔径
10cm，深度至垫层底，该孔涌水最大高度约60cm，2min
之后涌水与板面齐平，并在垫层至防水层之间出现约厚
15cm冰层。
通过开孔泄压，泄水孔水头降至垫层底时，经过现场
测量数据，隆起部位底板降低0.5~2cm，由于出现冰层，对车库隆起区域进行加温，经过1个月升温，冰层融化，车库隆起区域底板恢复至设计标高。
2.7其他
在施工过程中建筑物的东南角和西南侧发现有市政污水管道渗漏，水量较大，但没有根治。
随着时间的推移，积水情况日趋严重。
车库部位地下1层有1个Φ16m的露天采光井和4个楼梯间，因施工在粗装修期间，采光井和楼梯间未封闭，且鄂尔多斯地区温度较低（2011年冬，最低气温-28°C）。
4
结语
工程中地下室底板与楼板隆起现象是由于水的冻胀
和浮力引起，以冻胀力为主[1,2]。
地下室梁、柱、板的裂缝
为基础隆起变形引起的裂缝，变形得到满足后，裂缝不会再发展，因此结构是安全的，不需要做结构承载力上的加固[3]。
柱顶裂缝深度最大为15cm，会影响到耐久性，首先将柱顶破裂部分清理干净，打毛后绑扎钢筋网，随后浇筑强度高一等级混凝土。
一般裂缝压力注浆封闭，采用环氧树脂灌浆料进行压力注浆，环氧树脂灌浆料选用EGRLⅡ；对砌块填充墙破裂严重部位进行重建[4]。
采取措施为，让地基不再承受低温作用，同时与市政有关部门联络进行排水整治，使渗流得到有效处理。
在基坑外围采取深井降水，内部采用底板开孔降水措施，以降低水位，室内采取升温措施，以保证升温环境，加速融冰。
加强主楼、裙房的变形与坑内水位观测，并在基坑外典型部位打孔探明基坑外水位。
3
鉴定分析
（a）鄂尔多斯地区降水量偏少，地下水位处于基坑
开挖设计标高以下，勘察报告中明确勘察范围内无地下潜
水。
由于基坑西南角与西北角存在市政管道渗水、雨水等渗水源，且基坑下存在砂袋与暗河等地质缺陷，导致基坑下地下水积聚与水位变化。
（b）从所检测柱的混凝土强度看，混凝土强度标准差在规范允许范围之内，混凝土强度没有影响。
（c）从上文分析可以看出，以现在的水位浮力不足以使箱型基础隆起39cm，但是现在工程还处在粗装修阶段，车库部位地下1层顶采光井和楼梯间都未封闭，底板混凝土的温度在-10°C左右；由于地基土壤孔隙率不均匀，原土壤含水率低，室外管网中的水往基坑内地基渗入，不断的渗入造成地基土壤内充满水，满足了冻胀的条件。
再者假如
[1]
陈全礼,张志敏,王志刚.某水库溢洪道陡坡段底板变形原因分析[J].
中国水运（下半月）,2012（6）:
157-159,172.孔恒,王梦恕,张德华.隧道底板隆起的成因、分类与控制[J].中国安全科学学报,2003
（1）:
33-36.王铁梦.工程结构裂缝控制[M].上海:
中国建筑工业出版社,1997.罗福午.建筑工程质量缺陷事故分析与处理[M].武汉:
武汉工业大学出版社,1999.
[2]
[3]
[4]
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建筑施工第35卷第2期
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参考文献
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