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地下室柱被剪斷十幾根!是未考慮“抗浮”造成的?

2021-06-24 5218 0

主體一萬(wàn)平米,五層已經(jīng)封頂,地下室中庭斷了十幾根柱子,地面開(kāi)裂,沒(méi)塌,大樓主體也沒(méi)事,具體原因還不能確定,專(zhuān)家組過(guò)來(lái)檢測(cè)不是質(zhì)量問(wèn)題,材料是沒(méi)問(wèn)題的,都扭成這樣了,鋼筋還沒(méi)斷,初步判斷是前幾天一直下大雨,地下室積水很深泡了好久;

剛晴,晚上又打混凝土,幾十噸的泵車(chē)壓在上面,加上震動(dòng)導(dǎo)致的,或者是設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)有問(wèn)題,這個(gè)區(qū)域三百平米左右的地面發(fā)生了點(diǎn)位移。

抗浮設(shè)計(jì)惹的禍? 

一個(gè)小小的抗浮居然有這么大的威力,先看幾個(gè)實(shí)例,再思考思考抗浮到底有多厲害。

案例1

貴州巖溶地區(qū)某建筑物位于斜坡地帶,建筑物長(zhǎng)93m,寬36m,地上3層,地下l層(-4.8m架空停車(chē)場(chǎng)),局部地下室,地下室長(zhǎng)38.8m,寬36m,獨(dú)立柱基礎(chǔ),單柱最大荷重3800kN,地基持力層為中風(fēng)化泥質(zhì)白云巖,Ⅱ類(lèi)建筑場(chǎng)地。

后設(shè)計(jì)改地下室為地下設(shè)備試驗(yàn)室,設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高1112.00m,地下室底板標(biāo)高為1107.20m,框架結(jié)構(gòu)。

該工程于2009年12月完成巖土工程勘察,2011年3月開(kāi)始基礎(chǔ)施工和基坑開(kāi)挖,在2011年6月4~8 13(端午節(jié))連續(xù)強(qiáng)降雨,大量的地表水漫流灌入地下室場(chǎng)地內(nèi),基坑大量積水,造成地下室底板上浮,導(dǎo)致局部結(jié)構(gòu)梁拉裂;

11軸交G軸上浮高達(dá)68mm,16--17軸交G軸上浮高達(dá)48mm,15~16交B~C軸因?yàn)殡娞菥瓷细?見(jiàn)圖1)。

此時(shí)該工程才完成地基基礎(chǔ)施工和地下室頂板(1層樓面)施工,基坑還未回填。

(1)地形地貌情況:建設(shè)單位在場(chǎng)地周邊進(jìn)行土石方平場(chǎng),在建筑物場(chǎng)地東側(cè)堆填高出地坪標(biāo)高約1.Om的填土層并且封閉,該填土主要由粘土組成,未經(jīng)壓實(shí)處理,富水性較好。

在南方強(qiáng)降雨季節(jié),大量的地表水人滲在基坑周?chē)纬膳菟畮В淖兞说叵滤穆癫貤l件,并改變了地表水、地下水的補(bǔ)、徑、排條件,在雨季,地下水位上升。

(2)設(shè)計(jì)情況:設(shè)計(jì)期間因把架空停車(chē)場(chǎng)改為地下設(shè)備試驗(yàn)室,并未注意因地面標(biāo)高變化及環(huán)境地貌改變后對(duì)原勘察報(bào)告抗浮水位的修正,盲目參照勘察單位的抗浮水位以及建議“可不考慮地下室的抗浮作用”未對(duì)地下室作抗浮設(shè)計(jì)及防滲設(shè)計(jì),并且未在施工圖上注明施工期的防、排水措施。

(3)施工期情況:施工期忽視降、排水對(duì)地下室破壞的重要性,施工期間未嚴(yán)格按施工組織設(shè)計(jì)采取降、排水措施并且在抗浮結(jié)構(gòu)未達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)定目標(biāo)時(shí)就停止了降水,再者,明知建筑物未考慮抗浮和防滲措施,地下室完工后不按要求及時(shí)回填,并在雨季施工期間不及時(shí)采取降排水措施,基坑大量積水,導(dǎo)致地下室上浮破壞。

案例2

“夢(mèng)幻園”商住小區(qū),位于??谑行阌⒏蹡|南,現(xiàn)已建成22層和18層兩幢商住樓主體工程。在兩幢主樓中間有一棟四層裙樓,該樓地上四層,地下室兩層,占地面積約3000m"。

基礎(chǔ)采用梁板式筏型基礎(chǔ),埋置于粘土隔水層之上。

該裙樓基礎(chǔ)于1994年8月13日施工到士O.00時(shí),因建筑單位緩建,上部建筑未能繼續(xù)施工,并同時(shí)停止基坑降水;

又因未及時(shí)回填或采取箱體灌水等措施以保證自重大于上浮力,于是在1994年10月13日,因連續(xù)下大雨地下水位升高而導(dǎo)致基礎(chǔ)上浮。

上浮量最大處達(dá)70cm。

事故發(fā)生后,經(jīng)詳細(xì)檢查,基礎(chǔ)底板80cm厚的鋼筋混凝土末被破壞,但剪力墻發(fā)生扭裂現(xiàn)象。

后采用井點(diǎn)降水處理,上浮的基礎(chǔ)降底了40cm,尚余30cm不能核復(fù)歸位。

從1994年10月至1996年9月近兩年的時(shí)間里,業(yè)主、設(shè)計(jì)和施工單位,雖然作了一定程度的基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)工作,但是上部建筑仍然未能施工,致使這個(gè)剪力墻與梁板筏基礎(chǔ)構(gòu)成的箱體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期空著。

當(dāng)1996年9月20日大暴雨襲擊時(shí)海水位驟然,高出海岸邊地下水位,局部低洼地帶產(chǎn)生海水倒港溜現(xiàn)象,使該基礎(chǔ)的排水系統(tǒng)失效而造成基礎(chǔ)第二次整體上浮,現(xiàn)己高出士O.00達(dá)4.5m成為人們所見(jiàn)到的早地“水泥船”。 

案例3

地下一層之結(jié)構(gòu)物,地下室底板位于地表下4.2m,開(kāi)挖采用鋼軌樁擋土,地下水位約于地表下lm左右。花蓮地區(qū)大部份為卵碌石層,本工程亦不例外。

上浮發(fā)生時(shí)地下室結(jié)構(gòu)主體己完成,且鋼軌樁己拔除,在施作地面一樓結(jié)構(gòu)體時(shí)工地停止抽水,隨即造成地下室結(jié)構(gòu)體上浮,其最大上浮量約為15cm。

事故發(fā)生后,采用加裁及減壓的措施同時(shí)進(jìn)行處理,除在地下室灌水以增加重量外,還在基地外圍進(jìn)行抽水。

采取以上之處理措施后,地下室之最大上浮量降至9cm左右。殘余的9cm上浮量以調(diào)整后續(xù)建筑之方式收尾,并未再作其他之處理。

本案發(fā)生原因主要是因?yàn)檫^(guò)早停止抽水所引起,此時(shí)結(jié)構(gòu)體重量仍低于水浮力。以致造成微量上浮。 

高層結(jié)構(gòu)的周?chē)话阌休^低的裙房或地庫(kù),當(dāng)兩者作為一個(gè)整體驗(yàn)算時(shí),高層部分的結(jié)構(gòu)荷載大,整體抗浮一般沒(méi)有問(wèn)題,而較低的裙房或地庫(kù)結(jié)構(gòu)荷載小,卻可能出現(xiàn)局部抗浮不足的問(wèn)題。

因此,裙房或地庫(kù)抗浮設(shè)計(jì)必須進(jìn)行整體抗浮和分區(qū)、分塊的局部抗浮驗(yàn)算。

地下室結(jié)構(gòu)在整體上浮力的作用下,其受力可能發(fā)生很大的變化,可能跨度變大,有時(shí)甚至成為懸臂結(jié)構(gòu),因此,局部抗浮不能忽略。

有些設(shè)計(jì)師只計(jì)算上部結(jié)構(gòu)總自重標(biāo)準(zhǔn)值大于總的水浮力設(shè)計(jì)值,就認(rèn)為抗浮設(shè)計(jì)滿足要求,未分析其上部自重荷載的分布和抗浮力的傳遞途徑,造成局部范圍因抗浮壓力或拉力小于水浮力,導(dǎo)致底板隆起,甚至造成地下室及上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件大面積破壞。

還要注意,有些設(shè)計(jì)人員和施工人員對(duì)地表水作用認(rèn)識(shí)不足,當(dāng)?shù)叵率业鼗鶠椴煌杆膸r層且支護(hù)嚴(yán)密的基坑,認(rèn)為不存在水浮力,造成施工期間或使用期間地下室上浮破壞的盲點(diǎn)。

此類(lèi)基坑一旦暴雨來(lái)臨,地面的地表水可能流入基坑,低洼場(chǎng)區(qū)或城區(qū)地下下水管道復(fù)雜的地段,極易形成“腳盆”效應(yīng),基坑成為“大腳盆”,地下室就是“小腳盆”。

有些設(shè)計(jì)人員和施工人員對(duì)“腳盆”效應(yīng)認(rèn)識(shí)不足,設(shè)計(jì)圖紙對(duì)施工時(shí)抗浮措施的要求只字不提,施工人員在施工過(guò)程中不關(guān)注降水或在抗浮結(jié)構(gòu)未達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)定目標(biāo)時(shí)就停止降水,該類(lèi)地下室上浮事件在南方地區(qū)時(shí)有發(fā)生。

參考:

1,地下室結(jié)構(gòu)抗浮事故原因分析及加固研究

2,地下室上浮破壞及處理措施研究 ;

3,部分來(lái)自網(wǎng)絡(luò)。


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