海明雷

1 工程概況

某別墅位于上海市青浦區(qū)，始建于2007年。四期工程由32幢聯(lián)排別墅(地上3層，地下設(shè)置半地下室)組成。別墅結(jié)構(gòu)類型為砌體結(jié)構(gòu)，地上3層，地下1層，結(jié)構(gòu)總高度為13.1 m。

其中位于四期最南面兩排別墅(每排8幢)2010年以來出現(xiàn)了不同程度的傾斜。根據(jù)專業(yè)檢測(cè)單位提供的房屋檢測(cè)結(jié)果，房屋最大傾斜率達(dá)6.25‰，且有多幢建筑物房屋傾斜率超過了GB 50007-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的4‰允許值。

2 地質(zhì)情況

根據(jù)本工程的巖土工程勘察報(bào)告，本場(chǎng)地屬瀉湖沼澤平原類。本工程場(chǎng)地原始地面標(biāo)高+3.01 m～+3.58 m之間。場(chǎng)地土層自上而下依次為:①1層填土、②層灰黃～藍(lán)灰色粉質(zhì)粘土、③1層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、③2層灰色粘質(zhì)粉土、③3-1層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、③3-2層灰色粘土、④1-2粉質(zhì)粘土、④3粘質(zhì)粉土、⑥暗綠～草黃色粉質(zhì)粘土等。對(duì)本工程有影響的土層及主要物理力學(xué)性質(zhì)如表1所示。

3 傾斜原因分析

根據(jù)原設(shè)計(jì)資料，建筑物均采用墻下片筏基礎(chǔ)，以第②層粉質(zhì)粘土作為天然地基持力層，地基承載力設(shè)計(jì)值fd=80 kPa，筏板頂面相對(duì)標(biāo)高-2.830，厚度為350 mm，墊層厚度為100 mm。原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)僅采用天然基礎(chǔ)，未采用樁基礎(chǔ)。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研

表1 土層及主要物理力學(xué)性質(zhì)一覽表

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，發(fā)生傾斜的兩排建筑物之間為一寬約17 m～21.5 m的道路，道路一般高程為5.08 m，而兩排建筑物小花園的地坪高程在+3.20 m～+3.60 m之間，即各建筑物南北兩側(cè)室外存在約1.48 m～1.88 m的高差。從房屋的傾斜方向可以看出，道路南側(cè)的建筑物主要向北傾斜;道路北側(cè)的建筑物主要向南傾斜。建筑物在東西方向上的傾斜較南北方向較小且沒有規(guī)律。初步判斷建筑物的不均勻沉降與道路存在一定的關(guān)系。

3.2 巖土工程復(fù)勘

根據(jù)本工程勘察報(bào)告，建筑物所在場(chǎng)地地質(zhì)條件較為復(fù)雜，部分建筑物位于古河道區(qū)域。古河道區(qū)域內(nèi)土質(zhì)特別柔軟，屬于高壓縮性、低承載力土層，在建筑基底附加壓力作用下，易產(chǎn)生較大的沉降。為核查原勘查報(bào)告內(nèi)容是否準(zhǔn)確，本工程進(jìn)行了復(fù)勘工作。在每棟建筑物前各設(shè)一個(gè)勘探孔進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)，通過試驗(yàn)結(jié)果復(fù)核原勘查報(bào)告對(duì)土層的劃分及土的物理力學(xué)指標(biāo)。

本次勘探孔與原勘察報(bào)告孔位沒有重疊，距離相差6 m～10 m，本次補(bǔ)勘成果與原勘察報(bào)告對(duì)應(yīng)成果對(duì)比見表2。

表2 原勘察報(bào)告與補(bǔ)勘成果Ps值對(duì)比

由表2可以看出，本次靜力觸探試驗(yàn)所得的比貫入阻力Ps值與原勘察報(bào)告大部分土層Ps值接近，③2和④3層粉土層補(bǔ)勘的Ps值比原勘察單位大20%～30%，考慮孔位不在相同位置，原勘察報(bào)告的Ps是可信的;同時(shí)根據(jù)本次靜力觸探結(jié)果劃分的土層與原勘察報(bào)告基本一致，原報(bào)告中對(duì)古河道區(qū)域范圍的劃分也是比較準(zhǔn)確的。這就證明本工程建筑質(zhì)量問題與勘查單位無直接關(guān)系。

3.3 建筑物沉降計(jì)算復(fù)核

在驗(yàn)證了原勘查報(bào)告可信的基礎(chǔ)上，利用原勘察報(bào)告中提供的土層參數(shù)，對(duì)代表性建筑物的沉降進(jìn)行了復(fù)核驗(yàn)算。

驗(yàn)算時(shí)基底標(biāo)高取+2.920，自然地面標(biāo)高取+3.00，道路填土厚度取2.1 m，南北填土高差1.88 m。基底附加壓力根據(jù)原設(shè)計(jì)資料取為72 kPa，分別計(jì)算考慮填土荷載及不考慮填土荷載時(shí)建筑物的沉降。典型建筑物沉降計(jì)算結(jié)果如圖1所示，計(jì)算結(jié)果見表3。

圖1 典型建筑物沉降計(jì)算結(jié)果

由以上計(jì)算結(jié)果可以看出:1)不考慮道路填土荷載時(shí)，建筑物中心沉降較大，超過規(guī)范規(guī)定的200 mm容許沉降要求;2)考慮道路填土附加荷載時(shí)整個(gè)建筑物的沉降均有所增加，與遠(yuǎn)離填土側(cè)的建筑物沉降相比，靠近填土側(cè)建筑物沉降增大明顯，促使建筑物發(fā)生不均勻沉降;3)根據(jù)沉降計(jì)算結(jié)果，南北兩側(cè)的傾斜率最高達(dá)6.73‰，與現(xiàn)場(chǎng)最大傾斜率6.25‰較為吻合。在計(jì)算沉降值較大、傾斜率較高的情況下(兩項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果均超出相關(guān)規(guī)范限值的要求)，原設(shè)計(jì)單位未采取相應(yīng)的處理措施(如改天然基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ))，導(dǎo)致建筑物最終產(chǎn)生了明顯的傾斜。

表3 典型建筑物沉降計(jì)算結(jié)果

4 結(jié)語

1)原勘查報(bào)告對(duì)土層的劃分及提供的土的物理力學(xué)指標(biāo)是基本準(zhǔn)確的，本工程建筑質(zhì)量問題與勘查單位無直接關(guān)系;2)道路填土對(duì)建筑物產(chǎn)生不對(duì)稱的附加荷載，導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)向道路側(cè)的較大傾斜;3)設(shè)計(jì)單位在建筑物總沉降量過大(超過了規(guī)范允許值15 cm～20 cm)、傾斜率過大(超過了規(guī)范允許值0.004)情況下，未采取針對(duì)性措施，最終造成了本工程的質(zhì)量事故。

[1]GB 50007-2002，建設(shè)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]DGJ 08-11-2010，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]奚江琳，史新剛，吳 迪.歷史建筑基礎(chǔ)加固及糾偏研究[J].山西建筑，2010，36(19):104-105.