某山地在建剪力墙结构房屋受损原因鉴定

某山地在建剪力墙结构房屋受损原因鉴定

梁海龙1，李再成1

国检测试控股集团云南有限公司     云南昆明  650000

摘要：通过对发生不均匀沉降变形的山地建筑进行检测与鉴定，分析工程事故发生的原因．总结工程建设中出现的问题，为避免类似工程事故的发生，做好山地建筑的建设和管理提供经验借鉴。

关键词：山地建筑；剪力墙结构；不均匀沉降；负摩阻力；鉴定

0 前言

随着经济的快速发展，城市化进程的不断加速，国内部分地区实行了“城镇上山”政策，山地建筑随之不断涌现。然而，由于山地建筑结构方面缺少相关的理论指导和具体的建设指标，特别是高边坡治理方面存在的突出问题，造成山地建筑自身存在极大的质量安全隐患，给人民的生命财产安全带来了极大的威胁。

1 工程概况

某在建房屋结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构，共五层，人工挖孔桩基础，抗震设防烈度为8度（0.20g，第三组），剪力墙抗震等级为三级，为典型的山地“掉层”建筑，建筑现状如图1所示。因2021年6月项目所在地突降暴雨，相关参建单位现场排查时发房屋周边室外地面下沉严重，房屋上部主体结构、围护结构及邻近毛石挡土墙出现严重的变形、开裂。为掌握房屋结构受损的原因，以及为后期处理提供技术依据等，需要对其进行检测与鉴定。

图1建筑现状

2 现场勘察与检测

2.1 结构布置检测

现场对在建房屋的结构布置进行了全面的复核和测绘，结果表明：在建房屋结构形式为剪力墙结构，人工挖孔桩基础， 楼屋面板为现浇板。桩基承台、剪力墙、梁及楼屋面板的实测截面尺寸均符合原设计要求。其中，±0.000标高、3.600 标高、7.200标高梁板未按照设计图纸要求施工，实际结构布置与原设计不符，且相关结构的设计变更资料缺失，施工单位未严格按照设计图纸要求施工。

2.2 现状检测

根据工程现场的实际情况，检测人员对房屋受损情况进行了全面检查，详见图2～图3，结果表明：（1）房屋室内地面回填土出现出现下沉变形和开裂；（2）周边毛石挡土墙因地基不均匀变形引起的严重开裂，裂缝最大宽度42mm，裂缝上宽下窄；（3）剪力墙、框架梁、地梁、填充墙出现因地基基础不均匀沉降变形引起的严重开裂，结构构件裂缝最大宽度8.0mm，填充墙裂缝最大宽度30.0mm。（4）经开挖检查，4/D轴线基桩未按照规范要求锚入承台，基桩顶面与承台底面间的空隙最大为65.0mm，且夹杂有杂物。

图2 不均沉降引起的裂缝                    图3 4/D承台与桩交接部位外观

2.3 地质情况核查

由于房屋尚未完全建成即出现严重的变形、开裂等问题，为此详细调阅相关地勘资料，并进行了补充勘察，具备检测条件的区域共布设补充钻孔6个，结果表明：（1）建筑所处场地土层自上而下依次是素填土、强风化粉砂质泥岩、中风化粉砂质泥岩；（2）素填土：填土时间约3～5年，为项目范围场地土搬运堆填，未经分层碾压，欠固结，结构较松散。所有勘探孔均揭露，揭露层厚7.60～12.00m，平均层厚10.83m；（3）强风化粉砂质泥岩，所有勘探孔均揭露，揭露层厚1.40～3.40m，平均层厚2.38m；（4）中风化粉砂质泥岩所有勘探孔均揭露，揭露层厚9.10～13.50m，平均层厚11.20m；（5）中风化粉砂质泥岩层即为建筑桩基础的持力层，与设计采用的持力层相符。

2.4整体倾斜变形测量

现场采用平距法对房屋建筑整体的倾斜变形进行测量，整体实测最大倾斜率为20.7‰，房屋整体倾斜变形超限严重，已影响房屋整体结构安全，且倾斜方向与沉降发生最大的位置相符。

2.5 沉降变形测量

检测单位于2021年11月至2022年03月间，共五次对其沉降变形进行测量，结果表明：观测期间累计沉降量在8.02～15.44mm，最后一期沉降速率在0.07～0.12mm，房屋建筑的沉降变形仍在持续发展，且短期内无收敛趋势。

2.6 基桩长度检测

现场利用补充勘察的钻孔，采用磁井法对人工挖孔桩的长度进行测试，共检测1/B、4/A、4/D三个位置，实测桩长分别为14.6m、13.1m和14.2m，与施工记录桩长的偏差在0.2～0.4m，所检测桩长与实际相符，基桩已进入持力层。

2.7 混凝土强度检测

对本工程剪力墙、梁等21个构件采用回弹法进行了强度检测，现龄期混凝土强度推定値在35.2～41.5MPa之间，满足原设计要求。

2.8 构件钢筋配置检测

对本工程剪力墙、梁及板等32个构件等钢筋配置进行检测，所检测构件钢筋数量、间距及直径等满足原设计和验收规范要求。

2.9 周边排水设施检测

现场对房屋周边环境及排水设施等进行了调查，结果表明（1）邻近各段挡土墙顶部的截水及排水设施尚未建设；（2）挡土墙顶部有积水；挡土墙建成后墙后填土、房屋室内及周边地面有下陷、开裂等异常情况。

3 结构承载复核

根据建筑结构布置实际测绘结果、补充勘察结果等，对房屋结构的承载力进行复核，结果表明：（1）房屋结构轴压比、剪重比、刚重比、楼层受剪承载力、周期比、位移角和位移比等整体控制指标，除位移比及刚度比不满足规范要求，其余指标满足规范要求，实际结构布置存在明显问题，不满足现行相关规范要求；（2）根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）第5.4.2 条的要求，当桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时，在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力。本工程场地回填土以全风化粉砂质泥岩充填为主，填土时间约3～5年，未经分层碾压，欠固结，结构较松散。本工程场地属于规范规定的相关情况，应按照规范要求进行负摩阻力计算。结果表明：考虑回填土引起的负摩阻力后，单桩实际承担荷载与基桩承载力特征值之比在1.1～1.5之间，场地回填土引起的桩侧负摩阻力极大增加了基桩荷载，导致基桩承载力特征值远不能满足相关规范和建筑安全使用要求。

4 原因分析

经对房屋相关检测、计算分析结果综合分析，房屋受损原因分析如下：

（1）挡土墙墙背填土未经分层碾压，欠固结，结构较松散。

（2）各段挡土墙顶部排水设施不健全，挡土墙泄水孔堵塞，排水能力差，必然会造成雨水或地表水的大量渗透，甚至积聚，不仅会加速回填土的固结沉降，削弱土体的抗剪强度，还会造成桩端持力层强风化砂泥岩的软化，对房屋及挡土墙结构造成不利影响。

（3）挡土墙墙背填土未经分层碾压，欠固结，极大增加桩侧负摩阻力。考虑桩侧负摩阻力的单桩实际承担荷载与基桩承载力特征值之比在1.1～1.5之间，基桩承载力不能满足相关规范和建筑安全使用要求。

（4）房屋基桩未按照规范要求锚入承台，基桩顶面与承台底面间的空隙最大为65mm，夹杂有杂物，且建筑沉降最大位置与其轴线位置相吻合。

综上，挡土墙、墙背回填土及基础工程存在的施工质量问题，以及雨水或地表水的大渗透或积聚，是导致房屋及挡土墙出现受损的直接原因。

5 结语

通过本工程事故原因的鉴定，从中不难发现本工程建设过程中出现的典型问题：（1）山地建筑地基基础设计未充分考虑负摩阻力的不利影响，地基基础承载力明显不足；（2）回填土施工及验收的质量控制失控；（3）施工单位未按照设计要求施工；（4）建设及监理单位的监督缺位。虽然本次事故未造成人员伤亡，但是采用如此方式建造的山地建筑所遗留的安全隐患是不可忽视，如何采取措施做好类似风险防控，避免类似的工程事故的再次发生，值得工程相关参建单位、监督管理部门深思。

[参考文献]

[1] 赵明华，基桩负摩阻力计算方法初探[J]. 岩土力学, 2004．

[2] JGJ94-2008，建筑桩基技术规范[s]．

[3] GB50843-2013，建筑边坡工程鉴定与加固技术规范[s]．

[4] GB50202-2018，建筑地基基础工程施工质量验收规范[s]．