陆志法
（浙江联达工程项目管理有限公司，324000）
【摘 要】受地下水影响，水位上升产生地下室底板上浮，导致地下室墙板、顶板等构件变形、裂缝、渗漏水等现象产生，严重影响使用功能，本文探讨上浮原因，并提出防止上浮的具体措施，提出施工期间地下室抗浮监测的具体要求，包括监测方案、地下水位的监测、地下室结构的变形监测等三方面内容，通过监测，有效预控地下室结构上浮。
【关键词】地下室；上浮；措施；监测
一、引言
随着社会经济的不断发展，土地资源日益紧张，地下空间的利用也越来越广泛，地下室的建设量正不断地增加，深度不断增加，地下室底板与常年抗浮水位距离拉大。然而，由于地下室四周封闭这一独特的结构形式，使得地下室施工过程中在地下水浮力的作用下，地下室由于受设计、施工、天气等因素的影响，出现不正常的整体或局部上浮现象，从而导致地下室墙板、顶板等构件变形、裂缝、渗漏水等现象，其严重影响到了地下室的正常安全使用。
施工期间引起地下室上浮的直接原因是地下室受到的水浮力大于已施工的地下室及上部荷重。造成这种情况可能是设计上的疏忽，也可能是施工的大意及其他客观因素：
①设计人员忽视了整体或局部抗浮验算、抗浮设计的地下水位标高取值有误，设计未按规定考虑周全施工期间最不利的抗浮因素；
②施工过程提早停止人工降低地下水位的措施、地下室四周回填土的回填质量不符要求，施工场地排水不畅、地表水倒灌，突发强降雨时，降水、排水工作来不及等均是施工期间地下室发生上浮事故的主要原因。
因此，通过仔细分析施工期间地下室上浮的原因，并针对性采取相应的应急处理措施与技术处理措施，预防地下室在施工期间出现不正常的上浮。
二、抗浮措施
施工期间预防地下室上浮的关键之一是“减压”，就是通过控制地下水位标高，来控制好地下水压力，减少地下室在施工期间受到的浮力；二是“加载”，就是通过加荷载，增加地下室在施工期间的抗浮力。以预防地下室在施工期间出现不正常的上浮。
针对不同结构类型的地下室，为有效地预防地下室在施工期间出现不正常的上浮现象，建议在地下室施工期间采取如下一系列预防措施。下面分情况分别说明：
（一）、地下室的上部无其它结构荷载或上部分结构荷载不足以抵抗地下室最不利浮力。
1、该类地下室结构，在正常使用工况下，一般采用抗拔桩、预设抗拔锚杆、配重等结构技术措施来抵抗地下室受到的最不利浮力，具体方案由结构设计计算确定。在地下室施工前，必须熟悉图纸，明确抗浮结构设计体系。
2、施工期间地下室上浮的预防措施
地下室墙板浇捣完成后形成封闭的地下室内部空间，此时，为地下室抗浮最不利的结构工况，施工时必须采取有效的抗浮预防措施：
1）充分理解抗浮设计意图、掌握水文地质资料情况、正常状况下地下水位标高、强降雨时地下水位标高的变化情况、水量等。
2）在施工组织设计中增设施工期间地下室抗浮专项施工方案；监理细则中增设施工期间地下室抗浮专项监理细则。
3）在编排施工进度计划时，地下室施工尽量避开丰水期、雨季。
4）施工（监理）人员必须确认，在施工过程中，不同的施工阶段（如：地下室墙板完成、地下室底板完成、地面覆土完成前后等）地下室降水要求及终止降水的条件（抗浮）等。若在施工图中未明确标明的，则提议设计方提供有关数据。（ 建设部《建筑工程设计文件编制深度规定》（2008年版)的第4.4.3条第8.3）款中，规定了“地下室抗（防水）设计水位及抗浮措施，施工期间的降水要求及终止降水的条件等；”应在结构设计说明中明示）。
5）基坑降、排水措施
为达到设计说明中明示的施工期间的降水要求，施工期间必须做好基坑降、排水措施。
基坑地表水的排除：在基坑坡顶及坡底采用设置排水沟及集水井的方法进行排水：沿地下室基坑四周设置300×300mm的砖砌排水沟，坡度不小于1%；每间距20m左右，设置500×500×500mm的砖砌集水坑，并用水泥砂浆抹面，防止水回渗透。
基坑底地下水降水：做好基坑底抽、排水工作，降低地下水位标高，这是减低地下室的水浮力、预防地下室上浮最有效、最直接的措施。根据地下室的平面布置，在地下室底板下设置排水盲沟（350×350mm，间距10m-20m左右，内填满碎石，具体视地下室面积、地下水量、土质情况等而定），排水盲沟与基坑四周排水沟及集水坑相连。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆回填前，将地下室基坑四周原设置的排水沟清理干净，填满碎石，形成排水盲沟；回填后，在基坑外围排水盲沟上设置砖砌竖向集水井（600×600，间距10m-20m左右，深度至基坑底面以下400mm，），集水井与排水盲沟相连。保持二十四小时不间断抽、排水（水泵功率、数量视地下水量而定，水泵建议安装自动抽水装置），确保基坑内地下水位标高低于结构设计说明中明示的施工期间降水要求标高。
6）当地下室面积较大、基坑土质的渗透系数大、地下水量大时，可在地下室墙板外、地下室底板中设置后浇带的位置插入轻型井点立管，利用底板下的块石垫层作为倒滤层，不间断地降水。井点立管滤管部分插至底板下块石垫层以下500mm并用碎石垫埋。浇筑底板后浇带砼时，应在井点立管中焊上环形钢板止水环，将立管直接浇入底板砼中，然后继续降水。直至地下室顶板和板顶覆土或其它荷载全部施工完成后，达到设计说明中明示的“施工期间终止降水的条件”，再停止抽水，切割掉井点立管，管顶加盖板焊死。若未设置后浇带或设置后浇带有困难，则可以在底板中适当部位设几个深井点降水，焊上环形止水环，将立管直接浇入底板砼中。轻型井点计算参照轻型井点设计的相关规定执行。
7）对于上部无其它结构荷载的地下室，往往地面上有1米左右厚的覆土，一般施工人员在地下室顶板施工后，片面地认为地下室抗浮有抗拔桩、预设抗拔锚杆等结构措施，从而忽视该层覆土对地下室抗浮作用；另一方面，覆土的施工又往往与地下室主体施工非同一施工队伍，在地下室完成较长时间后，最后与其他室外配套工程同步施工，滞后于地下室主体施工很多。所以，地下室施工完成后，在未覆土的情况下，地下室顶板裸露的时间较长，主体施工方认为主体施工已完成，极易忽视甚至停止了施工期内相关抗浮措施。期间因为季节、雨水的影响有可能地下水位发生过较大的变化。同时，一旦突遇强降水，地下水位高出极限标高，直接导地下室上浮。这是地下室上浮事故率较高的一种。实际上，该层覆土对地下室抗浮也起着至关重要的作用。为此，在该阶段，实际上是地下室抗浮的关键控制点：一方面，当地下室主体强度达到设计要求时立即进行地下室顶板的覆土施工，增加地下室的抗浮力；另一方面，在地下室覆土施工完成前，地下室的施工期各项抗浮措施千万不能停止，而要特别引起高度重视和加强，绝对不容忽视，直至地下室板顶覆土或其它荷载全部施工完成。（建议：设计单位在抗浮设计计算时可不予考虑顶板覆土的抗浮荷载）。
8）对于面积较大的地下室，施工期间如遇丰水期、突发强降雨时，降水、排水工作确实难以确保地下室抗浮极限要求的，则可采用如下应急措施，预防地下室上浮：
A、减压。通过减压，减少地下室在施工期间受到的浮力。预设地下水压力释放孔（钢管，外围焊上环形止水环）或阀门。在地下室底板（基坑盲沟处、后浇带处）、墙板（距底板面500mm高），预埋设φ150-200地下水压力释放孔（阀门），间距10m-20m左右，具体视地下水量而定。
B、加载。通过加载，增加地下室在施工期间的抗浮力。准备必要的抗浮应急配重物资：如沙袋、散沙，砼配重块，钢筋等。根据抗浮专项方案中的应急预案，配置一定数量的抗浮配重物资。具体数量、吨位，则根据地下室面积的大小、深度，地下水位、地质情况，是否雨季、丰水期等情况综合考虑。
（二）、地下室的上部有其它结构荷载，且上部分结构荷载足以抵抗地下室最不利浮力。
1、该类地下室结构，一般在地面上其它结构荷载施工完成后，在正常使用工况下，地下室不须专项抗浮设计措施，或设置局部的专项抗浮设计措施（局部抗浮不能满足要求时）。
在该类地下室结构施工过程中，地下室墙板、顶板施工封闭后，已施工的上部结构荷载尚未达到足以抵抗地下室浮力，也就是尚未达到结构设计说明中明示的施工期间终止降水（抗浮）的条件，这是该类地下室在施工期内上浮事故的关键控制点，预防措施不当，往往最容易发生地下室上浮现象，因而必须引起高度重视。
2、施工期间地下室上浮的预防措施
1）该类地下室墙板、顶板施工封闭后，必须及时、快速地组织后续施工层的施工。加快后续施工进度，尽可能在雨季、丰水期前完成抗浮极限施工层以下所有结构施工工作，达到结构设计说明中明示的施工期间终止降水（抗浮）的条件，以满足地下室抗浮极限的要求。
2）在抗浮极限施工层施工完成之前，尚未达到结构设计说明中明示的施工期间终止降水（抗浮）的条件，必须严格按照第一类地下室在施工期间采取的预防措施，从组织措施和技术措施上有效地预防地下室上浮。
三、施工期间地下室抗浮监测
1、监测方案
施工期间地下室抗浮专项施工方案中,必须明确地下室施工期间的抗浮监测方案：包括地下水位的监测和地下室结构的变形监测。监测期包括地下室整个施工期间直至达到结构设计说明中明示的施工期间终止降水（抗浮）的条件之前。成立专门的监测小组，有条件的可委托专业的监测机构。监测期间要做好监测记录。
2、地下水位的监测。
地下室墙板施工完成后，要着重加强对地下水位（抗浮）的监测。在地下室四周设置地下水位监测点，间距约20m左右。正常情况下，监测频率为每天观测一次。如出现持续降雨，或突发强降雨，则要在基坑紧急降排水期间加大对水位的监测，监测频率为每二小时观测一次。并结合监测的水位状况，采取增加排水泵和人工疏导排水等措施加快排水，尽快降低地下水位（水压力），确保基坑内地下水位标高低于结构设计说明中明示的施工期间降水要求标高，防止意外发生。
3、地下室结构的变形监测。
地下室施工期间，除做好地下水位的监测外，同时还需做好对地下室结构的变形监测。在地下室底板及顶板上设置地下室结构的变形监测点，间距约20m左右。正常情况下，监测频率为平时每天观测一次，每次下雨后观测一次；如出现持续降雨，或突发强降雨时，监测频率为每二小时观测一次。监测后要及时分析监测数据变化情况，如出现异常情况要及时采取应急措施。
四、结束语
在地下室施工前做好地下水位的监测和地下室结构的变形监测方案，落实监测机构，动态掌握水位计机构变形情况，结合上述分析，分析上浮风险因素，针对抗浮制定专项施工方案，一旦出现不利情况，及时采取抗浮措施。确保地下室结构处于安全状态。
论文作者:陆志法
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年4月总第209期
论文发表时间:2016/6/13
标签：地下室论文; 基坑论文; 结构论文; 底板论文; 措施论文; 浮力论文; 荷载论文; 《工程建设标准化》2016年4月总第209期论文;