[摘要]:设计中常用配重法、抗浮锚杆、抗浮桩等被动方式来抵抗地下水压力对结构抗浮产生的影响,各有优缺点,而采用在地下室底板和外墙设置泄水口的方式将地下水汇合后排出,取得了良好的抗浮降压效果,本文结合工程实例,介绍一种疏水降压的技术,为同类工程提供参考经验。
[关键词]:主动抗浮;疏水;降压;地下室
1引言
考虑到以往裙楼地下室因水浮力而导致结构整体上浮或地下室底板局部隆起引起的底板开裂等现象,造成工程事故和经济损失的情况。
在对国内几种疏排地下水的方案进行比较分析,提出了以下三种主要施工方案:
方案一:永久的有组织排水降压抗浮体系。
使用降压抗浮装置,在地下室外剪力墙、底板结构施工钢筋绑扎的同时,分别预埋排水降压抗浮装置,将室外地下水与地下室内排水沟联通形成自由排水渠道,并将这些地下水汇集后集中由自动排水泵排至市政管网。
方案二:结构后开孔直接排水方案
在地下室施工完成后,按照设计要求,在地下室外剪力墙、底板结构上开孔直接排水降压,将室外地下水与地下室内排水沟联通形成自由排水渠道,并将这些地下水汇集后集中排入雨水排放管网。
方案三:地下室底板上设置疏水层方案
疏水层主要是普通的级配卵石、混凝土等无机材料,作为底板结构与装饰面层的隔离层,能将地下室外墙及底板渗水先汇集至防渗墙排水沟内,然后进入疏水层自由流淌汇集至集水井,最后由自动排水泵排至市政管网。
经过上述分析论证,方案一在技术特点、经济性、方案实施的难易程度三个方面更具有优势。
下文实例采用方案一永久有组织排水降压抗浮方式疏水降压,以减弱地下室因水浮力对底板产生的不利影响,取得了良好效果。
2工程概况
天祥广场项目位于武汉市汉阳四新大道与江城大道交汇处西北角,两层地下室,总建筑面积101198m2,框架核心筒结构,基础类型为桩基,兼做抗拔桩。非人防地下室底板厚度300mm,基础梁混凝土强度C30,抗渗等级为P8,采用补偿收缩混凝土浇筑。基坑面积约12123m2,基坑边线周长为440米。
地下室侧壁主要由杂填土、粘土、淤泥质土组成,基底主要座落在②层淤泥质粘土层,除杂填土外均为隔水层。基岩裂隙水主要赋存于第⑥-2层粉砂质泥岩的裂隙中,主要补给来源为地层渗透,水量小,基础底为不透水的淤泥质土。底板防水做法:1.5厚聚氨酯;外剪力墙防水做法:砂浆抹面防水层或1/4砖墙。
3主动抗浮方法
3.1工艺原理
永久的有组织排水降压抗浮,包含地下水有组织排水体系设计、排水降压抗浮装置设计、排水降压抗浮体系施工质量控制三方面。
3.2排水降压抗浮有组织排水体系
(1)合理设计地下室底板和外剪力墙泄水孔,根据该工程已有的抗浮设计图纸、工程地质情况,设计方案如下:
1)地下室外剪力墙、底板泄水孔主要设置在非人防区域,间距3m左右布置;
2)地下室外剪力墙上泄水孔高于底板0.6-1m左右,底板泄水孔位于排水沟内;
3)泄水孔与地下室已有的排水沟、集水井共同形成永久的排水降压抗浮体系。
(2)与甲方、设计院沟通,结合地下室永久的排水沟、集水井构成有组织的排水降压抗浮体系;
(3)坑外支护内土方回填粘性土,并在表面采用混凝土硬化。
本体系基本能解决地表渗水,周边原土渗水、下渗施工用水这三个水源的排除问题,当地下室水位上升,水浮力大于结构自重时能及时排除地下水和外墙外积水。该体系完整利用已有或在已有的基础上改进的排水沟、集水井,从而满足室内和室外排水的需求。
3.3装置设计
(1)采用项目部已有D114镀锌套管制作,套管长度同外墙厚或=底板厚度+垫层厚+100mm;
(2)套管预埋止水处理。镀锌套管上设置一圈50mm宽止水钢板;
(3)装置两端进行封堵设计。套管一端预留400mm高丝扣,与PVC清扫堵口连接;另一端采用编织袋临时封闭;
(4)为防水土流失,装置作二次滤水设计,套管内放置D95滤水装置(内装三级过滤料),套管距结构外侧放置滤水包(由级配碎石组成);
装置设计出来,经过项目部确认后,制作出来的成品如下,符合设计方案要求。
3.4施工质量控制
1、施工工艺流程
2、整个排水降压抗浮装置预埋施工中需要控制的三个方面:钢筋支架制作、模板排版、成品保护。具体如下:
(1)施工准备。
1)钢筋支架制作。经过方案设计和现场试验,决定设计套管固定钢筋支架,制定套管固定质量检查制度,套管固定钢筋支架图如下:
(2)套管预埋、绑扎固定。防水保护层施工完毕,底板钢筋绑扎同时埋设并采用钢丝绑扎固定套管;侧墙钢筋绑扎同时,套管预埋于地下室底板结构面以上1000mm、局部600mm位置钢筋支架上,并采用钢丝绑扎固定,套管高于止水钢板至少50mm;
(3)随后进行外剪力墙模板支设、混凝土浇筑、拆模、养护工作;
(4)成品保护。底板施工完后,排水沟两侧板面分别用木方垫起,上覆盖木模板进行临时封闭,以防各种建筑垃圾破坏已施工完成的排水降压抗浮装置。
3.5地下室外土方回填质量控制
地下室坑外土方开始回填时,严格按照方案要求工人进行土方回填。
(1)坑外垃圾清理后,按照设计要求,在底板上1000mm内回填砂加碎石(有盲沟段,无盲沟段直接回填粘土),顶部覆盖一层土工布;
(2)通过外运粘土进行土方回填,按照不大于500mm每层分层回填,并分层压实,并取土做回填土试验,试验合格后方进行下一层土方回填;
(3)回填并压实完成后,地面采用100mm C15混凝土硬化,设置2%排水坡度;
土方回填完毕,土方回填压实系数不小于0.94,符合设计要求。
4结论
地下室施工完后,测量人员在地下室外设立一个测量基准点,并转测至地下室负二层内,在各墙柱上弹一米标高线。地下室施工完成后项目部对大地下室负二层进行抗浮观测,通过目测、水平仪(DS3架设在柱间不同位置)观测已在墙上、柱上设置的1m标高线高程是否产生偏差,共在6个不同区块柱、板、墙上观测共计60个点,具体统计分析表如下:
通过上述标高复测表及折线图可以看出,目前地下室底板无上浮迹象。通过现场目测发现,底板、外剪力墙均无开裂。
参考文献
[1]彭建锋.抗浮锚杆与泄水减压法在同一地下室抗浮设计中的应用.湖北武汉:建材与装饰,2016 年 4 月
[2]赵新.泄水减压法在地下室抗浮设计中的应用.浙江杭州:浙江建筑,第31卷第2期2014年2月
论文作者:许中正 张坚 许兰芳
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第09期
论文发表时间:2019/7/23
标签:底板论文; 地下室论文; 套管论文; 疏水论文; 排水沟论文; 地下水论文; 土方论文; 《城镇建设》2019年第09期论文;