泄水抗浮技术在某地下室抗浮设计中的应用

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1、泄水抗浮技术在某地下室抗浮设计中的应用【摘要】相比传统的配重法、抗浮桩、抗浮锚杆等被动设计，泄水抗浮是一种盲沟利用静止水压力进行排水，主动与被动排水相结合，降低地下室抗浮水位的技术措施。深圳某地下室抗浮设计，结合项目特点，采用泄水抗浮技术，取得了很好的经济效益，为类似地下工程的抗浮设计方案确定提供参考。【关键词】泄水抗浮；地下室；盲沟；抗浮设计；抗浮水位1前言近年来，由于土地资源的日趋紧张，地下空间开发利用进入快速发展期，使抗浮问题非常突出，有时抗浮设计会成为地下室结构设计的控制因素。抗浮设计涉及水位和钢筋结构等问题，是地下结构施工的关键，应予以

2、高度重视。2传统抗浮技术及失效原因2.1传统抗浮技术其一是配重法，配重法指的是在在地下室结构中进行回填处理，增加结构整体的重量。配重法是最常见的抗浮措施，也是比较有效的抗浮措施。7但是配重法不能适应所有的施工环境，一般进行抗浮桩设计和抗浮锚杆设计。2.2失效原因分析2.2.1地下水的影响由于地下建筑结构周围的地基得到了很好的夯实，地面土层坚硬平整，周围的水只进不出，使得地下水为不断升高，在地下工程施工的过程中，容易出现部分基础处于下伏层的现象，进一步加剧了抗浮结果的瓦解。2.2.2气候因素的影响在特殊的施工环境内，一些抗浮桩、锚杆容易受到物理和化

3、学等因素的影响渐渐松动，导致整个建筑工程的抗浮效果减弱，最终在外力等因素下失效。3泄水抗浮技术地下室水浮力是由地下水对建筑物产生的浮力，地下室水浮力的大小与地下水位（抗浮水位）有关。当地下水水浮力达到一定数值时，可能引起建筑物整体上浮或者建筑物地下室局部结构构件的破坏，而且一旦发生破坏，修复比较困难，所以，有效降低地下室抗浮水位是地下室抗浮设计最为有效的方法。泄水抗浮，是利用盲沟排水主动降低地下室抗浮水位，从而释放部分（或全部）地下室水浮力的抗浮技术措施。7盲沟排水分为完全依靠地下水静止水压力主动排水方式，和依靠地下水静止水压力集水与机械排水方式

4、相结合的主动为主、被动为辅的排水方式。完全主动排水方式适用于场地高差较大的地下室，工艺简单、经济，维护方便，应用前途较广。4典型工程案例4.1工程概况本工程地块由12栋单体以及三层地下室组成。主要功能为产业用房、配套、公共配套设施及车库。工程采用天然地基，以中风化、微风化花岗岩作为持力层。基坑开挖深度为3.30～12.60m，采用土钉墙和复合土钉墙支护型式，三管旋喷桩作为封闭式止水帷幕，深度为进入中风化岩面，明排降水方案。根据建设单位委托，设计采用泄水抗浮方案，即通过设置盲沟、积水井收集地下水，然后通过地势高差自动排入市政排水管网，使本工程区域地

5、下水位降到+19.50m，从而解决抗浮问题。4.2工程和水文地质条件（1）场地原始地貌为剥蚀残丘。勘察报告揭示，场地内地层主要为第四系新近期填土层、第四系坡积层、第四系残积层，下伏基岩为燕山期粗粒花岗岩。7（2）场地上部为填土层中的上层滞水；中部为第四系地层中的孔隙潜水，主要赋存于第四系砾质粉质粘土及含砾砂粘土层中，为弱含水弱透水层，下部为赋存于基岩强风化带、中风化带和微风化带中的基岩裂隙水，其含水性及透水性主要受基岩裂隙发育程度控制，总体上属弱含水弱透水层。地下水补给主要靠大气降水垂直渗入及场地周围地下水渗流的侧向补给，地下水随大气降水变化而变

6、化。勘察期间测量各钻孔稳定水位深度为7.00～10.80m，相应标高为15.87～20.85m。4.3泄水抗浮应用条件4.3.1地形特点本项目整个地块为东北高西南低的走势，最低自然地面标高为+19.5m，高低差约9m。建筑物周边（局部）环境如下图所示：4.3.2有利的地质条件根据地质勘探报告：本场地的地下水位标高为+15.87～+20.85m，而在基坑开挖过程中揭露，在+19.0m标高时有少量地下水出现，表明常有的地下水水位不高于+19.0m；弱透水层和基坑止水帷幕组成了“封闭的止水帷幕”，外部进入此区域的水量较少，基本上形成了一个单独的地下水环

7、境，降低本项目的地下水位，对周边环境的影响应该会很小，具体影响程度需要进一步通过理论计算分析。4.3.3现场情况7周边场地大多为岩石层上的硬地化或建筑物，有地面排雨水系统，渗入地下的水量不大，岩石层为“弱透水层”，渗透的水完全可经设置在地下室周边的盲管沟排走。我们可以在地下室外的约+19.50m标高设置盲管沟，把平时和暴雨时渗透过来的水排走。西南侧市政道路最低处的标高是+19.5m，其下的雨水管底标高为+18.5m，盲管沟的水完全可以自行排走。另外，考虑到工程完成后，地下室外的部分自然地面会做硬地化，硬地化面上的水会流进本工程设置的雨水排水系统，

8、不会进入土壤，只有绿化部分的水会有渗透下去，此部分水量不大，可经盲管沟排走，地下水位不会高于+19.50m。4.4排水方案4.4.1涌水