地下室上浮事故的探因及处理措施

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1、地下室上浮事故的探因及处理措施【摘要】近年，随着地下空间的开发和利用越来越来越多，地下结构的抗浮问题日益突出，如何解决地下工程结构物的抗浮问题目前已成为一个经常面临的问题。【关键词】地下室；上浮；原因；处理1・引言近年，随着地下空间的开发和利用越来越来越多，地下结构的抗浮问题H益突出，发生了有不少地下室因地下水的作用而造成工程事故，如某医院两层独立地下车库，在施工过程中，出现整体上浮，最大上浮高度达1.42m；又如，某体育中心游泳馆，地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝；再如，某高层建筑地下室底板局部隆起高达350

2、mm,柱间板出现45。破坏性裂缝……诸如此类问题时有发生，造成了财产的损失。如何解决地下工程结构物的抗浮问题目前己成为一个经常面临的问题。2.工程概述某工程为人工挖孔桩和箱形地下室基础，地下室埋深14・00ni,长150.00m,宽71.50m（局部99.85m）；上部建筑为框剪结构，包括五层裙楼和双塔楼（A区主塔楼39层，D区塔楼24层）；E区部位只有地下室，没有裙楼。T程完工后进行系统沉降观测时，发现-0.05m板上浮，最大点达149mm,位于E区；此时在E,C区段一些近柱边的框架梁端出现上宽下窄的贯穿性结构裂缝，给使

3、用带来一定的质量问题和安全隐患。3•原因分析通过深入分析，笔者认为地下室上浮工程事故的主要原因是：2.1设计抗浮力取值小于工程场地实际该工程设计对地下水位高度估计不足，对基础局部抗浮未考虑及未提出施工控制要求，是本工程地下室在施工阶段上浮的主要原因。事后经实测地下水最大水头大于12.00m,并经复核地下室底板水压达138.5kN/m2；而上浮波及的E区和C区段地下室单桩基础直径为1000-1200mm,长度为12-20m,布桩间距为9000mmX9000min的人工挖孔钢筋混凝土桩基，不可能承受差距极大的抗拔力（原设计为承

4、受建筑物上部竖向下传荷载）。3.2设计未考虑基础地下室结构局部抗浮受力差异上部建筑高低悬殊，甚至同休地下室局部区段无上部建筑，造成上部建筑结构竖向荷载重心与地下室底板平面形心不重合，基底作用力（地基反力，包括浮力）对地下室底板的荷载分布不均。地下室上浮差值最大达138価，地下室局部结构强度不足以抗拒，导致混凝土梁板开裂；在上浮最大区段正是位于无裙楼部位，裂缝情况也最严重。3.3施工组织抗浮防范意识不强工程施工在地下室回填后即停止了降水，地下水位恢复，又因其他原因暂时停止施工，并未作沉降观测，以致发现混凝土结构出现裂缝，仍未

5、觉察是地下室上浮所致。滞后近2个月才认识到事故原因，未能在第一时间内采取有效措施，加剧了本丁程地下室和裙楼数层混凝土结构构件裂缝发展程度，增加了结构裂缝补强的工程量。3.4其他原因分析一般而言，地下室上浮的原因是结构体重量及地下室侧壁摩擦力之和小于水浮力所引起。上浮处理方法有抽水、解压、加载及洗砂等方法配合运用，其屮以洗砂作业程序最复朵，常在其它方法处理失效后才使用。处理后，上浮的地下室很少能回沉至原高程，残存的上浮量需借建筑收尾工程处理。山于地下室无法回沉至原高程，并且有些结构在上浮时受到损坏,皋础底板下的空隙需另施做填

6、缝灌浆填补之。地下室上浮的意外事件可能发生在各种地层中，包括透水性极低的软件粘土层或极稳定的卵石层屮。低水位也不保证不会发生上浮，因地下水位可能因暴风雨、地表逸流或施工不慎等因素突然升高，地下水浮力一旦超过结构物重量及侧壁摩擦力时则上浮随Z发生，建筑物将产生变形等破坏。不能保证正常使用中的安全，必须采取有效的处理措施。地下结构物的抗浮问题成为影响结构工程设计和工程投资效益的难题之一，并引起结构工程师的重视和广泛关注。4•地下室上浮的应急处理措施发生地下室上浮事故，处理方式可视现场实际状况，单独使用或数种并用皆可，其处理原则

7、是要使上浮的建筑物适度下沉，以利后续上部结构的施工。因地下室常因卡在土中和受底板下方淤积的泥砂影响，上浮的建筑物很难使其回沉至原始高程，经现场处理后残留的上浮量可能须变更建筑设计或依赖后续施工进行修正，而底板下方的空隙则以灌注水泥沙浆的方式补实，几种常用处理措施如下：4.1设法快速增加地下室的重量设法快速增加地下室的重量，即加载。以克服水浮力及地下室侧墙与土壤间的摩擦力，使卡在土层中的地下室可沉回原位。简单的加载方式可于一楼楼板上堆置重物，包括钢筋或尚未运离现场之支撑、钢板桩等有份量的物品，主要放置于翘起的角落，但要注意核

8、算楼板的承载能力。另一种快速加载的方法则是直接往地下室灌水，利用水重加压。但加载并不保证能达到所需的效果，增加的载重或许能克服水浮力及侧墙与土壤间的摩擦力，但淤积于底板与基地土之间的泥砂则阻止地下室下沉。继续增加载重只会使淤积的泥砂更紧密，进一步的下沉则难以发生。2.2抽水以降低水压地下室上浮乃因地下水