浅谈泄水减压抗浮技术在地下建筑工程中的应用

浅谈泄水减压抗浮技术在地下建筑工程中的应用

王博,温鹏,李杨,石陈陈

中建二局第三建筑工程有限公司，湖北省武汉市 430000

摘要：随着我国经济的高速发展，城市人口的不断增加，可供使用的土地面积越来越紧张。地下空间因为其可开发面积大，且不对地上其他建筑功能产生影响而越来越受到重视，所以建筑工程地下结构的抗浮成为了一项重要的技术。常见的基础抗浮措施主要有泄水减压法、配重法、盲沟排水法、抗拔桩法和抗浮锚杆等。本论文主要介绍泄水减压抗浮技术，得出结论和建议，以供设计人员及施工单位参考。

关键词：泄水减压；抗浮；地下工程；地下水

1、工程概况

万科金域学府项目位于武汉市洪山区元宝山，该项目共设6栋塔楼，南侧地下室为一层，中部地下室为二层，北侧地下室为三层。基础形式为独立基础或桩基础，地下室为框架结构。

2、场地概况

本工程基坑侧壁主要土层为：①杂填土、②粉质黏土、③粘土、④黏土夹碎石、⑤红黏土，除杂填土层外属相对不透水层。本工程±0.000相当于绝对标高22.05m，设计室外地面标高为22.06～24.22m，东高西低，地下一层面积约21180㎡，开挖深度约5m；地下二层面积约13661㎡，开挖深度约9m；地下三层面积约12207㎡，开挖深度约16m。地下三层东北侧为人防地下室，地下室主要用途为车库及设备用房。

拟建场区地下水主要为上部杂填土中的上层滞水及下部灰岩中的岩溶裂隙水，上层滞水赋存于杂填土中，由大气降水和城市生活用水补给，随季节变化，无统一水位，水量较小；岩溶裂隙水赋存于溶洞构造裂隙及熔岩层中，为承压水，补给区为岩溶地层地表出露区，由地表水渗入补给。

3、泄水减压抗浮的原理及适用条件

3.1泄水减压的原理

泄水减压是一种内外结合的抗浮方法，让地下水通过地下建筑物侧墙或底板上设置的泄水孔，有组织的进入地下室内排水系统，结合建筑物内已有的排水系统，抽排地下水，降低室外地下水位，减小对结构上浮的压力。

3.2泄水减压的适用条件

泄水减压抗浮技术适用于所有因上层滞水引起地下室上浮的地下建筑工程；适用于地下室底板以下有承压水层，但承压水层与地下室底板之间有较厚的相对隔水层的地下建筑工程；适用于地下建筑物埋置在相对隔水土层中，基地以下为相对不透水层的地下建筑工程。

4、泄水减压抗浮施工具体措施

本论文泄水减压技术仅针对万科金域学府项目非人防地下室阐述，抗浮具体措施如下：

⑴施工期间，基坑底部采用合理的排、止水措施，防止基坑及底板施工时上层滞水或雨水渗入地下室底板以下，保证基坑内不受水浸泡，基坑周边排水顺畅，避免造成施工期间地下室的上浮；

⑵为避免上层滞水大量渗入地下室板底，导致在使用过程中经常性排水，同时为了使地下室与支护结构之间已渗入的上层滞水有效进入地下室内排水系统中，采取在地下室外墙与支护结构之间回填粘性土，并做到分层压实，室外地面至杂填土层以下一米深度，并延伸至地下室顶板以上覆土层一米宽范围，粘性土压实系数不小于0.94，若地下室外墙与支护结构之间距离过近，可采用蛙式打夯机夯实。

5、泄水减压抗浮施工工艺

5.1地下室排水沟设置

⑴利用结构要求设置的排水沟和新增设的排水沟（泄水减压增设排水沟），形成完整的排水系统；

⑵在排水沟内和地下室外墙上设置泄水孔，孔距约2.0～3.5米。在孔内安装滤水装置，使进入基底的滞水经由泄水装置通过排水系统汇入集水井，并抽排出去，避免在基底形成水浮力。

5.2地下室底板泄水装置设置

⑴地下室底板泄水装置采用预埋或后开孔方式，设置在排水沟内，避开基础。

⑵如采用预埋方式，则在底板钢筋绑扎同时预埋并固定,,114镀锌套管（带两道止水环），套管设置止水环，管口封堵，防止底板混凝土浇筑时堵死套管。

⑶待结构施工完毕，基坑回填完成后，取出管口封堵物，采用人工洛阳铲掏土。掏土时尽量避免挠动周边土。掏出部分孔底土，在孔底回填配套碎石滤水包。在预留的镀锌套管内安装,98滤水装置。

⑷如采用后开孔方式，应先用钢筋探测仪探明钢筋分布并标示钢筋位置，在钢筋布置之间开孔并掏土填碎石包，放入不设止水环的套管及滤水装置，并采用遇水膨胀胶带、封堵料等封闭套管及地下室底板之间的空隙，整个过程尽量避免造成底板钢筋损伤。

5.3地下室侧墙泄水装置设置

⑴地下室外墙泄水装置采用预埋方式，在侧墙钢筋绑扎同时，在地下室侧墙上埋设并固定114镀锌套管，套管设止水环，地下室内侧一端的管头留设丝扣，套管长度同地下室外墙厚度，埋设高度设置在结构板面以上750mm高度位置。

⑵在预留的镀锌套管内安装,98滤水装置，长度同地下室外墙厚度。滤水装置采用不锈钢制作，内设三级分层过滤料。

⑶滤水装置安装完毕后，镀锌套管靠地下室内侧一端的管头，采用丝扣连接弯头套筒，使地下水直接滴入排水沟内，不损伤墙壁。

6、泄水减压抗浮技术施工要求

⑴地下室外墙防水层的保护层不应采用透水的泡沫塑料板，应采用水泥砂浆抹面或1/4砖墙作为保护层，避免形成透水通道。

⑵基坑开挖到坑底，应检查工程桩及勘察钻孔是否有裂隙水渗漏，若有则应采取相关措施处理。

⑶地下室底板以下施工时超挖部分应采用C15素混凝土回填，不应采用碎石、砂等透水性材料。

⑷施工期间不得堵塞泄水装置，否则应进行坑外排水或不封闭后浇带，避免地下室浮起。

⑸基坑回填完成后，地下室周边应做好地面硬化处理并完善地面排水系统，进行有组织的排水，避免长期积水导致上层滞水大量渗入地下，减少运行维护费用。

⑹泄水装置使用期间一般每年检查一次泄水装置情况并进行维护，大量降雨后也将进行检查及维护。

7、泄水减压抗浮技术分析与总结

相对于传统的配重法、抗浮桩、抗浮锚杆等被动设计，泄水减压施工方法是一种盲沟利用止水压力进行排水，主动与被动水相结合，降低了地下室抗浮水位的技术措施，施工方便，适用于不同的地质条件。较常规抗浮方法，泄水减压抗浮技术可以与主体工程同步施工，节省了常规抗拔桩或抗拔锚杆的施工时间，缩短建设工期。由于水浮力得到控制和减小，使地下建筑物的结构受力减小，可对地下室结构底板及侧墙设计进行优化，实现节约成本。由于地下建筑物周边地下水位的降低，减小了地下室出现渗水事件的概率，对地下建筑物的防水抗渗有一定的帮助。

综上所述，泄水减压抗浮技术原理简单，施工便捷，工艺先进，安全可靠，经济性好。采用泄水减压施工方法能够达到理想的抗浮效果，同时创造了十分可观的价值。

参考文献：

[1]赵新,王俊永,毛呈龙,等.泄水减压法在地下室抗浮设计中的应用[J].浙江建筑,2014,31(2):4-8.

[2]雷立志.泄水减压抗浮技术在工程中的应用[J].河南建材,2021,(6):55-57.

[3]胡岚,黄毅.泄水减压法在地下室抗浮设计中的应用[J].城市建筑,2017(6):1.