巖體基坑地下室抗浮問題解析

周永剛（四川省川建勘察設(shè)計院，四川 成都 610000）

?

巖體基坑地下室抗浮問題解析

周永剛
（四川省川建勘察設(shè)計院，四川 成都 610000）

摘 要：隨著建筑工程施工規(guī)模的持續(xù)增大，地下室結(jié)構(gòu)已成為現(xiàn)代建筑必不可少的組成部分，其質(zhì)量關(guān)乎著總體建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。地下室設(shè)計中結(jié)構(gòu)抗浮極為關(guān)鍵，應(yīng)全面分析其影響因素，從而提出針對性的解決措施，以便確保整個建筑結(jié)構(gòu)安全可靠性。本文深層分析了巖體基坑地下室抗浮問題，并提出實用性應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：巖體基坑；地下室抗?。惶幚聿呗?/p>

隨著國內(nèi)城市建設(shè)行業(yè)的飛速發(fā)展，使得大面積地下室結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用，同時給建筑設(shè)計及施工帶來諸多的技術(shù)性問題，其中以地下室抗浮問題處理最為顯著。通常極端天氣的出現(xiàn)而出現(xiàn)突發(fā)性降水，使得降水量突漲，地下水位升高而造成純地下室局部上浮且底板拱起，最終引發(fā)各類質(zhì)量問題。因此分析巖體基坑地下室抗浮問題對國內(nèi)基坑地下室抗浮工作水平的提升有著極大的現(xiàn)實意義。

一、巖體基坑地下室抗浮概述

1 巖體基坑地下水來源

巖體覆蓋層及強風(fēng)化層中往往存在諸多地表滯水，中風(fēng)化及其以下巖體間則除過巖石裂縫水之外，其余的都是不透水層，同時無地下水。巖體下地下室建造施工，周圍地下水存在與否及地下水對主體結(jié)構(gòu)浮力等方面應(yīng)給予高度重視。

2 地下室抗浮分類與結(jié)構(gòu)損壞特征

根據(jù)地下室抗浮失效機理和破壞形態(tài)等方面的不同，通常是將地下室上浮分為局部上浮和整體上浮。局部上浮則主要是建筑結(jié)構(gòu)總重量大于水浮力，局部卻直接承受水浮力部位自重小于浮力，這時則會出現(xiàn)抗浮承載力不均勻而結(jié)構(gòu)出現(xiàn)上浮位移?？傮w上浮則是指地下水浮力大于建筑物自重，建筑物則極易出現(xiàn)總體向上位移。經(jīng)過多方面研究分析，則抗浮承載力不會造成結(jié)構(gòu)裂縫的位置主要是地下室，同時存在對應(yīng)的分布規(guī)律。局部上浮而造成的裂縫分布在底板跨上，其范圍廣泛且走向較為規(guī)則，大都是板及梁跨中水平裂縫，問題嚴重時則極易導(dǎo)致底板局部拱起。工程總體上浮時則結(jié)構(gòu)出現(xiàn)總體傾斜，從而存在極大的位移偏差，這和地下室結(jié)構(gòu)剛度有很大關(guān)系，地下室結(jié)構(gòu)剛度大時則總體向上便宜概率大，剛度小時則局部上浮概率大。

二、巖體基坑抗浮設(shè)計水頭高度

匯水面積及匯水速度分析，降大雨和暴雨時基坑中結(jié)構(gòu)周圍水位升高飛快，所以通常下述情況下應(yīng)全面考慮可能匯入基坑中地下水地表面積及水位升高速度：第一，地下結(jié)構(gòu)已經(jīng)建造完成，結(jié)構(gòu)抗浮能力卻未達到設(shè)計要求，這時則應(yīng)利用臨時降排水措施，從而有效控制地下水位；第二，結(jié)構(gòu)使用中依靠降排水控制地下水位以降低地下水浮力。通過多方分析，降雨期間匯水速度及總量均大于排水速度及排水總量，基坑地下水位均可上升，若是水位高度大于抗浮控制水頭，這時則極易出現(xiàn)地下結(jié)構(gòu)開裂及破壞。所以若是地下結(jié)構(gòu)經(jīng)過控制地下水位確保抗浮承載力，則施工時期并未達到對應(yīng)承載力時，降雨時期排降水速度應(yīng)大于匯水速度，以便保障地下水位不大于抗浮控制水頭高度。

巖體基坑里的地下水大都是基坑形成之后而匯聚的，所以結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計時應(yīng)分兩種情況進行水頭高度計算。第一，上部有著覆土層巖體基坑形成之后的抗浮設(shè)計水頭高度屬土層上層滯水到地下室底板低高度。如圖1所示，上部覆土巖體基坑抗浮水頭；第二，全巖體基坑形成之后的抗浮設(shè)計水頭高度是基坑周圍最低點到地下室底板底高度。

三、巖體基坑地下室抗浮措施選擇

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計施工階段

巖體基坑地下室建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計施工時，時常會由于水文地質(zhì)方面的影響而造成質(zhì)量問題，這不僅影響著實際工程施工質(zhì)量，更會給總體建筑結(jié)構(gòu)帶來極大安全隱患。為了有效地確保地下建筑施工質(zhì)量，施工人員應(yīng)按照工程施工具體問題，選用適宜的技術(shù)措施進行抗浮處理。地下建筑結(jié)構(gòu)施工中所常用的抗浮方式大都是配重法及抗浮樁和抗浮錨桿設(shè)置等，這些方式在不同巖體工程中的應(yīng)用效果并不相同，所以巖體基坑地下室結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計時應(yīng)嚴格按照工程具體情況及要求，選用科學(xué)有效的抗浮措施。通常在進行地下結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計時常用配重法，此方式在具體應(yīng)用中大都是于地下室結(jié)構(gòu)中設(shè)置回填層，以便增加建筑結(jié)構(gòu)自重，這時也就有效處理了地下建筑結(jié)構(gòu)抗浮方面的問題。同時很多較為特殊的地址環(huán)境則均是使用抗浮樁及錨桿進行抗浮處理，此方式主要是利用樁型設(shè)計以處理地下建筑結(jié)果問題，使得建筑結(jié)構(gòu)具備良好的抗浮性。該方式具體應(yīng)用中則施工方式操作簡單且成本低，所以被人們廣泛使用。

2 巖體基坑地下室抗浮設(shè)計

復(fù)合處理地基的常用方式是主體結(jié)構(gòu)局部運用CFG樁復(fù)合地基，裙房和純地下室則使用天然地基，目前CFG樁技術(shù)非常成熟且經(jīng)濟適用；抗浮樁設(shè)置，此方式可有效處理抗浮問題，實際上是增加地下室自重，同時運用樁側(cè)及地基間摩擦力實現(xiàn)抗拔；抗浮加固處理，這方面問題的主要處理方式首先是保障巖體地下室基坑工程和水文地質(zhì)資料可靠性及真實性和實用性，利用這些相關(guān)材料將各類參數(shù)嚴格確定，這同時也是基坑設(shè)計優(yōu)化及施工的基礎(chǔ)內(nèi)容。嚴格落實各項勘察及設(shè)計與施工和監(jiān)測配合工作，其均是各司其政卻也相互依托。利用科學(xué)合理的抗浮加工方式以確保巖體基坑地下室安全穩(wěn)定，主要是集水井排水法及排水溝排水法和泄水減壓法，再加上注漿填充加固法和換填黏土夯實法等。集水井排水法均是于地下室一段距離處布置兩口人工挖掘孔降水井，井與井間距大約為10m。

圖1上部覆土巖體基坑抗浮水頭

結(jié)語

巖體基坑地下室抗浮問題應(yīng)按照工程實際情況，選用適宜的抗浮水頭，同時結(jié)合工程各項情況選用抗浮措施，這樣可充分確保工程安全且降低投資，有效縮減工期，從而實現(xiàn)技術(shù)和經(jīng)濟的同步，安全和實用的協(xié)調(diào)。巖體基坑地下室抗浮設(shè)計對整個建筑工程結(jié)構(gòu)有著極大的現(xiàn)實意義，從而確保建筑工程施工質(zhì)量，同時有效處理各項安全隱患。本文分析了巖體基坑地下室抗浮各方面問題，并提出實用性應(yīng)用策略，以期提升國內(nèi)巖體基坑地下室抗浮工作水平。

參考文獻

［1］饒薷.對地下室抗浮設(shè)計指標(biāo)取值的思考［J］.貴陽學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2010（1）.

［2］楊淑娟，張同波，呂天啟，劉漢進，王勝.地下室抗浮問題分析及處理措施研究［J］.建筑技術(shù)，2012（12）.

中圖分類號：TU753

文獻標(biāo)識碼：A