某坡地建筑地下車庫排水泄壓抗浮技術(shù)應(yīng)用

文/李培奎、李忠輝 日照興業(yè)集團(tuán)有限公司 山東日照 276800

盧緒首 日照市城市規(guī)劃技術(shù)服務(wù)中心 山東日照 276800

1、引言

隨著近幾年城市建設(shè)的快速發(fā)展，帶地下車庫的建筑越來越多。一般情況下，地下車庫均需要進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)，有時(shí)抗浮設(shè)計(jì)會(huì)成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。目前，抗浮設(shè)計(jì)采用的方法和措施有很多，按抗浮方式的不同，可分為以下兩種：

一種是以“抗”為主的方法，如設(shè)置抗浮錨桿的方法。目前此方法在工程界應(yīng)用最廣，計(jì)算方法也比較成熟，是主流。但隨著實(shí)踐和時(shí)間的累積，其缺點(diǎn)也日益顯露：如成本高，工期長。隨著地下結(jié)構(gòu)的越來越深，水荷載劇增，此缺點(diǎn)越來越突出。

另一種是以“排”為主的方法。此法的核心內(nèi)容是通過排水降低抗浮水位，減少作用在防水底板上的水荷載。水位的降低可采取多種手段來實(shí)現(xiàn)，如結(jié)構(gòu)底板下設(shè)置排水盲溝、減壓井等。

相對于以“抗”為主的抗浮方法，以“排”為主的抗浮方法在一定程度上克服了以“抗”為主的抗浮方法上述缺點(diǎn)：

(1)成本低。相對于以“抗”為主的抗浮方法，以“排”為主的方法減少了作用在防水底板下的水荷載，由此帶來經(jīng)濟(jì)效益來源于以下幾個(gè)方面：取消了大部分的抗浮錨桿；有效的減少側(cè)墻厚度和配筋；可減少車庫底板厚度和配筋；縮短了施工工期。

(2)工期短。在常用的排水措施中，如果采用疏水墊層和排水盲溝的方法，施工工藝簡單，不存在齡期上的要求，對設(shè)備和空間要求也低，容易實(shí)施機(jī)械化施工，一般條件下工期很短；如果采用減壓井，一口減壓井的工程量相當(dāng)于一根人工挖孔樁，由于減壓井的數(shù)量較少，總體工期也不會(huì)長；所以，相對于常規(guī)的被動(dòng)式抗浮，這種主動(dòng)的排水泄壓抗浮具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

2、工程概況

本工程地塊由9棟單體、一層車庫及局部兩層車庫組成，主要功能為住宅、公共配套設(shè)施及車庫，其中車庫面積約4萬平方米。場地南低北高，西高東低，地形由西北向東南傾斜，成楔體塊狀形，水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜，且基底為不透水的微風(fēng)化花崗巖。工程采用天然地基，以中風(fēng)化、微風(fēng)化花崗巖作為持力層，抗浮水位較高，局部兩層車庫處需要打抗浮錨桿。

3、排水泄壓抗浮技術(shù)

排水泄壓抗浮的原理：排水泄壓抗浮法就是利用連通管的原理，使結(jié)構(gòu)物周邊的地下水位始終不超過結(jié)構(gòu)物的設(shè)防水位，從而保證結(jié)構(gòu)物不上浮，以達(dá)到建筑物的抗浮目的。如圖1所示。

圖1 排水泄壓抗浮的原理圖

根據(jù)工程特征、環(huán)境條件及地質(zhì)條件，本項(xiàng)目地下車庫水浮力降低處理基本思路是上堵下疏。上堵環(huán)境水（大氣降水、地表水），下疏基巖裂隙水。地下車庫周邊上部采取不透水性或透水性差的土密實(shí)回填，防止環(huán)境水直接下滲；地下車庫底部外周圍設(shè)置盲溝，可將地下車庫側(cè)壁基巖裂隙水排出，并要求沿地形走勢在基礎(chǔ)底部設(shè)置縱橫盲溝加以貫通，將基底的基巖裂隙水匯至主盲溝，將地下水引入東側(cè)規(guī)劃路的市政管網(wǎng)內(nèi)。

在排水泄壓抗浮技術(shù)中，盲溝是主要構(gòu)件，盲溝主要由級配卵石組成的一個(gè)排水的滲水通道。在地下車庫底板高于場外市政排水管網(wǎng)的情況下設(shè)置的永久性主動(dòng)降低地下車庫水位的盲溝，根據(jù)現(xiàn)場地下車庫的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)盲溝如圖2、圖3所示。

本案例地下車庫盲溝排水，是在地下車庫底板高于場外市政排水管網(wǎng)的情況下設(shè)置的，具有永久性主動(dòng)降低地下車庫水位，且盲溝排水措施安全、可靠、可操控性強(qiáng)，利用靜止水壓力進(jìn)行排水，具有經(jīng)濟(jì)節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)，是綠色建筑中不可缺少的一部分。

圖2 車庫內(nèi)盲溝大樣圖

通過在防水底板下設(shè)置盲溝排泄一部分地下水、控制底板下地下水的壓力，使地下車庫的水浮力與結(jié)構(gòu)自重及覆土重達(dá)到一定的平衡，從而解決抗浮問題。不需設(shè)置抗浮錨桿，只需增加濾水、排水工程的一次性投資及后期維護(hù)成本，與抗浮錨桿方案相比可減少投資1000多萬元。同時(shí)，因施工開挖至基底時(shí)，不需施工抗浮錨桿，減少了基底暴露時(shí)間，及時(shí)封閉底板，有利于地下車庫施工的安全，同時(shí)縮短了工期3～4個(gè)月。

通過上述分析可見，排水泄壓抗浮方案節(jié)約了工期和成本，因此采用本方案。

圖3 車庫外盲溝大樣圖

4、盲溝排水的優(yōu)點(diǎn)

1)依靠地下水的靜止水壓力，集水、排水，安全可靠、環(huán)保節(jié)能。2) 盲溝排水措施，構(gòu)造簡單，施工方便，可操作性強(qiáng)。設(shè)有檢查井，可隨時(shí)觀察地下水位，為控制地下水位提供可靠依據(jù)，有效提高建筑物的安全性。 3) 盲溝排水措施適應(yīng)性強(qiáng)，適用于不同深度，不同類型的地下建筑工程，有廣泛的應(yīng)用前景。4) 采用的軟管塑料盲溝管，技術(shù)先進(jìn)，耐久性超過建筑使用壽命。5) 盲溝排水有效降低建筑物地下車庫抗浮水位，明顯降低建筑物建造成本，充分體現(xiàn)綠色建筑的特點(diǎn)。

排水盲溝既減小了環(huán)境污染、凈化了地下空間，又減少了投資，同時(shí)地下水也可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。

結(jié)語：

排水盲溝抗浮構(gòu)造措施是一種構(gòu)造簡單，施工方便的抗浮設(shè)計(jì)方案。此方案構(gòu)造做法已在一些建筑設(shè)計(jì)中使用，排水效果良好。排水盲溝抗浮構(gòu)造措施安全、可靠，可操控性強(qiáng)。在綠色建筑不斷發(fā)展的今天，作為一種節(jié)能環(huán)保的建筑構(gòu)造措施，將成為地下車庫抗浮設(shè)計(jì)中不可缺少的一部分。

綜上所述，本文介紹的地下車庫盲溝排水泄壓抗浮措施具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，且該措施符合國家提倡的節(jié)約、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的政策，應(yīng)該大力推廣。

參考文獻(xiàn)：

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[2]郭春艷,黃永存.盲溝排水在地下車庫抗浮設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].吉林勘察設(shè)計(jì),2012(Z1)：55-58.