泄水減壓方案在地庫(kù)抗浮設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
——以武漢新城·璞樾門第項(xiàng)目為例

張建新

（江蘇筑森建筑設(shè)計(jì)有限公司，江蘇 常州 213022）

1 地庫(kù)抗浮方法

（1）方法一：采用“抗”的思路，通過(guò)增加壓重，如加厚地庫(kù)底板或頂板、增加覆土厚度、換填容重更大的材料、增設(shè)抗拔樁等，實(shí)現(xiàn)抗浮目標(biāo)。該方法適用范圍廣，現(xiàn)在大多數(shù)地庫(kù)抗浮設(shè)計(jì)均采用“抗”的思路。設(shè)計(jì)依據(jù)詳見《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007—2011）第5.4.3條：

式中：Gk為建筑物自重及壓重之和，kN；Nw,k為浮力作用值，kN；Kw為抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，一般情況下可取1.05。

（2）方法二：采用“放”的思路，在基底下方設(shè)置靜水壓力釋放層，使基底的壓力水通過(guò)釋放層中的透水系統(tǒng)匯集并導(dǎo)流至集水井中排出，從而消除或減弱基底水壓力，達(dá)到降低抗浮水位的目的，如圖1所示。該方法有一定的適用條件：基底位于土質(zhì)較堅(jiān)硬且不（弱）透水（滲透系數(shù)K≤1×10-5cm/s）的土層。該方法成本優(yōu)勢(shì)明顯，如能采用將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。文章主要以武漢新城·璞樾門第項(xiàng)目為例，對(duì)該方法進(jìn)行分析。

圖1 釋放水浮力系統(tǒng)示意圖

2 武漢新城·璞樾門第項(xiàng)目工程概況

項(xiàng)目地處武漢市洪山區(qū)光谷四路，總用地面積約17萬(wàn)m2，總建筑面積約55萬(wàn)m2。地上約40萬(wàn)m2，產(chǎn)品類型含住宅、底商、疊拼洋房、聯(lián)排別墅、養(yǎng)老建筑、幼兒園；地下約15萬(wàn)m2，局部地下兩層，負(fù)二層為人防。場(chǎng)地西北至東南高差最大為5.5m，地庫(kù)標(biāo)高變化多，交接復(fù)雜，如按常規(guī)抗浮設(shè)計(jì)，工程成本將大大增加。

根據(jù)勘察報(bào)告，該工程地下水類型主要為上層滯水和基巖裂隙水兩種。上層滯水：大氣降水及周邊居民生活用水的下滲補(bǔ)給，存在于地表填土層，水量隨大氣降水及地表排水強(qiáng)度而波動(dòng)?；鶐r裂隙水：賦存于下伏基巖中，其穩(wěn)定水位埋深較深，勘察期間未測(cè)得該水位，如圖2所示。故該工程抗浮僅需考慮上層滯水的影響。該工程地下室基底位于③或④號(hào)粉質(zhì)黏土層，土質(zhì)較堅(jiān)硬、弱透水（滲透系數(shù)K=6.1×10-6cm/s≤1×10-5cm/s）。

圖2 典型場(chǎng)地土層剖面圖

3 規(guī)范依據(jù)

湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》（DB42/242—2014）第11.5.3.2條，上層滯水的抗浮水位可按使用階段場(chǎng)地地面標(biāo)高取值；第11.5.3.6條，當(dāng)?shù)叵陆ㄖ镏苓呌羞B續(xù)可靠的排水通道，且排水量及排水速度大于地面水和地下水的補(bǔ)給速度時(shí)，可取排水通道的標(biāo)高作為抗浮設(shè)計(jì)水位。

4 抗浮設(shè)計(jì)

針對(duì)上述情況，該工程滿足采用泄水減壓方案進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)的要求。

布置原則：（1）排水溝截面大小為300mm×200mm，緊貼地下室外墻，避開主樓，沿地下室環(huán)通布置，普通排水溝采用一般成品蓋板，在地下大堂歸家動(dòng)線范圍的排水溝，優(yōu)化了蓋板方案，普通成品蓋板調(diào)整為預(yù)制混凝土蓋板，并在預(yù)制混凝土蓋板之上增設(shè)配筋面層進(jìn)行隱蔽處理，保證了歸家動(dòng)線范圍的建筑品質(zhì)。（2）泄水方案以底板泄水為主，側(cè)墻泄水為輔，泄水孔距為2.0～3.0m，孔內(nèi)安裝泄水裝置，上層滯水經(jīng)由泄水裝置通過(guò)排水溝匯入集水井，抽排進(jìn)入市政管網(wǎng)。

底板泄水裝置采用預(yù)埋或后開孔方式，設(shè)置在排水溝內(nèi)，避開基礎(chǔ)，如圖3所示。預(yù)埋方式施工步驟：（1）底板鋼筋綁扎同時(shí)埋設(shè)并固定Φ89mm無(wú)縫鋼套管，套管設(shè)置兩道止水環(huán)，套管長(zhǎng)度同底板厚；（2）施工時(shí)管口臨時(shí)封堵，防止底板混凝土澆筑時(shí)堵死套管；（3）結(jié)構(gòu)施工完畢，采用人工洛陽(yáng)鏟掏出部分孔底土，掏土深度不少于10cm，掏土?xí)r盡量避免撓動(dòng)周邊土；（4）在孔底回填配套碎石濾水包；（5）在預(yù)留的鋼套筒內(nèi)安裝Φ78mm濾水裝置，內(nèi)裝多級(jí)過(guò)濾料。底板泄水方案通過(guò)排水溝能很好地隱蔽泄水管，對(duì)地庫(kù)品質(zhì)影響較小。

圖3 底板泄水裝置示意圖（單位：mm）

側(cè)墻泄水裝置施工步驟：（1）采用預(yù)埋方式，在綁扎側(cè)墻鋼筋的同時(shí)，在地下室外墻止水鋼板上方埋設(shè)并固定Φ89mm無(wú)縫鋼套管，套管設(shè)止水環(huán)，套管長(zhǎng)度同地下室外墻厚度；（2）外墻模板拆除后，在套管外端安裝Φ89mm外接套管，套管突出墻面約100mm；（3）施工地下室外墻防水卷材；（4）基坑回填完成后，采用人工洛陽(yáng)鏟掏土；（5）在孔內(nèi)回填配套碎石濾水包；（6）地下室具備排水功能后，在預(yù)埋的鋼套筒內(nèi)安裝Φ78mm濾水裝置，內(nèi)裝多級(jí)過(guò)濾料，如圖4所示。側(cè)墻泄水適用于單層車庫(kù)，該工程未采用此方式。因?yàn)閭?cè)墻泄水方案存在排水管外露，會(huì)嚴(yán)重影響地庫(kù)品質(zhì)，甲方、用戶均難以接受。

圖4 側(cè)墻泄水裝置示意圖（單位：mm）

采用泄水減壓方案對(duì)地庫(kù)周邊回填有嚴(yán)格要求：材料選用黏性土，回填過(guò)程中分層壓實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.94。其目的主要是減少上層滯水滲入地下室板底，使?jié)B入的上層滯水有效排入地下室內(nèi)集水井中，如圖5、圖6所示。

圖5 地下室周邊回填示意圖

圖6 泄水減壓平面布置圖

5 結(jié)束語(yǔ)

該工程地庫(kù)抗浮設(shè)計(jì)采用泄水減壓方案共設(shè)置755個(gè)泄水孔，每個(gè)孔的泄水通過(guò)排水溝匯集到地庫(kù)24個(gè)集水井，所有集水井均借用地庫(kù)水專業(yè)設(shè)置的普通集水井，無(wú)額外新增集水井，由此帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。具體體現(xiàn)在：（1）地下一層車庫(kù)自重即可滿足抗浮要求，可取消所有抗拔錨桿；（2）地下二層車庫(kù)只需設(shè)置少量抗拔錨桿。該工程抗拔錨桿數(shù)量共計(jì)減少約9000根，節(jié)省造價(jià)1194萬(wàn)元，縮短施工周期約2個(gè)月，有效實(shí)現(xiàn)了甲方降本增效、高周轉(zhuǎn)目標(biāo)。

地庫(kù)抗浮設(shè)計(jì)采用泄水減壓方案優(yōu)勢(shì)明顯，但該方案有嚴(yán)格的適用條件，故需仔細(xì)調(diào)研論證后方可實(shí)施。