地下室泄水抗浮技术应用

发表时间：2020-10-28T03:46:58.432Z 来源：《中国科技人才》2020年第19期 作者： 陈楚庆

[导读] 近年来，大量带有地下室的高层建筑物、地下车库、下沉式广场、地铁以及地下商场等地下结构工程的兴建，使得地下结构的抗浮问题显得尤为突出。

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摘要：随着经济建设的迅速发展，大体量地下室出现的越来越多。一般地下室的开挖均会低于地下水位，地下室均需要考虑抗浮设计，抗浮设计也成为地下室结构设计中的重要内容。目前，地下室抗浮设计采用的方法和措施有很多，主要有抗浮锚杆法、抗拔桩法、增加自重法等。

关键词：泄水抗浮；盲管；盲沟；主动抗浮

近年来，大量带有地下室的高层建筑物、地下车库、下沉式广场、地铁以及地下商场等地下结构工程的兴建，使得地下结构的抗浮问题显得尤为突出。目前，地下结构抗浮主要采用被动抗浮技术和主动抗浮技术。其中被动抗浮技术是通过增加抗浮承载力而达到抗浮的目的，例如抗浮桩、抗浮锚杆、压重法抗浮等；而主动抗浮技术则是利用排水泄压措施减小地下结构底板底部的水压力从而达到抗浮的目的。主动抗浮技术将抗浮工程的工作重点由 “抵抗”转化为 “疏排”，是一种地下结构抗浮设计的新思路，具有广阔的发展空间 1 泄水抗浮技术概述

所谓抗浮盲沟是指，由侧盲沟、底盲沟、自溢排水口和应急排水闸阀等四部分组成的盲沟排水系统，各部分的作用分述如下。 1.1 侧盲沟

侧盲沟由基坑肥槽内回填的碎石滤料和设置于侧盲沟内部的排水盲管，以及检查井和集水井组成，典型剖面见图1。其中上部碎石盲沟需回填至场地抗浮设防水位高程处，使场地内高于抗浮设防水位的地下水都汇集并导入至整体侧盲沟内，保证地下结构四周的地下水位不高于抗浮设防水位。下部排水盲管的高度与结构自重抗浮水位相同，使场地内高于该水位的地下水都汇集并导入至侧盲沟内，确保地下结构四周地下水位不高于建筑自重的抗浮水位，达到利用建筑物自重抗浮的目的。上部碎石盲沟和下部的排水盲管联合作用形成 本工程抗浮措施，确保建筑抗浮盲沟设计长久有效。 1.2 底盲沟

网格状底盲沟是设置于地下结构底板底面以下的排水盲沟。一般做法是开挖沟槽、回填碎石滤料并在碎石滤料中内置排水盲管，形成底盲沟，典型剖面见图2。底盲沟与侧盲沟相互连通，在地下结构底部形成连通器，汇集、导流地下结构底面以下的地下水。

1.3 自溢排水口

自溢排水口是泄水抗浮技术的关键。该技术充分利用了场地内的地势高差的特点，在地势较低处设置自溢排水口，实现地下水自溢排泄至场地外。整个地下水排泄过程无需任何机械设备辅助，且无需人工干预，大大节约了建设项目抗浮工程投资和后期运营维护成本。具体来说，地基土中的地下水通过网格状底盲沟汇入地下结构四周的侧盲沟中，地下结构周边土体中的地下水直接汇入侧盲沟，然后汇流至集水井，最后通过自溢排水口将高于抗浮设防水位的地下水排泄至场地外部，参见图3。自溢排水口是充分考虑了场地内的地势高差和排水条件、建筑结构特点，以及园林景观设计等因素而综合确定的，形式可以多样。本工程采用成平拍门布置于自溢排水口处，防止雨水回灌。

1.4 应急排水口

应急排水口，顾名思义，当地下结构外侧局部位置发生地下水位急骤上升的紧急情况时，局部地下水位超过场地抗浮设防水位，极有可能发生建筑结构局部抗浮失效事故，此时采用应急排水口作为临时排水口，直接排泄地下结构外部事故点附近侧盲沟内已经汇集的地下水，达到对地下结构局部抗浮稳定性作出针对性的应急处理的目的。应急排水口设置于地下室内墙上，一般情况下，其高度与设计泄水抗浮高度相同。应急排水口一侧悬于地下室内墙，另一侧穿过地下室外墙后与侧盲沟中的集水井相连（见图4）。

2.1施工准备

（1）按设计图纸、规范文件及场地情况，做好方案编制、审批及交底等技术准备工作； （2）按照方案要求，做好机械设备、工程材料、施工机具、劳动力等资源准备； （3）做好“三通一平”、污水排放、生产设施及周边设施保护等现场准备工作；

（4）校对施工图纸，对于横穿塔吊基础、电梯井道、基础承台、集水坑位置的盲管，需提前反馈至设计进行更改。 2.2泄水抗浮盲沟敷设

（1）基坑开挖及泄水抗浮盲沟定位；

（2）在泄水抗浮盲沟施工前，先大开挖至基础底板底层底标高，然后进行泄水抗浮盲沟的定位； （3）采用全站仪放出泄水抗浮盲沟的中心线，每隔5米设置1个十字定位桩。 2.3泄水抗浮盲沟底槽开挖

泄水抗浮盲沟开挖底槽尺寸如下图所示，采用小型挖机，配置0.5米宽挖铲进行底槽开挖，底部预留10cm人工清槽，侧边人工修坡，多余土方采用塔吊或挖机转运。 2.4土工布铺设及底部碎石回填

泄水抗浮盲沟底槽开挖完成及人工清槽后，在沟槽内满铺一层土工布（500g/m2），并预留回翻覆盖及搭接长度，土工布搭接长度500mm，根据断面尺寸，可定制3米宽土工布，进行铺设，铺设完成后，采用短钢筋头对土工布进行临时固定；然后进行底部碎石回填，回填厚度100mm，碎石粒径、含泥量等应满足设计及规范要求。 2.5成品高分子合成塑料盲沟敷设

底部100mm碎石回填整平后，敷设成品高分子合成塑料盲沟，塑料盲沟外包裹一层土工布（500g/m2），以保证水流渗流至盲沟内的同时，阻断地基内土层向盲沟内流动，保证地基基础稳定，也保证盲沟内的长期畅通。成品盲沟长度3米/根，敷设过程中，采用针对成品高分子合成塑料盲沟材料特性的新型连接固定工具进行连接解场，保证连接质量。 成品高分子合成塑料盲沟是新型环保型材料，其实物及敷设照片如下图6所示：

2.6碎石回填及土工布包裹

成品高分子合成塑料盲沟敷设完成后，继续回填碎石填满空隙，填至垫层底面，将预留好的土工布翻折搭接，用细铁丝缝合，形成封闭的底板下疏水排水通道，将地下水引导至附近的集水池中。 2.7配套集水池施工

配套集水池采用钢筋混凝土现浇结构，大小根据水量计算确定，集水池施工工艺按常规现浇结构施工工序即可。需要特别关注的是，地下泄水盲沟抗浮施工技术是结合物理学“连通器”原理，所以，在地下水汇集至集水池中后，应按地下水位控制标高设置相应的“出水口”，使水位标高控制在相应范围内。 3 施工质量控制

（1）施工前先按照图纸要求确定盲管、土工布样品，由于该部分材料需永久埋于地下，不可采用再生材料进行制造，该环节为重中之重。

（2）施工前做好相应的质量技术交底，正对盲管横向对接、盲管丁字连接、盲管十字连接进行演示。 （3）盲管回填的碎石必须严格控制含泥量，防止堵塞盲管。

（4）考虑盲管不能一次性施工完成，需考虑两次盲管施工时的盲管口封堵工作，防止在在施工过程中泥水回灌至已施工完成的盲管内部。

（5）雨季施工时，需加强控制基坑内排水，防止雨水冲刷基础，影响工程施工质量。 4 盲沟排水的优点

（1）依托地下水静水压力，集水和排水，安全可靠，环保节能。 （2）塑料盲槽管技术先进，耐用性超过建筑物的使用寿命。

（3）盲沟排水有效降低了建筑物地下室的抗浮水位，大大降低了建筑物的施工成本，充分体现了绿色建筑的特点。

（4）盲沟排水措施，结构简单，施工方便，可操作性强。通过检查井，可以随时观察地下水位，为控制地下水位和有效提高建筑物安全性提供可靠依据。

（5）盲沟排水措施适应性强，适用于不同深度和不同类型的地下建筑工程，具有广阔的应用前景。 5 结语

抗浮盲沟技术原理简单，施工便捷，安全可靠，机动性强。可单独作为地下结构抗浮方案，也可结合被动抗浮技术联合抗浮，从而大幅降低抗浮工程造价并缩短工期，经济效益和社会效益显著。今天，随着绿色建筑的不断发展，作为一种节能环保的建筑施工措施，是绿色建筑中不可缺少的一部分 参考文献：

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