地下车库抗浮失效预防措施

浅谈成都地区地下车库抗浮失效预防措施

基准方中

近年来，成都地区出现较多地下车库抗浮问题，底板漏水，柱顶压溃，梁板开裂，造成巨大的经济损失及恶劣的社会影响。本文通过查阅大量四川地区文献案例，并结合自身团队的抗浮预防经验，对成都地区地下车库抗浮失效预防措施及事故时处理流程进行总结归纳，希望能对业主、设计及施工单位提供参考。

01

 地下室上浮原因分析 

 

成都南部基岩埋深较浅地区及成都东部膨胀土地区，大部分工程地下室底板以下，均存在厚度较大的不透水或弱透水层，勘察过程中未见地下水，只有少量的裂隙水，同时在地下室开挖过程中也证实无地下水。因此早年间，地下室未考虑抗浮问题或抗浮考虑不足，结果在经过暴雨后地下室出现了局部抗浮破坏或整体上浮现象。

大量案例表明，近年来成都地区地下室上浮的主要原因是暴雨天气引起地表水位上涨或地表水流入肥槽引起的水盆效应。

△典型事故原因汇总表

此外，施工期间未做好降水措施或未经设计同意提前停止降水也是造成地下室上浮的主要原因之一。施工期间，施工单位应认真落实设计图纸中的排水降水要求，不得擅自提前停止排水降水工作。另一方面，施工单位在进行现场排水降水方案设计时，应当充分考虑暴雨工况下场地排水降水能力。

02

 水盆效应与肥槽回填 

暴雨工况后，周围地表水在不能迅速通过市政管网排走的情况下，地表水汇集到地下室周围，当肥槽回填土密实度及防水措施施工质量不达标时，地表水会通过肥槽回填土下渗到基底与地表形成连通的水头，从而产生较大的水浮力。地下室周围基坑支护及止水帷幕与基底不透水层形成类似水盆效应，导致地下室上浮事故。

为避免产生水盆效应，施工单位应根据现场情况选择合理的肥槽回填组织设计，并应保证肥槽回填质量，现场监理单位应着重注意肥槽回填质量监查工作。

△肥槽回填方案汇总表

03

 地下室抗浮失效后结构破坏情况 

结构整体抗浮失效时会出现地下室整体上浮的现象，对于个别区域局部抗浮不足时，结构部分区域隆起，造成局部失稳。

当地下室抗浮失效后，地下室框架会受到来自向上水浮力作用，而形成空腹桁架。其中，柱子为空腹桁架腹杆，底板及顶板梁为弦杆。

04

 上浮事故发生后的紧急处理措施 

当发生上浮事故时，应先组织人力对地下室破坏位置进行全面排查（梁端裂缝、柱上下端裂缝、地下室底板凸起开裂漏水、顶板开裂漏水等）。并对破坏位置标高变化进行实时监控。此外，地下室边界位置也应重点排查。

·开孔泄压、加载、监控标高

在确定破坏位置后，尽快在破坏位置开洞泄压，同时可考虑进行堆载及增加地下室底板配重及充水，以抵消水浮力。并对地下室标高变化情况进行监控。

案例1：某小区上浮事故最初上浮位移54.25cm，开孔加载一天后，地下室上浮回落21cm，三天后回落60%，一个月后，残余上浮变形量约17.15cm。

△某小区回起拱地板回落位移（严重情况）

案例2：某小区上浮事故最初上浮位移25cm，开孔加载4天后，地下室上浮回落复原。

△某小区回起拱地板回落位移（轻微情况）

·井点降水法

对于局部上浮的情况，也可采用降水井的方式进行排水，该方式可不破坏地下室底板的情况下完成降水。

如下图为某小区出现局部抗浮时，采用井点降水法进行降水。在车库四周共设10个井点，降水井深14m，采用A500的无砂混凝土管，每个降水井配一台潜水泵进行抽水。排水沟沿基坑周边设置，分基坑东北角汇合一处，直接排入市政雨水管道，排水管为A250PVC，由南至北坡度0.2%。

△某小区抗浮事故发生后采用降水井布置图

·洗砂

上述措施效果不尽理想，结构仍然无法复原时，可采用以下措施：

1、利用高压水扰动地下室侧墙边的土壤，降低侧壁摩擦力；

2、利用高压水由底板开孔洗出底板下方沙土；

3、洗砂后放入污水泵抽除洗出的泥沙。

需要说明的是，洗砂难度很大且成本很高。因此当泥砂沉底与底板和地基密合较好时对于大多数地下室可以考虑接受一部分的残余变形。

05

 上浮稳定后的抗浮加固措施  

·配重法

配重法可以采取以下方式：

1、顶板覆土及素混凝土，需要与景观配合场地标高，需要验算地下室现有构件，如不满足需要加固；

2、顶板混凝土加固（即加固又增重），一般增加叠合板；

3、底板覆土及素混凝土，需要与建筑配合地下室层高是否满足；

4、底板混凝土加固（即加固又增重），一般增加叠合板；

5、多种方式混合；

需要注意的是，配重法均应复核基础承载力，特别是桩基础。

·抗浮锚杆及抗浮桩加固

尽管抗浮锚杆及抗浮微型桩施工机械较小，对于地下室空间来说仍然局促，施工前需充分论证机械是否能在地下室中正常使用，不满足地下室空间时，可对施工机械进行改装缩小尺寸。当多台机械施工时，应当使用足够通风设备进行地下室通风。

·主动卸压法

排水限压法具有造价低、工期短、风险小等优点，但后期存在运营维护费。

同时与《成都市绿色建筑施工图设计与审查要点》（2021版）要求有冲突，改造前应论证可行性。

· 肥槽重新回填

此外，还可以考虑将四周的土方部分挖除，对肥槽进行重新回填加固。

· 主要抗浮方法及其优缺点

△抗浮加固方案汇总表

以下列举了一些抗浮加固案例供参考：

△抗浮加固案例汇总表

06

  预防措施及注意事项 

1、对于狭窄且较深肥槽回填,推荐采用素混凝土或预制流态固化土；

2、对于宽阔且较浅肥槽回填，可以采用素混凝土及2：8灰土进行分层夯实，需要严格控制现场夯实质量；

3、设计应当充分考虑压实机械是否能在狭窄肥槽正常施工；

4、严禁施工单位未经设计单位同意提前结束场地降水；

5、地下室施工完成后，施工单位应当及时完成顶板覆土、并进行肥槽回填；

6、 雨季施工时，施工单位应注意现场水位变化，特别是暴雨时，注意防止雨水流入基坑。

知识点：地下车库抗浮失效预防措施