地下室抗浮还能这样干？取代锚杆更省钱！

武汉以“江城”闻名全国，其地下水资源也极其丰富，特别是沿江两岸的区域，为避免地下水浮力造成地下室整体上浮而引起的结构损毁，从而造成巨大的经济损失，地下室的抗浮设计显得尤为重要。

地下室上浮事故      

传统采用的抗浮方案可分为两种：

① “压”，即采用回填材料或依靠结构自重来平衡地下水浮力；

② “拉”，即通过施工抗拔桩或抗浮锚杆来阻止结构上浮。

主要功能、对应类型及适用条件可归纳如下：

 

 

 

一

泄水减压工程及施工工艺介绍      

     

① 工程介绍 ：“泄水减压法”方案相较于传统抗浮方案是通过设置在地下室侧墙或底板上的泄水减压装置的措施将地下水引入、排出，从而减小或消除地下水对地下室的浮力影响。  

 

② 抗浮原理 ：一种内外结合的抗浮方法，让地下水通过地下建筑物侧墙或底板上设置的泄水孔，有组织的进入地下室内排水系统，结合已有排水系统，抽排地下水，降低室外地下水位，减小对结构上浮的压力。  

 

 

③ 施工工艺 ：预埋套管，与主体结构同步进行，侧墙或底板混凝土浇筑前进行预埋工作，待地下室周边回填完成后进行泄水装置安装。  

 

 

 

现场工程实例  

二

泄水减压成本组成      

     

 

 

泄水减压工程主要成本组成为装置设备费用、安装费用、设计技术服务费及后期需相应增加土建排水沟及集水井等土建造价，装置数量决定着整个泄水减压工程的造价。  

三

泄水减压成本管控要点      

     

泄水减压为垄断性专利工程，常规项目一般为业主通过调研其他地产项目价格，直接同施工单位约谈定价，需注意谈定的价格对于后期设备维护、检修等费用是否包干。随着房地产大环境变化，控制开发成本，加快开发节奏，“泄水减压法”方案逐渐被运用在一些房建项目。  

四

案例对比      

案例一  

 

(1)项目简介  

 

某项目总建筑面积54万㎡，其中:高层住宅总建面36万㎡，临街商业总建面4.1万㎡，幼儿园及配套总建面0.6万㎡；单层地下室建面20万㎡。  

 

(2)案例背景  

 

地下室开挖后，应考虑上层滞水对地下室的浮力作用，抗浮设计水位按室外地面设计标高考虑，依据设计规范要求，纯地下室部分需进行抗浮处理。  

(3)需解决问题  

 

针对常规处理方案抗浮锚杆或抗拔桩与新型泄水减压抗浮方案，通过工期、成本等方面进行对比，决策最终项目执行方案。  

(4)方案对比  

 

① 方案一 （原拟定方案：传统的抗浮方案——抗浮锚杆）  

 

项目前期提供方案为抗浮锚杆，具体方案为：直径300mm抗浮锚杆共计4929根，设计有效锚杆长度6.5米，竖向抗拔力特征值250KN。  

 

 

② 方案二 ：（新型抗浮方案——泄水减压）  

 

甲方通过邀请具备相关设计、施工“泄水减压法”抗浮方案资质的单位实地考察项目土方开挖后土质情况，并结合前期地质详勘报告，提供了满足设计要求的“泄水减压法”抗浮方案，具体方案为（侧墙泄水装置307套，底板泄水装置439套，对应新增土建排水沟）  

 

 

泄水减压装置平面布置图  

 

泄水减压侧墙及底板做法示意图  

(5)经济性对比 ：  

 

① 方案一 （原拟定方案：传统的抗浮方案——抗浮锚杆）  

 

 

 

说明：桩长按设计方案6.5m计算，价格参照相邻项目，测算含税总造价为578.58万元。  

② 方案二 （新型抗浮方案——泄水减压）  

 

经过询价武汉某项目，本方案泄水减压装置按每套3600元计算，测算总价为313万元，具体明细如下：（含拟采用新型泄水减压装置后期相应增加的土建排水沟及集水井）；  

 

 

 

由上可知，泄水减压装置较传统抗浮锚杆经济约265万元。  

(6)施工周期对比 ：  

 

 

 

抗浮锚杆施工在工程计划网络图中属于关键路线，本项目该工程施工计划工期约60-80日历天，而“泄水减压法”方案属于非关键路线，主要跟随主体结构施工时预埋孔洞以及后期安装抗浮泄水装置，对总工期不会造成影响。相较两种抗浮方案，“泄水减压法”抗浮方案可大大缩短工程建设总工期。
 

案例二  

 

(1)项目简介  

 

某项目业态为1栋49层办公楼，2栋36层酒店及酒店公寓，4～7层商业裙楼，3层联通式地下室，地下室埋深约17米，地下室面积约3.5万㎡。  

(2)案例背景  

 

①地下室主要埋置在粘性土层，以下为灰岩及泥岩层，均为相对隔水层；  

②地下水为上层滞水及承压水，由于承压水埋深大于30m，地下室抗浮仅考虑上层滞水影响。  

 

 

 

(3)方案对比  

 

① 方案一 ：（原拟定方案：传统的抗浮方案——抗浮锚杆）  

 

锚杆采用3根直径25mm三级钢，水泥砂浆等级为M30。单根锚杆长度不小于15m，进入含碎石粘土、强风化泥岩、页岩、硅质岩层，孔径200mm。单根抗拔承载力250kN或400kN，共设8013根入岩锚杆。  

 

 

 

② 方案二 ：（新型抗浮方案——泄水减压）  

 

沿地下室外墙及地下室中间局部区域布置泄水减压装置，间距2~3m。  

侧墙泄水孔布置高度为地下室底板结构面以上600mm，底板泄水孔设置在排水沟中。  

 

 

(4)经济性对比  

 

① 方案一 ：（原拟定方案：传统的抗浮方案——抗浮锚杆）  

 

 

 

说明：桩长按设计方案15m计算，价格参照其他项目，测算含税总造价为2188.79万元。  

② 方案二 ：（新型抗浮方案——泄水减压）  

 

 

 

由上可知，泄水减压装置较传统抗浮锚杆经济约1744万元。
 

(5)施工周期对比  

 

 

五

执行成就      

     

通过对泄水减压抗浮方案与抗浮锚杆方案比较，在经济性、施工周期方面均有较大优势，该技术施工方法简便，在武汉市及其他地区已应用数个项目，目前运行情况良好，无不良隐患。在地质、渗水量一致的前提下，对于地下室体量越大的项目，其经济性、工期等优势越大。  

六

案例总结      

     

 

(1) 与传   统的抗浮方案相比，“泄水减压法”在地下室抗浮设计中有如下优势：  

 

①概念简单，方案易实施，施工便捷；  

②合理使用可大幅度降低成本、缩短工期；  

③由于水浮力得到控制和减小，使地下建筑物的结构受力减小，可对地下室结构底板及侧墙也可进行一定的设计优化；  

④由于地下建筑物周边地下水位的降低，减小了地下室出现渗水事件的概率，对地下建筑物的防水抗渗有一定的帮助；  

⑤解决了施工期的抗浮问题，降低了常规抗浮手段对施工期抗浮问题考虑不足而引发地下室上浮的概率。  

 

(2) 采用泄水减压抗浮方案，将产生一定建设费用及后期运营维护费用；通过市场调研，每年运行和维护费用约为2000~3000 元 左右（抽水电费），无其他额外费用。   

 

(3) 采用泄水减压方案，侧墙泄水装置在墙外留置约 0.5m 长度的竖管以及部分区域新设排水沟可能对地下室外观和使用功能造成微小的影响。  

(4) 新型泄水减压装置也有一定适用条件：  

 

①适用于所有因上层滞水引起地下室上浮的地下建筑工程；  

②适用于地下室底板以下有承压水层，但承压水层与地下室底板之间有较厚的相对隔水层的地下建筑工程。  

③适用于地下建筑物埋置在相对隔水土层中，基底以下为相对不透水层的地下建筑工程。  

 

综上，新建工程项目在保证地下建筑工程抗浮性满足结构安全的情况下，能够运用“泄水减压法”抗浮方案，将为建设单位在达到理想抗浮效果的同时创造十分可观的价值。  

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