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某坡地建筑地下车库排水泄压抗浮技术应用

2018-05-14李培奎

中国房地产业·上旬 2018年5期
关键词:抗浮锚杆工期

【摘要】根据本工程场地地形由西北向东南倾斜,高差较大,且车库地面标高比市政道路标高还要高的条件下,通过设置地下盲沟主动排水来永久性解决地下车库抗浮的技术难题,此方案巧妙处理了地下车库抗浮设计不足的问题。

【关键词】地下车库抗浮;盲沟;排水泄压

1、引言

随着近几年城市建设的快速发展,带地下车库的建筑越来越多。一般情况下,地下车库均需要进行抗浮设计,有时抗浮设计会成为结构设计中的重要内容。目前,抗浮设计采用的方法和措施有很多,按抗浮方式的不同,可分为以下两种:

一种是以“抗”为主的方法,如设置抗浮锚杆的方法。目前此方法在工程界应用最广,计算方法也比较成熟,是主流。但随着实践和时间的累积,其缺点也日益显露:如成本高,工期长。随着地下结构的越来越深,水荷载剧增,此缺点越来越突出。

另一种是以“排”为主的方法。此法的核心内容是通过排水降低抗浮水位,减少作用在防水底板上的水荷载。水位的降低可采取多种手段来实现,如结构底板下设置排水盲沟、减压井等。

相对于以“抗”为主的抗浮方法,以“排”为主的抗浮方法在一定程度上克服了以“抗”为主的抗浮方法上述缺点:

(1)成本低。相对于以“抗”为主的抗浮方法,以“排”为主的方法减少了作用在防水底板下的水荷载,由此带来经济效益来源于以下几个方面:取消了大部分的抗浮锚杆;有效的减少侧墙厚度和配筋;可减少车库底板厚度和配筋;缩短了施工工期。

(2)工期短。在常用的排水措施中,如果采用疏水垫层和排水盲沟的方法,施工工艺简单,不存在龄期上的要求,对设备和空间要求也低,容易实施机械化施工,一般条件下工期很短;如果采用减压井,一口减压井的工程量相当于一根人工挖孔桩,由于减压井的数量较少,总体工期也不会长;所以,相对于常规的被动式抗浮,这种主动的排水泄压抗浮具有巨大的经济效益。

2、工程概况

本工程地块由9栋单体、一层车库及局部两层车库组成,主要功能为住宅、公共配套设施及车库,其中车库面积约4万平方米。场地南低北高,西高东低,地形由西北向东南倾斜,成楔体块状形,水文地质条件较为复杂,且基底为不透水的微风化花岗岩。工程采用天然地基,以中风化、微风化花岗岩作为持力层,抗浮水位较高,局部两层车库处需要打抗浮锚杆。

3、排水泄压抗浮技术

排水泄压抗浮的原理:排水泄压抗浮法就是利用连通管的原理,使结构物周边的地下水位始终不超过结构物的设防水位,从而保证结构物不上浮,以达到建筑物的抗浮目的。如图1所示。

根据工程特征、环境条件及地质条件,本项目地下车库水浮力降低处理基本思路是上堵下疏。上堵环境水(大气降水、地表水),下疏基岩裂隙水。地下车库周边上部采取不透水性或透水性差的土密实回填,防止环境水直接下渗;地下车库底部外周围设置盲沟,可将地下车库侧壁基岩裂隙水排出,并要求沿地形走势在基础底部设置纵横盲沟加以贯通,将基底的基岩裂隙水汇至主盲沟,将地下水引入东侧规划路的市政管网内。

在排水泄压抗浮技术中,盲沟是主要构件,盲沟主要由级配卵石组成的一个排水的渗水通道。在地下车库底板高于场外市政排水管网的情况下设置的永久性主動降低地下车库水位的盲沟,根据现场地下车库的实际情况,设计盲沟如图2、图3所示。

本案例地下车库盲沟排水,是在地下车库底板高于场外市政排水管网的情况下设置的,具有永久性主动降低地下车库水位,且盲沟排水措施安全、可靠、可操控性强,利用静止水压力进行排水,具有经济节能、环保的特点,是绿色建筑中不可缺少的一部分。

通过在防水底板下设置盲沟排泄一部分地下水、控制底板下地下水的压力,使地下车库的水浮力与结构自重及覆土重达到一定的平衡,从而解决抗浮问题。不需设置抗浮锚杆,只需增加滤水、排水工程的一次性投资及后期维护成本,与抗浮锚杆方案相比可减少投资1000多万元。同时,因施工开挖至基底时,不需施工抗浮锚杆,减少了基底暴露时间,及时封闭底板,有利于地下车库施工的安全,同时缩短了工期3~4个月。

通过上述分析可见,排水泄压抗浮方案节约了工期和成本,因此采用本方案。

4、盲沟排水的优点

1)依靠地下水的静止水压力,集水、排水,安全可靠、环保节能。2) 盲沟排水措施,构造简单,施工方便,可操作性强。设有检查井,可随时观察地下水位,为控制地下水位提供可靠依据,有效提高建筑物的安全性。 3) 盲沟排水措施适应性强,适用于不同深度,不同类型的地下建筑工程,有广泛的应用前景。4) 采用的软管塑料盲沟管,技术先进,耐久性超过建筑使用寿命。5) 盲沟排水有效降低建筑物地下车库抗浮水位,明显降低建筑物建造成本,充分体现绿色建筑的特点。

排水盲沟既减小了环境污染、净化了地下空间,又减少了投资,同时地下水也可以实现循环利用。

结语:

排水盲沟抗浮构造措施是一种构造简单,施工方便的抗浮设计方案。此方案构造做法已在一些建筑设计中使用,排水效果良好。排水盲沟抗浮构造措施安全、可靠,可操控性强。在绿色建筑不断发展的今天,作为一种节能环保的建筑构造措施,将成为地下车库抗浮设计中不可缺少的一部分。

综上所述,本文介绍的地下车库盲沟排水泄压抗浮措施具有显著的经济效益,且该措施符合国家提倡的节约、环保、可持续发展的政策,应该大力推广。

参考文献:

[1]郭春艳,黄永存,于峰.盲沟排水在地下车库抗浮设计中的应用[J].建筑设计管理,2013(4):44-47.

[2]郭春艳,黄永存.盲沟排水在地下车库抗浮设计中的应用[J].吉林勘察设计,2012(Z1):55-58.

作者简介:

李培奎(1985~),男,山东济宁人,工程师,硕士,主要从事结构设计工作。

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