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某小区地下车库入口坡道抗浮事故处理方法

2011-05-23

山西建筑 2011年27期
关键词:翼缘抗浮抗拔

1 工程概况

该工程位于杭州市萧山区,工程总建筑面积59 368 m2,地上为多幢4层~6层住宅楼,框架结构。地下车库1层,开挖最大深度约5.0 m。地下车库入口位于12号楼右侧,坡道外墙距离12号楼约4.18 m。坡道右侧为小区道路,基本施工完毕,坡道平面位置如图1所示。

图1 坡道平面位置图(单位:m)

根据原设计,车库及入口坡道采用钻孔灌注桩抗浮,因整体施工有困难,汽车坡道与主体采用后浇带断开。目前该汽车坡道已经开挖至基底,并已浇完素混凝土垫层,但坡道下未按设计要求打设抗拔桩。坡道两侧因离房子和道路较近,施工时采用钢板桩围护。

2 工程地质条件

2.1 土层参数

根据地质报告,本工程自上而下土层及参数见表1。

表1 工程土层及参数

2.2 水文条件

该场地在勘探深度范围内地下水主要为孔隙潜水和承压水。孔隙潜水埋藏浅,勘察期间测得水位在1.00 m~1.50 m,年水位变幅在1.50 m~2.0 m。主要接受大气降水的入渗补给,侧向径流和蒸发是其排泄的主要方式,浅部②-2粘质粉土透水性较好。

承压水主要分布于底层深部圆砾层中,承压水头埋深约8 m,水量中等。

根据地质报告提供的参数,本工程地下抗浮水位位于现道路地表下0.50 m。

2.3 坡道相对标高关系

本工程坡道外墙墙顶的黄海高程为5.80 m。现自然地面的黄海高程约为5.70 m,地下车库底板的黄海高程为1.15 m。坡道及地下室筏板板厚0.35 m。原始设计及相对标高关系如图2所示。

3 汽车坡道抗浮方案的分析与比较

1)抗拔桩:

抗拔桩能够很好的抵抗地下水对坡道底板产生的浮力,布置如原设计,但现坡道已经开挖到底并已经浇筑了垫层,打桩机无法进入场地施工,故该方案不能采用。

图2 坡道平面及剖面图

2)降截水法:

该法通过在地下室周边设置止水帷幕截断地下室与周边的水力联系,并在地下室设置集水井自动抽水,使得底板下的地下水位不高于某个设计的地下水位,从而达到地下室底板抗浮的目的。本工程基底以下有较厚的淤泥质土层,渗透系数小,用止水帷幕止水比较适合,但因周边距离房子和道路较近,无施工止水帷幕的空间,坡道两侧的基护钢板桩因施工时偏位较多,漏水严重,且钢板桩使用寿命有限,也不能作为地下室坡道的永久止水帷幕,故本方案也不合适。

3)抗浮锚杆:

利用在地下室坡道底板下打入多道小直径钢筋混凝土锚杆提供抗拔力,从而避免地下室坡道底板浮起。抗浮锚杆可以用小型钻机现场成孔,然后放入钢筋笼或大直径钢筋,并灌注细石混凝土成型,也可以事先预制,用小型压机压入土内即可。此方案具有较好的可行性,但因本场地地下淤泥质土层较厚,单根锚杆所能提供的抗拔力较小,从而需要较多的抗拔锚杆数量,锚杆长度也较长(穿透淤泥质土层),因此不够经济。

4)自重反压:

该方案目前应用较广泛,其自重构成也可以是多种多样,可以是底板自重,也可以是顶板及其上部构架或覆土的重量,还可以增加底板翼缘宽度。对于本工程来说,因为底板垫层已经浇好,要想加厚底板来增加自重则会产生较大的工作量和费用,另外底板加厚时,地下水计算深度也相应增加,性价比不是很高。增加底板翼缘宽度,该方法对较小的地下室底板作用较为明显,地下室底板太大的话,空间作用明显,地下室底板翼缘只对边上几跨产生明显的作用,则中间跨可能因为抗浮力不够而向上隆起。对于本工程来说,汽车坡道跨度较小,原先设计底板没有翼缘,现在则可以增加。问题是现在钢板桩围护已经做好,围护距离汽车坡道外墙约1.5 m,即所能向外延伸的翼缘宽度相当有限。

4 方案的选取和计算

根据以上分析,笔者选用在坡道底板上增加翼缘并在有限的翼缘上用毛石混凝土反压,在坡道外墙上增加混凝土构架以增加其自重的抗浮方案。坡道设计修改见图3。

设计计算范围取施工后浇带与○25轴间的不利地段。计算结果如下:

计算深度:

地下水浮力:

毛石混凝土自重:

外墙自重:

底板自重:

顶部构架自重:

合计坡道自重:

另考虑到坡道侧墙和土层接触面之间的静摩擦力尚未计入,故认为此设计方案可行。

图3 坡道设计修改图

5 设计体会及效果检查

地下室汽车坡道虽然属于主体工程的一部分,但由于其工程量较小且用后浇带断开以后,在设计和施工过程中往往会忽视其重要性从而产生工程事故,本文通过这起事故,分析和比较了几种常见的处理方法及其局限性,为以后的工作提供借鉴并以此提醒广大设计和施工工作者需要对细节问题引起重视,以免造成不必要的财产损失。

该工程在2010年4月份施工完毕并交付使用,期间经过几次比较大的台风和暴雨袭击,整个地下室和汽车坡道未出现浮起、开裂、下沉、倾斜等现象,使用情况良好,达到了设计的预期效果。

[1]GB 50009-2006,建筑结构荷载规范[S].

[2]DBJ 15-31-2003,建筑地基基础设计规范(广东省标准)[S].

[3]北京市规划委员会.北京市建筑设计技术细则(结构专业)[Z].2004.

[4]CECS 138∶2002,给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程[S].

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