浅谈一种地下储粮新仓型抗浮设计及防水措施

胡亚东 万丹丹 司亚飞

河南工业大学（450000）

0 引言

我国有悠久的利用地下空间储存粮食的历史，从五、六千年前的仰韶文化时期到隋、唐时期都建有不少地下仓窑。建国后，地下粮仓建设是贯彻执行备战、备荒战略方针的一个重要组成部分。各地在对原有地下仓考察、发掘与研究的基础上，因地制宜地建造了多种形式的地下粮仓。据我们在全国现有地下粮仓的调研显示，地下粮仓常年温度保持在18℃以下,基本不用高耗能的空调就能使粮食避免生虫，这样就不需要药物熏蒸灭虫，不会对粮食造成药物污染，且粮食品质保持的较好。但是现有地下仓对场地有特殊要求,一般建在土质较好、地下水位低的山地、平缓坡地、丘陵等远离城市的偏远地区；现有地下仓仓容量较小，仓群占地面积较大，机械化作业程度低。地下钢筋混凝土筒仓不仅很好的继承地上筒仓容量大、占地面积小、结构合理的优点，而且克服了现有地下仓机械化程度低、仓容量小、受地形限制大、施工难度大等缺陷。

1 地下粮仓的抗浮设计

1）抗浮设计及防水措施分析

为了在全国推广这种绿色、节能、环保的地下储粮新方式，需要一个新型的受场地影响较小的新仓型。针对这个问题，我们开发了一种适应性强的地下钢筋混凝土筒仓。但是全国各地的地下水情况不一样，地下水位高低不同，为了适应一些地下水位较高地区的使用要求，需要考虑粮仓在地下水浮力作用下粮仓发生位移漂浮的情况。为了避免此类事情的发生，我们设计了一种既简单又实用的抗浮方案，即在仓底与仓壁交接的地方加了一圈钢筋混凝挑檐。挑檐不仅可以起到抗浮的作用，而且还加强了仓底与仓壁处的连接，大大减小了仓底与仓壁连接处漏渗水的可能。

2）由于粮食遇水极易发生霉变，造成粮仓内粮食不可挽回的重大损失，所以地下粮仓设计的重中之重是粮仓的防水措施。

①首先是钢筋混凝土自防水施工，要使用抗渗等级高的混凝土,混凝土中可加入适量微膨胀剂、减水剂、防水剂等，以提高其抗裂、抗渗性能。

②在混凝土浇筑过程中要特别注意振捣及时到位，应避免混凝土拆模后产生蜂窝、麻面，以阻绝渗水所造成的安全隐患。所以在浇筑混凝土时不但要分层浇筑，及时振捣到位，而且还要在仓体的内外模板上安装数量合适的振动器，充分挤出混凝土中的气泡。

③仓体应尽量一次浇筑完成，减少施工缝的数量。若是无法一次浇筑完成的应在施工缝处做防水处理，在后来浇筑前应将接触面凿毛，在凿毛处喷防水密封剂，而且施工缝处要事先设置止水钢板。

④粮仓主体施工结束后，检查混凝土仓体的仓壁是否平整、密实。若有裂缝、蜂窝、麻面、酥松等缺陷，可用石英砂、白水泥、防水剂的混合浆将小孔仔细填平。之后把混凝土表面的灰尘、混凝土浮浆、油污彻底进行清洗，以增强附着力。

⑤仓体内外喷防水密封剂，是一种混凝土深层渗透结晶密封剂，在混凝土表面形成一层密封的结晶膜，并能长时间向混凝土内部渗透，与混凝土中的碱性物质反应，生成胶凝结晶体，将混凝土中的缝隙和裂缝膨胀填实，有修补裂缝的作用，起到防水的作用。仓体在喷防水剂之前，仓体表面不能过于干燥，如果过于干燥，应先喷水湿润，晾到表面干后再进行防水喷涂施工。混凝土拆模后达到表干，即可进行防水涂装施工。第一次喷完后待表面干燥后再喷涂第二遍。之后在仓外壁及仓底再刷一种高弹性防水胶，防水胶要刷三遍，厚度要达到1.5 mm。

⑥不允许在已建成的仓体防水层上再穿孔洞与管线和预埋铁件。

⑦施工区环境温度在0～40℃之间,基材表面温度应大于2℃。

2 试验仓内容及结果

我们在河南金地集团粮食物流园区进行了地下粮仓的建造及实验。试验仓概况:筒仓外径 5 m，壁厚250 mm，地下埋深11.25 m，仓顶覆土厚度为2 m,地下水位枯水期-6 m,考虑抗浮设计地下水位-1 m,采用混凝土强度等级为C35,垫层C25，抗渗标号P8，CH-Ⅱ聚合物高效混凝土防水剂掺入量为按胶凝材料重量为水泥重量的2%。执行标准：《聚合物水泥防水涂料》GB/T894-2008。地下仓位移及防水,采用抗渗混凝土+CH-DPS混凝土深层渗透结晶密封剂+CH-GTJS LBK高弹性防水胶防水。防水混凝土严格按照《地下工程防水技术规范》要求进行施工。在仓底与仓壁交接的地方加了一圈500 mm厚600 mm宽的钢筋混凝挑檐。不但起到抗浮作用还能防止这个地方出现漏水问题。

这种筒仓较之前形式的地下粮仓有了很大的进步，它具有良好的防水性能，因此可以建在一些地下水位较高的地区。而且对筒仓进行了抗浮设计，进一步适应不同地区、不同季节、不同高度的地下水位对粮仓的影响。

经过两个月的努力，试验仓现已落成，落成一个半月后观察粮仓的防水及抗浮性能,均令人满意，未发现有渗水及粮仓上浮移位的现象，相信经过后期对实验仓中传感器所传回的数据的分析，可以设计出受力更合理的地下粮仓,更好的造福中国人民。

[1]余汉华,王录民,王振清,等.我国地下粮仓应用的现状及前瞻[J].河南工业大学学报(自然科学版),2008,29(3)：79～81.

[2]张景花.地铁车站的抗浮设计[J].山西建筑,2010,36(8)：122～123.

[3]GB/T894-2008,聚合物水泥防水涂料[S].

[4]GB50108-2008,地下工程防水技术规范[S].

[5]GB50666-2011,混凝土结构工程施工规范[S].