降低地下水位法在地下室抗浮中的应用

饶 毅，赵 峰，曾 武

（1.武汉科技大学城市建设学院，武汉 430065；2.武汉市建筑工程质量监督站，武汉 430015）

随着城市化的建设，土地越来越稀少，人们开始更多的运用地下空间，大部分的高楼建筑都会建造地下室。对于建设在地下水位较高地区的地下室，其抗浮措施是设计中必须解决的重要问题之一。

目前在抗浮设计中常用的方法有自重抗浮、压重抗浮、基底配重抗浮、打抗拔桩抗浮或打锚杆抗浮等多种，降低地下水位法由于其特殊的降水措施近年来得到越来越多的应用。这些方法各有特点，针对不同的建设场地和不同结构体型的地下室选用不同的抗浮措施，会对结构受力和工程造价产生较大的影响。

1 降低地下水位法

水池的抗浮计算公式为：G/F≥1.05

式中，G为地下室自重等永久作用荷载；F为地下水浮力；N1为池底抗浮桩或锚杆的抗拔力。见图1。

降低地下水位法是通过在地下室四周排水沟和地下室外墙打泄水孔，让地下水有组织的进入室内排水系统降低水浮力F来达到抗浮的目的。该方法安全、经济，施工较为方便。此方法最早是当地下室由于水浮力产生破坏时采取的补救措施，在抗浮补救中有着非常好的效果，后来也逐渐用于抗浮设计。由于该方法具有一定的局限性，其运用并不是很普及也没有相应的规范。

降低地下水位法对地下室土体的要求比较高，适用于地表渗水，不适应于承压水和淤泥质土。该方法较之于相比较配重法和抗拔桩与抗拔锚杆有明显的优势，其施工方便，价格便宜。所以该方法用于抗浮补救或在适宜的地质条件下进行抗浮设计有着非常好的运用前景。

2 工程设计实例

该处以“某地地下室抗浮工程”为例，对降低地下水位法在具体工程实例中的运用进行分析。

工程概况：该工程地下室为地下一层，面积约25 000m2，主要作为地下车库使用。地下室（地下车库区域）为框架结构，采用柱下独基，底板建筑标高－5.700m，结构标高－5.750m，建筑±0.000标高为高程31.40m。目前该地下室未建设，场地地下水为赋存于第（1）层杂填土中的上层滞水和基岩中的裂隙水。上层滞水水位为地表下1.0～2.2m。

处理方法：第一种是压重法，可通过在地下室压重或增加地下室底板来增加原结构的重量或覆土重量以此来提高G达到抗浮的目的，该方法对原设计地下室截面配筋率相对较大的地下室最为适用，由于该工程抗浮水位高（该工程抗浮设计水位为±0.000标高高程31.40m），此方法实施难度大；第二种是抗浮桩（抗浮锚杆）加固法，通过桩或锚杆的抗拔力N1来抗浮，该方法对大体积地下室的抗浮相当有效，不仅能满足地下室的整体抗浮，还能通过合理布桩或锚杆来解决局部抗浮问题，但此方法成本高，施工周期长；根据该工程的实际情况主要考虑上层滞水，故采用降低地下水位法。处理方法如下：

1）基坑周边土回填前，保持周边降水工作，以免造成地下室的上浮；

2）利用建筑要求设置的排水沟和在靠近外墙内侧设置的排水沟，形成排水系统。在排水沟和外墙上布置泄水孔，并在孔内安装滤水装置，使进入基底的地表水经过泄水孔后通过排水系统抽排出去，避免在基底形成水浮力。排水系统和泄水孔布置见图2，泄水孔设置见图3。

3）为避免上层滞水大量渗至地下室底板底，导致在使用中经常性排水，地下室周边杂填土应挖除，重新回填粘性土，并分层夯实。处理方法见图4。

排水系统的施工工艺：预留泄水孔→洛阳铲掏土→滤水网制作→填充滤水材料→填塞钢丝球或尼龙丝→排水沟设置。

4）滤水网筒制作完毕后，往网筒内灌入砂石并捣实，密封网筒两端，网筒装入滤水孔前，在网筒安装完毕后，在滤水孔端、泄水孔内填塞钢丝球或尼龙球。

5）新设排水沟范围详见施工图，浇筑混凝土时预留沟槽即可。

6）工程造价对比

表1 /元

通过对比可知，在可以运用降低地下水位法的条件下其成本约为打锚杆桩法的1/4、配重法的1/3，该方法可大量降低工程造价。

3 结 语

比较详细的介绍了降低地下水位法应用原理以及适用范围和主要特点，通过具体的实例比较详细的介绍了降低地下水位法在实际工程中的施工工艺和注意事项，以及另外两种常用抗浮方法的主要特点。通过工程造价对比可以看出降低地下水位法相比其它两种常用方法节约成本的优势非常明显，并且降低地下水位法施工简便易行，可以为其它类似工程提供参考。

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