岩体基坑地下室抗浮问题解析

周永刚（四川省川建勘察设计院，四川 成都 610000）



岩体基坑地下室抗浮问题解析

周永刚
（四川省川建勘察设计院，四川 成都 610000）

摘 要：随着建筑工程施工规模的持续增大，地下室结构已成为现代建筑必不可少的组成部分，其质量关乎着总体建筑结构的安全稳定。地下室设计中结构抗浮极为关键，应全面分析其影响因素，从而提出针对性的解决措施，以便确保整个建筑结构安全可靠性。本文深层分析了岩体基坑地下室抗浮问题，并提出实用性应用策略。

关键词：岩体基坑；地下室抗浮；处理策略

随着国内城市建设行业的飞速发展，使得大面积地下室结构被广泛应用，同时给建筑设计及施工带来诸多的技术性问题，其中以地下室抗浮问题处理最为显著。通常极端天气的出现而出现突发性降水，使得降水量突涨，地下水位升高而造成纯地下室局部上浮且底板拱起，最终引发各类质量问题。因此分析岩体基坑地下室抗浮问题对国内基坑地下室抗浮工作水平的提升有着极大的现实意义。

一、岩体基坑地下室抗浮概述

1 岩体基坑地下水来源

岩体覆盖层及强风化层中往往存在诸多地表滞水，中风化及其以下岩体间则除过岩石裂缝水之外，其余的都是不透水层，同时无地下水。岩体下地下室建造施工，周围地下水存在与否及地下水对主体结构浮力等方面应给予高度重视。

2 地下室抗浮分类与结构损坏特征

根据地下室抗浮失效机理和破坏形态等方面的不同，通常是将地下室上浮分为局部上浮和整体上浮。局部上浮则主要是建筑结构总重量大于水浮力，局部却直接承受水浮力部位自重小于浮力，这时则会出现抗浮承载力不均匀而结构出现上浮位移。总体上浮则是指地下水浮力大于建筑物自重，建筑物则极易出现总体向上位移。经过多方面研究分析，则抗浮承载力不会造成结构裂缝的位置主要是地下室，同时存在对应的分布规律。局部上浮而造成的裂缝分布在底板跨上，其范围广泛且走向较为规则，大都是板及梁跨中水平裂缝，问题严重时则极易导致底板局部拱起。工程总体上浮时则结构出现总体倾斜，从而存在极大的位移偏差，这和地下室结构刚度有很大关系，地下室结构刚度大时则总体向上便宜概率大，刚度小时则局部上浮概率大。

二、岩体基坑抗浮设计水头高度

汇水面积及汇水速度分析，降大雨和暴雨时基坑中结构周围水位升高飞快，所以通常下述情况下应全面考虑可能汇入基坑中地下水地表面积及水位升高速度：第一，地下结构已经建造完成，结构抗浮能力却未达到设计要求，这时则应利用临时降排水措施，从而有效控制地下水位；第二，结构使用中依靠降排水控制地下水位以降低地下水浮力。通过多方分析，降雨期间汇水速度及总量均大于排水速度及排水总量，基坑地下水位均可上升，若是水位高度大于抗浮控制水头，这时则极易出现地下结构开裂及破坏。所以若是地下结构经过控制地下水位确保抗浮承载力，则施工时期并未达到对应承载力时，降雨时期排降水速度应大于汇水速度，以便保障地下水位不大于抗浮控制水头高度。

岩体基坑里的地下水大都是基坑形成之后而汇聚的，所以结构抗浮设计时应分两种情况进行水头高度计算。第一，上部有着覆土层岩体基坑形成之后的抗浮设计水头高度属土层上层滞水到地下室底板低高度。如图1所示，上部覆土岩体基坑抗浮水头；第二，全岩体基坑形成之后的抗浮设计水头高度是基坑周围最低点到地下室底板底高度。

三、岩体基坑地下室抗浮措施选择

1 建筑结构设计施工阶段

岩体基坑地下室建筑结构设计施工时，时常会由于水文地质方面的影响而造成质量问题，这不仅影响着实际工程施工质量，更会给总体建筑结构带来极大安全隐患。为了有效地确保地下建筑施工质量，施工人员应按照工程施工具体问题，选用适宜的技术措施进行抗浮处理。地下建筑结构施工中所常用的抗浮方式大都是配重法及抗浮桩和抗浮锚杆设置等，这些方式在不同岩体工程中的应用效果并不相同，所以岩体基坑地下室结构抗浮设计时应严格按照工程具体情况及要求，选用科学有效的抗浮措施。通常在进行地下结构抗浮设计时常用配重法，此方式在具体应用中大都是于地下室结构中设置回填层，以便增加建筑结构自重，这时也就有效处理了地下建筑结构抗浮方面的问题。同时很多较为特殊的地址环境则均是使用抗浮桩及锚杆进行抗浮处理，此方式主要是利用桩型设计以处理地下建筑结果问题，使得建筑结构具备良好的抗浮性。该方式具体应用中则施工方式操作简单且成本低，所以被人们广泛使用。

2 岩体基坑地下室抗浮设计

复合处理地基的常用方式是主体结构局部运用CFG桩复合地基，裙房和纯地下室则使用天然地基，目前CFG桩技术非常成熟且经济适用；抗浮桩设置，此方式可有效处理抗浮问题，实际上是增加地下室自重，同时运用桩侧及地基间摩擦力实现抗拔；抗浮加固处理，这方面问题的主要处理方式首先是保障岩体地下室基坑工程和水文地质资料可靠性及真实性和实用性，利用这些相关材料将各类参数严格确定，这同时也是基坑设计优化及施工的基础内容。严格落实各项勘察及设计与施工和监测配合工作，其均是各司其政却也相互依托。利用科学合理的抗浮加工方式以确保岩体基坑地下室安全稳定，主要是集水井排水法及排水沟排水法和泄水减压法，再加上注浆填充加固法和换填黏土夯实法等。集水井排水法均是于地下室一段距离处布置两口人工挖掘孔降水井，井与井间距大约为10m。

图1上部覆土岩体基坑抗浮水头

结语

岩体基坑地下室抗浮问题应按照工程实际情况，选用适宜的抗浮水头，同时结合工程各项情况选用抗浮措施，这样可充分确保工程安全且降低投资，有效缩减工期，从而实现技术和经济的同步，安全和实用的协调。岩体基坑地下室抗浮设计对整个建筑工程结构有着极大的现实意义，从而确保建筑工程施工质量，同时有效处理各项安全隐患。本文分析了岩体基坑地下室抗浮各方面问题，并提出实用性应用策略，以期提升国内岩体基坑地下室抗浮工作水平。

参考文献

［1］饶薷.对地下室抗浮设计指标取值的思考［J］.贵阳学院学报（自然科学版），2010（1）.

［2］杨淑娟，张同波，吕天启，刘汉进，王胜.地下室抗浮问题分析及处理措施研究［J］.建筑技术，2012（12）.

中图分类号：TU753

文献标识码：A