泄水减压方案在地库抗浮设计中的应用——以武汉新城·璞樾门第项目为例

张建新

（江苏筑森建筑设计有限公司，江苏 常州 213022）

1 地库抗浮方法

（1）方法一：采用“抗”的思路，通过增加压重，如加厚地库底板或顶板、增加覆土厚度、换填容重更大的材料、增设抗拔桩等，实现抗浮目标。该方法适用范围广，现在大多数地库抗浮设计均采用“抗”的思路。设计依据详见《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第5.4.3条：

式中：Gk为建筑物自重及压重之和，kN；Nw,k为浮力作用值，kN；Kw为抗浮稳定安全系数，一般情况下可取1.05。

（2）方法二：采用“放”的思路，在基底下方设置静水压力释放层，使基底的压力水通过释放层中的透水系统汇集并导流至集水井中排出，从而消除或减弱基底水压力，达到降低抗浮水位的目的，如图1所示。该方法有一定的适用条件：基底位于土质较坚硬且不（弱）透水（渗透系数K≤1×10-5cm/s）的土层。该方法成本优势明显，如能采用将带来巨大的经济效益。文章主要以武汉新城·璞樾门第项目为例，对该方法进行分析。

图1 释放水浮力系统示意图

2 武汉新城·璞樾门第项目工程概况

项目地处武汉市洪山区光谷四路，总用地面积约17万m2，总建筑面积约55万m2。地上约40万m2，产品类型含住宅、底商、叠拼洋房、联排别墅、养老建筑、幼儿园；地下约15万m2，局部地下两层，负二层为人防。场地西北至东南高差最大为5.5m，地库标高变化多，交接复杂，如按常规抗浮设计，工程成本将大大增加。

根据勘察报告，该工程地下水类型主要为上层滞水和基岩裂隙水两种。上层滞水：大气降水及周边居民生活用水的下渗补给，存在于地表填土层，水量随大气降水及地表排水强度而波动。基岩裂隙水：赋存于下伏基岩中，其稳定水位埋深较深，勘察期间未测得该水位，如图2所示。故该工程抗浮仅需考虑上层滞水的影响。该工程地下室基底位于③或④号粉质黏土层，土质较坚硬、弱透水（渗透系数K=6.1×10-6cm/s≤1×10-5cm/s）。

图2 典型场地土层剖面图

3 规范依据

湖北省地方标准《建筑地基基础技术规范》（DB42/242—2014）第11.5.3.2条，上层滞水的抗浮水位可按使用阶段场地地面标高取值；第11.5.3.6条，当地下建筑物周边有连续可靠的排水通道，且排水量及排水速度大于地面水和地下水的补给速度时，可取排水通道的标高作为抗浮设计水位。

4 抗浮设计

针对上述情况，该工程满足采用泄水减压方案进行抗浮设计的要求。

布置原则：（1）排水沟截面大小为300mm×200mm，紧贴地下室外墙，避开主楼，沿地下室环通布置，普通排水沟采用一般成品盖板，在地下大堂归家动线范围的排水沟，优化了盖板方案，普通成品盖板调整为预制混凝土盖板，并在预制混凝土盖板之上增设配筋面层进行隐蔽处理，保证了归家动线范围的建筑品质。（2）泄水方案以底板泄水为主，侧墙泄水为辅，泄水孔距为2.0～3.0m，孔内安装泄水装置，上层滞水经由泄水装置通过排水沟汇入集水井，抽排进入市政管网。

底板泄水装置采用预埋或后开孔方式，设置在排水沟内，避开基础，如图3所示。预埋方式施工步骤：（1）底板钢筋绑扎同时埋设并固定Φ89mm无缝钢套管，套管设置两道止水环，套管长度同底板厚；（2）施工时管口临时封堵，防止底板混凝土浇筑时堵死套管；（3）结构施工完毕，采用人工洛阳铲掏出部分孔底土，掏土深度不少于10cm，掏土时尽量避免挠动周边土；（4）在孔底回填配套碎石滤水包；（5）在预留的钢套筒内安装Φ78mm滤水装置，内装多级过滤料。底板泄水方案通过排水沟能很好地隐蔽泄水管，对地库品质影响较小。

图3 底板泄水装置示意图（单位：mm）

侧墙泄水装置施工步骤：（1）采用预埋方式，在绑扎侧墙钢筋的同时，在地下室外墙止水钢板上方埋设并固定Φ89mm无缝钢套管，套管设止水环，套管长度同地下室外墙厚度；（2）外墙模板拆除后，在套管外端安装Φ89mm外接套管，套管突出墙面约100mm；（3）施工地下室外墙防水卷材；（4）基坑回填完成后，采用人工洛阳铲掏土；（5）在孔内回填配套碎石滤水包；（6）地下室具备排水功能后，在预埋的钢套筒内安装Φ78mm滤水装置，内装多级过滤料，如图4所示。侧墙泄水适用于单层车库，该工程未采用此方式。因为侧墙泄水方案存在排水管外露，会严重影响地库品质，甲方、用户均难以接受。

图4 侧墙泄水装置示意图（单位：mm）

采用泄水减压方案对地库周边回填有严格要求：材料选用黏性土，回填过程中分层压实，压实系数不小于0.94。其目的主要是减少上层滞水渗入地下室板底，使渗入的上层滞水有效排入地下室内集水井中，如图5、图6所示。

图5 地下室周边回填示意图

图6 泄水减压平面布置图

5 结束语

该工程地库抗浮设计采用泄水减压方案共设置755个泄水孔，每个孔的泄水通过排水沟汇集到地库24个集水井，所有集水井均借用地库水专业设置的普通集水井，无额外新增集水井，由此带来了巨大的经济效益。具体体现在：（1）地下一层车库自重即可满足抗浮要求，可取消所有抗拔锚杆；（2）地下二层车库只需设置少量抗拔锚杆。该工程抗拔锚杆数量共计减少约9000根，节省造价1194万元，缩短施工周期约2个月，有效实现了甲方降本增效、高周转目标。

地库抗浮设计采用泄水减压方案优势明显，但该方案有严格的适用条件，故需仔细调研论证后方可实施。