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地下工程如何“抗浮”?
吉林省人民防空办公室 http://jlrf.jl.gov.cn 来源: 日期: 2018-07-17

  建设地下工程都受到地下水的浮力作用,可能导致建筑底板破坏、梁柱节点处开裂及底板的破坏等。下面就一起看看常见问题及抗浮措施吧。

  一、常见问题

  1、没有考虑到地下水浮力的作用或没有对水浮力作用机理有足够的认识,导致在建设地下工程时没有做抗浮验算;

  2、没有做好施工现场的地下水勘察工作,导致抗浮设计中地下水水位的取值不当,没有考虑到极端天气下出现的最高水位;

  3、设计人员忽视抗浮计算中的一些因素,导致抗浮措施不当;

  4、施工单位在地下工程建设过程中对于抗浮措施没有引起足够的重视。

  二、抗浮方法

  ■ 配重法

  这种方法简单有效,主要可以通过增加自身的重量来抵御水的浮力。

  1、可以将增加的重量设置在底板上,通过抗浮计算得到需要配置的重量。

  2、底板上设置回填层,用土、砂、石等密度大的材料进行回填,利用回填物的重量来增加地下工程的总体重量,达到抗浮的目的。

  3、有时可以利用底板外挑部分回填一部分配重,达到增加自身重量的目的。

  4、对于底板为板柱或梁板结构,可以利用底板柱帽或梁至地坪之间的空间设置回填土,这种方法可以解决地下工程抗浮问题,还可以作为底板的防水处理。

  ■ 抗浮桩

  采用抗浮桩进行抗浮设计,主要利用抗浮桩侧面与土体的摩擦来抵消地下水浮力,抗浮桩的效果与桩长、桩径、桩型以及周围的地质条件都有很大的关系,因为制造抗浮桩的造价高,所以一般使用在柱、墙下等抗浮面积较大、受环境条件、施工条件影响大的地方。

  ■ 抗浮锚杆

  抗浮锚杆是利用锚杆与砂浆组成一个锚固体,保证锚固体和岩土层的结合力,可以提高地下建筑的抗浮能力。抗浮锚杆具有造价低、施工方便、受力合理等优点,广泛地用于地下空间抗浮施工。在实际施工中,施工人员要根据地下工程的结构形式、地质条件、浮力大小、施工条件和工期要求等因素确定采用何种抗浮措施。

  三、注意事项

  ■ 施工阶段的抗浮措施

  地下建筑物若处于透水系数比较大的粉质粘土、粉土、砂土中,由于正值施工期间,地下建筑的顶板和覆土尚未完成,此时底板和外墙已施工完成。在地下水的作用下,形成了水浮力,当浮力不大时,可以利用排水明沟、集水井进行排水,以减少水浮力;当土质的渗透系数大,应在地下建筑底板中设置后浇带,利用板下的垫石作为倒滤层,排除水后,直到地下建筑底板的水排干净后,浇筑后浇带的混凝土。

  ■ 永久性抗浮措施

  利用配重法、抗浮桩法、抗浮锚杆等来平衡地下水浮力,工程中常用的永久性抗浮措施:抗浮锚杆,由于粘质粉土、硬塑状粘土或风化基岩适宜钻孔注浆,若地下建筑底板下是这些土层,可以利用注浆锚杆法。抗浮锚杆具有良好的底层适应性,易于施工,锚杆布置非常灵活,锚固效率高。由于其单向受力特点,抗拔力及预应力易于控制,有利于建筑构件的应力与变形协调,降低结构造价,在许多条件下,优于配重法和抗浮桩法。

  四、地下建筑上浮后处理措施

  当发生地下建筑上浮后,应尽快采取措施增加配重和降低地下水水位,以减小水浮力,再检查地下建筑上浮是否造成建筑结构的破坏,破坏过程是否可以修复。常用的几种地下建筑上浮处理方法如下。

  (1)加载。设法迅速增加地下建筑的重量,以克服水浮力及地下建筑侧墙与土体之间的摩擦力,使卡在土层中的地下建筑沉回原位。

  (2)抽水。可以在现场重新启动原有的抽水井或另行打设抽水井以降低水压。

  (3)解压。在地下室底板上钻孔,以宣泄地下水,此外如果地下建筑外侧有足够的场地,可以考虑将周边塌方部分挖除,可以使地下建筑较易于下沉。

(责任编辑: 吉林省人防网)
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