摘 要:本文通過實際的工程項目,提出了設置消壓泄水管在地下室集水坑側壁的辦法,并對該辦法的方案的優(yōu)化和實施方法進行詳細介紹。
關鍵詞:高層建筑;滲水裂縫;地下室滲水
地下室混凝土結構產生裂縫是由許多因素互相作用造成的。裂縫不僅會使地下室抗?jié)B能力大大降低,還會對地下室各功能使用造成影響,而且降低建筑物承載力,所以要認真的研究地下室產生的混凝土裂縫,采取合理的處理措施。減少地下室裂縫的產生要從選擇材料、設計、施工以及養(yǎng)護使用等方面嚴密監(jiān)測,互相配合,只有這樣才能達到標準。
1 工程概況
某高層住宅小區(qū)的地下防水工程,在塔樓和裙樓由建有1層地下室,塔樓的基礎采用的是人工挖孔樁,其裙樓的基礎是隔水板+獨立柱基,地下室的大概尺寸是40m×200m,路旁設常年水位在15m以下的排水溝。地下室的底板標高為13.5m頂板標高18.5m。
2 事故原因分析
2.1 概 況
該建筑塔樓的筏板基礎位于強風化的巖層上,一層地下室基礎是隔水板+獨立柱基,位于強風化以及全風化的巖層上。有少量孔隙水在全風化的巖層上,而強風化的巖層是不透水層。地下室后澆帶在沒有澆筑混凝土以前,只有隔水板與筏板的相交處存在著少量濕水點,在后澆帶進行混凝土澆筑后,底板的滲水點開始增多,由于連續(xù)半個月的降雨,致使底板裂縫的滲水大大的增加,后澆帶兩側全部開始滲水,隔水板與筏板相交處、隔水板與柱基相交處、地梁外、地梁邊以及隔水板跨中等有大量滲水裂縫出現(xiàn)(見圖1)。
2.2 事故原因分析
2.2.1 施工場地最高水頭超過設計假定標高
從地質勘測資料得到地下水位標高數(shù)據為0~9.5m,抗浮水位是地下0.5m。一期地下室底板墊層下標高數(shù)據是14.5m,設計水頭2.5m。開挖基坑時,除了全風化巖層和表層存在少量的滯水外,中風化以及強風化巖層中不存在水;山區(qū)的地形特點造成了高處散水,低凹處積水,在地下室外層墻回填土以后,周圍存在的滯水就會沿著巖層裂縫向低凹處滲透,巖層就好像不漏水“容器”,滲出的水慢慢的流向基坑,施工用水和大氣降水也都會流進不漏水的“容器”,因此水位越來越高,從而形成“集聚水”,和其它地下水一樣“集聚水”也有浮力,給地下室底板和側墻造成壓力;當?shù)叵率业装搴蛡葔鬂矌Х忾]以后,連續(xù)的降雨,水頭標高和道路相平,地下室的西側外墻水頭高度達到2.5m,道路側外墻水頭高度達到3~4.3m,在東南角的施工道路地下室外墻水頭高度達到4.4m,水頭大概增加0.6~2.4m。因為在施工階段沒有采取相應的降水措施,沒有夯實地下室外墻的回填土層,并且地面沒有采取排水措施,致使地面水滲透到地下室的底板下,連續(xù)的降雨導致“集聚水”的水頭從2.50m增加到局部的4.40m,配筋、底板厚度、地梁截面的變形都超過設計承受范圍,滲水裂縫急劇增多,接近高水頭的地方,在底板薄弱部位的滲水裂縫相對較多。所以“集聚水”水頭高度如果超過設計范圍,會造成地下室底板出現(xiàn)滲水裂縫。
2.2.2 設計、施工、建筑材料以及其它因素等造成的薄弱地
產生滲水裂縫建筑的筏板厚度大概范圍是1500到2000mm,柱基的厚度為1000mm,隔水板厚度為300mm,交界處的截面產生突變,應力集中,并且當應力集度超過混凝土抗拉強度的時候,便會造成混凝土開裂。柱基間地梁板帶的剛度相對較大,荷載分配較多,跨中的剛度相對較小,荷載的分配也比較少,而隔水板的配筋以及厚度相同,從而產生相對剛度強弱的區(qū)域,地梁邊、筏板周邊、跨中、板帶交界處、柱基周邊的板最先開始開裂滲水;位于強風化以及中風化巖層,壓縮應力大于全風化巖層,中風化和強風化巖層隔水板上產生的滲水裂縫也比較多。因為后澆帶上下層的鋼筋密度較大,兩側混凝土鑿毛中的泥砂以及建筑垃圾很難清理,在施工時又沒有采取相應的降水措施,并且采用的是擠排水施工得方法來進行混凝土的澆筑,再加上混凝土的配合比和坍落度不合理等原因,導致后澆帶兩側范圍成為薄弱帶,水增大到一定程度時,后澆帶兩側最先產生滲水裂縫。因為筏板的厚度大于1000mm,是大體積的混凝土,要想使混凝土內部得水化熱降低,要在混凝土中加入礦粉,施工時對混凝土采用分層澆筑,但是這樣仍然不可以對局部筏板因水化熱引起的裂縫得到完全消除;并且礦粉使用過量,會對混凝土的抗?jié)B性能以及強度造成影響,使其產生不規(guī)則滲水裂縫,在工程施工中,坍落度和水灰比很難嚴格控制,還有混凝土的振搗不到位,都會造成出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫,幾種原因相加,在薄弱帶和應力集中處會最先出現(xiàn)連貫滲水裂縫。
3 事故處理措施比較
3.1 滲水處和裂縫注漿堵漏
在地下室底板滲水的處理措施中,首先采取的方法是“堵”:選用防水劑在點狀滲水處以及裂縫上壓力注漿堵住漏洞,但是注漿注到裂縫處,裂縫又會繼續(xù)延伸,局部已經澆筑細石混凝土的金剛砂層,也會產生許多滲水小裂縫,因此“堵”無法解決根本的問題。
3.2 設置架空排水層
在地下室底板滲水的處理措施中,其次采用的是“疏”,也就是架設架空排水層,把滲漏的水疏導并且引到集水坑中一齊抽走。但是架空排水層相對較厚,使得地下室空間高度大為降低,也是其造價提高。在一般情況下,只適用于比較重要的建筑物。在全年的地下水位變化相對較大的地方,底板會產生間斷性的浸水,容易致使?jié)B裂底板的內鋼筋被銹蝕,對其安全的使用年限造成,無法從本質上解決問題。
3.3 集水坑側壁鉆泄水孔,降低水位
因為工期關系,施工中地下室底板一般采取一邊進行堵漏,一邊澆筑混凝土金剛砂層,如果采取“疏”,架設架空排水層,會導致地臺高度不一致。因此只能采取“降”,也就是降低地下水位。在實際施工前,選取了底板滲水最為嚴重的地方做相關試驗,在集水坑側壁附近的底板混凝土墊層下面鉆取?準80mm的消壓泄水孔1個,當鉆穿混凝土磚模和側壁時,滿孔噴水持續(xù)到10min左右,由此可知近兩年的施工中所積累集聚水的水量很大。然后,利用在地下室中分布均勻的集水坑,每個集水坑的側壁上鉆???準50mm的孔2個(見圖2),把墊層以下的水引向集水坑中,再利用自動潛水泵把水排去。接下來連續(xù)幾天里水不斷向外流出,地下室底板的裂縫寬度相對減小,滲出底板面積水慢慢消失,從泄水孔排出的水也減漸變小,地下水位降低的試驗獲得成功,處理的成本費僅幾千元。
4 降低地下水位改進措施
4.1 地下室底板下設透水砂墊層
隔水板墊層線面加鋪150mm左右厚度的砂層,采用整片塑料薄膜把砂層面覆蓋住,使得滲入砂層內的水泥漿減少,從而生成褥墊,這樣既可以起緩沖集中應力的作用,又可以為地下室的底板墊層下形成透水層,從而使得泄水管可以通暢的泄水到集水坑。
4.2 在集水坑側壁附設消壓泄水管
采用消壓泄水孔來疏通地下水,以達到降低水位目的。在此方法上稍加改進,也就是在集水坑的側壁設置消壓泄水管,把地下水位下降到地下室底的板墊層以下,從而減少底板水的壓力,地下室的底板選用自防水抗?jié)B混凝土,其迎水面不做為防水層,僅僅在底板面做面層,以此來節(jié)省設置架空排水層和防水層的造價。
5 結束語
綜上所述,當今的高層建筑行業(yè)發(fā)展迅猛,地下室作為必備的應用空間,越來越受到重視。然而地下室施工中極易產生滲漏現(xiàn)象,并且地下室防水工作對整個建筑的防滲、防潮的處理具有極其重要的影響。本文提出的地下室集水坑側壁設置消壓泄水管來降低水位,地下室底板采用抗?jié)B混凝土等一系列措施,可以節(jié)約大量的成本,從而為我國高層建筑的快速發(fā)展產生了巨大的經濟效益。
參考文獻
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