【摘要】根據(jù)本工程場(chǎng)地地形由西北向東南傾斜,高差較大,且車庫(kù)地面標(biāo)高比市政道路標(biāo)高還要高的條件下,通過(guò)設(shè)置地下盲溝主動(dòng)排水來(lái)永久性解決地下車庫(kù)抗浮的技術(shù)難題,此方案巧妙處理了地下車庫(kù)抗浮設(shè)計(jì)不足的問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】地下車庫(kù)抗?。幻?;排水泄壓
1、引言
隨著近幾年城市建設(shè)的快速發(fā)展,帶地下車庫(kù)的建筑越來(lái)越多。一般情況下,地下車庫(kù)均需要進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì),有時(shí)抗浮設(shè)計(jì)會(huì)成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。目前,抗浮設(shè)計(jì)采用的方法和措施有很多,按抗浮方式的不同,可分為以下兩種:
一種是以“抗”為主的方法,如設(shè)置抗浮錨桿的方法。目前此方法在工程界應(yīng)用最廣,計(jì)算方法也比較成熟,是主流。但隨著實(shí)踐和時(shí)間的累積,其缺點(diǎn)也日益顯露:如成本高,工期長(zhǎng)。隨著地下結(jié)構(gòu)的越來(lái)越深,水荷載劇增,此缺點(diǎn)越來(lái)越突出。
另一種是以“排”為主的方法。此法的核心內(nèi)容是通過(guò)排水降低抗浮水位,減少作用在防水底板上的水荷載。水位的降低可采取多種手段來(lái)實(shí)現(xiàn),如結(jié)構(gòu)底板下設(shè)置排水盲溝、減壓井等。
相對(duì)于以“抗”為主的抗浮方法,以“排”為主的抗浮方法在一定程度上克服了以“抗”為主的抗浮方法上述缺點(diǎn):
(1)成本低。相對(duì)于以“抗”為主的抗浮方法,以“排”為主的方法減少了作用在防水底板下的水荷載,由此帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益來(lái)源于以下幾個(gè)方面:取消了大部分的抗浮錨桿;有效的減少側(cè)墻厚度和配筋;可減少車庫(kù)底板厚度和配筋;縮短了施工工期。
(2)工期短。在常用的排水措施中,如果采用疏水墊層和排水盲溝的方法,施工工藝簡(jiǎn)單,不存在齡期上的要求,對(duì)設(shè)備和空間要求也低,容易實(shí)施機(jī)械化施工,一般條件下工期很短;如果采用減壓井,一口減壓井的工程量相當(dāng)于一根人工挖孔樁,由于減壓井的數(shù)量較少,總體工期也不會(huì)長(zhǎng);所以,相對(duì)于常規(guī)的被動(dòng)式抗浮,這種主動(dòng)的排水泄壓抗浮具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
2、工程概況
本工程地塊由9棟單體、一層車庫(kù)及局部?jī)蓪榆噹?kù)組成,主要功能為住宅、公共配套設(shè)施及車庫(kù),其中車庫(kù)面積約4萬(wàn)平方米。場(chǎng)地南低北高,西高東低,地形由西北向東南傾斜,成楔體塊狀形,水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜,且基底為不透水的微風(fēng)化花崗巖。工程采用天然地基,以中風(fēng)化、微風(fēng)化花崗巖作為持力層,抗浮水位較高,局部?jī)蓪榆噹?kù)處需要打抗浮錨桿。
3、排水泄壓抗浮技術(shù)
排水泄壓抗浮的原理:排水泄壓抗浮法就是利用連通管的原理,使結(jié)構(gòu)物周邊的地下水位始終不超過(guò)結(jié)構(gòu)物的設(shè)防水位,從而保證結(jié)構(gòu)物不上浮,以達(dá)到建筑物的抗浮目的。如圖1所示。
根據(jù)工程特征、環(huán)境條件及地質(zhì)條件,本項(xiàng)目地下車庫(kù)水浮力降低處理基本思路是上堵下疏。上堵環(huán)境水(大氣降水、地表水),下疏基巖裂隙水。地下車庫(kù)周邊上部采取不透水性或透水性差的土密實(shí)回填,防止環(huán)境水直接下滲;地下車庫(kù)底部外周圍設(shè)置盲溝,可將地下車庫(kù)側(cè)壁基巖裂隙水排出,并要求沿地形走勢(shì)在基礎(chǔ)底部設(shè)置縱橫盲溝加以貫通,將基底的基巖裂隙水匯至主盲溝,將地下水引入東側(cè)規(guī)劃路的市政管網(wǎng)內(nèi)。
在排水泄壓抗浮技術(shù)中,盲溝是主要構(gòu)件,盲溝主要由級(jí)配卵石組成的一個(gè)排水的滲水通道。在地下車庫(kù)底板高于場(chǎng)外市政排水管網(wǎng)的情況下設(shè)置的永久性主動(dòng)降低地下車庫(kù)水位的盲溝,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地下車庫(kù)的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)盲溝如圖2、圖3所示。
本案例地下車庫(kù)盲溝排水,是在地下車庫(kù)底板高于場(chǎng)外市政排水管網(wǎng)的情況下設(shè)置的,具有永久性主動(dòng)降低地下車庫(kù)水位,且盲溝排水措施安全、可靠、可操控性強(qiáng),利用靜止水壓力進(jìn)行排水,具有經(jīng)濟(jì)節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn),是綠色建筑中不可缺少的一部分。
通過(guò)在防水底板下設(shè)置盲溝排泄一部分地下水、控制底板下地下水的壓力,使地下車庫(kù)的水浮力與結(jié)構(gòu)自重及覆土重達(dá)到一定的平衡,從而解決抗浮問(wèn)題。不需設(shè)置抗浮錨桿,只需增加濾水、排水工程的一次性投資及后期維護(hù)成本,與抗浮錨桿方案相比可減少投資1000多萬(wàn)元。同時(shí),因施工開挖至基底時(shí),不需施工抗浮錨桿,減少了基底暴露時(shí)間,及時(shí)封閉底板,有利于地下車庫(kù)施工的安全,同時(shí)縮短了工期3~4個(gè)月。
通過(guò)上述分析可見,排水泄壓抗浮方案節(jié)約了工期和成本,因此采用本方案。
4、盲溝排水的優(yōu)點(diǎn)
1)依靠地下水的靜止水壓力,集水、排水,安全可靠、環(huán)保節(jié)能。2) 盲溝排水措施,構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工方便,可操作性強(qiáng)。設(shè)有檢查井,可隨時(shí)觀察地下水位,為控制地下水位提供可靠依據(jù),有效提高建筑物的安全性。 3) 盲溝排水措施適應(yīng)性強(qiáng),適用于不同深度,不同類型的地下建筑工程,有廣泛的應(yīng)用前景。4) 采用的軟管塑料盲溝管,技術(shù)先進(jìn),耐久性超過(guò)建筑使用壽命。5) 盲溝排水有效降低建筑物地下車庫(kù)抗浮水位,明顯降低建筑物建造成本,充分體現(xiàn)綠色建筑的特點(diǎn)。
排水盲溝既減小了環(huán)境污染、凈化了地下空間,又減少了投資,同時(shí)地下水也可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。
結(jié)語(yǔ):
排水盲溝抗浮構(gòu)造措施是一種構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工方便的抗浮設(shè)計(jì)方案。此方案構(gòu)造做法已在一些建筑設(shè)計(jì)中使用,排水效果良好。排水盲溝抗浮構(gòu)造措施安全、可靠,可操控性強(qiáng)。在綠色建筑不斷發(fā)展的今天,作為一種節(jié)能環(huán)保的建筑構(gòu)造措施,將成為地下車庫(kù)抗浮設(shè)計(jì)中不可缺少的一部分。
綜上所述,本文介紹的地下車庫(kù)盲溝排水泄壓抗浮措施具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益,且該措施符合國(guó)家提倡的節(jié)約、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的政策,應(yīng)該大力推廣。
參考文獻(xiàn):
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[2]郭春艷,黃永存.盲溝排水在地下車庫(kù)抗浮設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].吉林勘察設(shè)計(jì),2012(Z1):55-58.
作者簡(jiǎn)介:
李培奎(1985~),男,山東濟(jì)寧人,工程師,碩士,主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。