李軍心

(1.中建四局建設(shè)發(fā)展有限公司，福建 廈門 361000； 2.西安交通大學(xué)人居環(huán)境與建筑工程學(xué)院，陜西 西安 710049)

0 引言

隨著中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展與城市化進(jìn)程迅猛推進(jìn)，單純依靠高層建筑向上拓展空間已不能滿足城市發(fā)展對土地的需求。錢七虎[1]指出有序、合理、綜合、高效地開發(fā)利用城市地下空間資源，是解決以上述矛盾為主的“城市綜合癥”最有效。

但是隨著地下空間向下向深不斷開發(fā)，地下水位差引起的建筑基底抗浮問題日趨突出。南方沿海城市高地下水位區(qū)域尤為突顯，同時我國地下空間開發(fā)時間較短，理論研究與設(shè)計(jì)方法均存在一定不足，容易在工程建設(shè)中出現(xiàn)嚴(yán)重問題，如?？谑袎艋脠@商住小區(qū)裙樓，因受大暴雨襲擊導(dǎo)致地下水位抬高的浮力影響，致使興建中的2層地下室箱體浮出地面高達(dá) 4.5m[2]；佛山永豐大廈塔樓與裙樓內(nèi)庭地下室地面上拱 213mm[3]；此外，我國臺灣地區(qū)也發(fā)生過多起建筑地下結(jié)構(gòu)抗浮失效的工程事故，其地下結(jié)構(gòu)整體上浮或底板隆起，引起底板和梁柱節(jié)點(diǎn)等處開裂破壞，造成了嚴(yán)重后果[4]。

以往的工程實(shí)踐中，傳統(tǒng)的地下結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計(jì)主要是“加”法，通過不斷增加結(jié)構(gòu)抵抗力來抵消基底浮力，也稱被動式抗浮方法，如配重法、抗浮錨桿法、抗浮樁法等；但是隨著地下結(jié)構(gòu)開發(fā)更深更大，該方法將導(dǎo)致工程經(jīng)濟(jì)和時間成本的大幅增加。

近年來，地下結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計(jì)開始嘗試 “減”法，通過疏水系統(tǒng)排泄地下水來減少基底浮力，也稱主動式抗浮方法，該方法節(jié)省抗浮結(jié)構(gòu)措施，可大幅減少工程經(jīng)濟(jì)和時間成本。覃亞偉[5]以深圳某大型地下停車庫建設(shè)為研究背景，通過從工期、全壽命周期費(fèi)用等七個方面系統(tǒng)全面研究地下結(jié)構(gòu)泄排水減壓抗浮方法；干泉等[6]通過采用 FLAC3D 軟件對五角西岸住宅項(xiàng)目的地下室進(jìn)行抗浮分析，探討了泄水減壓法在地下室抗浮設(shè)計(jì)中的原理，研究了泄水減壓技術(shù)在實(shí)際工程中的適用范圍和主要特點(diǎn)；曹洪等[7-8]研究地下結(jié)構(gòu)截排減壓抗浮概念及應(yīng)用，并介紹一種利用排水廊道進(jìn)行坡地地下結(jié)構(gòu)抗浮的方法；郭海等[9]，代廣偉等[10]，結(jié)合不同項(xiàng)目分別介紹了地下室結(jié)構(gòu)底板疏水層施工技術(shù)。

1 工程概況

華爾頓1275(和昌中心)項(xiàng)目位于福建省廈門市環(huán)島干道西側(cè)、國際會展中心西北側(cè)，總建筑面積約32.34萬m2，其中地上建筑面積約17.88萬m2，上部由3棟46m小高層住宅1，2，3號(14層)，6棟106～146m超高層住宅4，5號(32層)，6，9號(38層)，7，8號(45層)組成。項(xiàng)目效果如圖1所示。

圖1 項(xiàng)目效果

本項(xiàng)目地下室建筑面積約14.46萬m2，項(xiàng)目地勢西高東低，東西高差約為12.7m，西區(qū)最深處由5層地下室組成，且本工程位于海邊，地下水豐富且水位較高，地下室底板抗浮問題尤為突出，如圖2所示。

圖2 項(xiàng)目地勢示意

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 總體方案

本項(xiàng)目地下室底板原設(shè)計(jì)采用抗浮錨桿。為了達(dá)到抗浮要求，需要施工大量錨桿，其作業(yè)周期長、成本高、施工期間噪聲大、持續(xù)時間長，對周邊環(huán)境存在較大影響。為減少對周邊居民生活影響，經(jīng)過論證，選用一種板底濾水層降壓新技術(shù)，該技術(shù)通過濾水層過濾地下水，再經(jīng)過誘導(dǎo)板誘導(dǎo)水進(jìn)入S形排水板中，利用地下水壓力將地下水排至疏水涵洞中；通過計(jì)算得出市政管道開口高度，由于水壓力，水自動由輸水涵洞排至市政管道，從而降低地下水浮力，達(dá)到主動抗浮目的，從而免去大量錨桿施工，同時加快施工進(jìn)度，節(jié)省工程造價。

2.2 疏水板設(shè)計(jì)

疏水板由下往上材料依次為土工布、碎石層、誘導(dǎo)板、雙層S形塑料排水板、薄膜、墊層、地板，如圖3所示。

圖3 疏水板斷面

2.3 集水涵洞設(shè)計(jì)

集水涵洞主要由0.8m×1.8m集水涵洞、 0.8m×1.2m排水豎井、防倒流鴨嘴閥、市政集水井等組成，如圖4所示。

圖4 集水涵洞示意

3 自動疏水系統(tǒng)施工工藝

3.1 關(guān)鍵工序

根據(jù)自動疏水系統(tǒng)特點(diǎn)制定關(guān)鍵工序如下：①驗(yàn)槽后，使用土工布覆蓋基層，并在土工布上鋪設(shè)100mm厚砂石作為濾水層；②用土工布包裹誘導(dǎo)板，并放置在砂石上，在誘導(dǎo)板上放置土工布包裹的S形排水板，水通過S形排水板排出，在上面覆蓋薄膜，薄膜與薄膜之間須連接密實(shí)，并澆筑墊層；③疏水系統(tǒng)連接至疏水涵洞，接口密封嚴(yán)密；④通過水壓力和建筑自身抗浮能力計(jì)算出市政管道開口高度并開口，安裝反流閥門(防止市政水倒流)。

3.2 詳細(xì)工藝

1)場地平整 根據(jù)圖紙標(biāo)高，采用人工進(jìn)行場地平整。

2)土工布鋪設(shè) 采用土工布(需達(dá)到200g/m2)進(jìn)行滿鋪，土工布交界處采用膠帶進(jìn)行粘結(jié)，避免出現(xiàn)漏洞。

3)誘導(dǎo)板安裝 采用土工布將誘導(dǎo)板包裹，不得有漏洞；包裹完成后，根據(jù)圖紙間距(輻射范圍為誘導(dǎo)板左右2m)進(jìn)行鋪設(shè)。

4)雙層S形塑料排水板安裝 將雙層S形塑料排水板疊合放置，并采用土工布包裹密實(shí)，放置于誘導(dǎo)板上；當(dāng)遇過梁時采用鍍鋅方鋼做橋架，避免梁受力影響排水板性能。

5)薄膜鋪設(shè) 采用薄膜進(jìn)行全面覆蓋，交界處采用膠帶粘結(jié)，避免混凝土滲至誘導(dǎo)板和雙層S形塑料排水板，將其堵塞，從而導(dǎo)致疏水性能降低。

6)墊層澆筑 根據(jù)圖紙進(jìn)行墊層澆筑，墊層澆筑過程需注意成品保護(hù)，避免對疏水系統(tǒng)的破壞。

7)集水涵洞施工及閥門安裝 在施工地下室外墻的同時，在地勢低且靠近市政管道一側(cè)，設(shè)置集水涵洞，并將所有地下疏水板連接至集水涵洞中，確保水匯集至此；對市政管道進(jìn)行開口，并在開口處設(shè)置反流閥門，確保市政水不會反流至涵洞中。

4 結(jié)語

1)華爾頓1275(和昌中心)項(xiàng)目已竣工1年多，并交付業(yè)主使用，未發(fā)現(xiàn)因抗浮不足造成的各種問題；且物業(yè)在集水涵洞中抽取水用于小區(qū)綠化澆灌，綠色環(huán)保。

2)自動疏水系統(tǒng)施工僅需1周時間，與原設(shè)計(jì)抗浮錨桿工藝比較，自動疏水系統(tǒng)安裝簡單快捷，施工工期短，且減少噪聲對周邊環(huán)境影響。

3)以華爾頓項(xiàng)目為例進(jìn)行計(jì)算，原設(shè)計(jì)項(xiàng)目錨桿施工費(fèi)用約2 800萬元，自動疏水系統(tǒng)施工費(fèi)用約400萬元，節(jié)約造價約2 400萬元。