沈 意

（浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 311231）

0 引言

近幾年，因地下室抗浮引起的工程事故案例屢有出現(xiàn)，引起了社會(huì)各界的高度關(guān)注，工程抗浮設(shè)計(jì)已經(jīng)成了建筑行業(yè)聚焦的熱點(diǎn)話(huà)題之一。地下室上浮，會(huì)在底板產(chǎn)生裂縫滲水、豎向構(gòu)件壓碎、上部結(jié)構(gòu)傾斜、填充墻開(kāi)裂、設(shè)備管線(xiàn)拉斷等現(xiàn)象，即使進(jìn)行降水或者結(jié)構(gòu)加固后，主體結(jié)構(gòu)也已經(jīng)產(chǎn)生了損傷，無(wú)法消除。

1 地下室抗浮設(shè)計(jì)關(guān)鍵因素

地下室抗浮失效，是多方面原因造成的。除了極端天氣越來(lái)越多之外，各方面都需要在安全和經(jīng)濟(jì)兩者之間做好平衡。

抗浮水位的取值，是地下室抗浮設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。按照地勘報(bào)告的建議取值，并非萬(wàn)全之策，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地情況對(duì)抗浮水位取值的合理性予以判斷。2021 年浙江義烏某地下室上浮案件的判決結(jié)論：“設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)施工圖過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)考慮到地表水滲入地下可能引起地下室底板自重不足而上浮的情形，即應(yīng)當(dāng)對(duì)地下室底板的抗浮措施進(jìn)行設(shè)計(jì)?！笨梢钥闯?，即使設(shè)計(jì)時(shí)抗浮水位依據(jù)地勘報(bào)告建議取值，設(shè)計(jì)單位因?yàn)闆](méi)有判斷其合理性而需承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。

抗浮設(shè)計(jì)方案的選擇是否妥當(dāng)，也是影響地下室抗浮設(shè)計(jì)是否安全的因素。在軟土地基中，抗浮錨桿不適用，預(yù)應(yīng)力管樁謹(jǐn)慎用，鉆孔灌注樁雖然承載力高、施工質(zhì)量容易得到保障，但造價(jià)偏高，業(yè)主不愿意用。

上部結(jié)構(gòu)自重的準(zhǔn)確計(jì)算，同樣是地下室抗浮設(shè)計(jì)的影響因素。方案階段，景觀(guān)設(shè)計(jì)時(shí)假定地下室頂板覆土較厚，而實(shí)際施工中為了節(jié)省造價(jià)而減薄覆土；邊造邊改，也是當(dāng)前設(shè)計(jì)行業(yè)的常態(tài)，建設(shè)過(guò)程中業(yè)主為了調(diào)整業(yè)態(tài)布置，會(huì)臨時(shí)調(diào)整樓蓋范圍，局部開(kāi)大洞。當(dāng)這些減輕上部結(jié)構(gòu)自重的情況發(fā)生后，若未能及時(shí)變更設(shè)計(jì)，地下室抗浮就會(huì)存在安全隱患。

施工階段的地下室抗浮安全，同樣不容忽視。結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計(jì)是按照使用階段的上部荷載抵扣水浮力進(jìn)行計(jì)算，施工階段則常用坑外降水，上部主體結(jié)構(gòu)施工到多少層才能停止降水，設(shè)計(jì)文件應(yīng)予以明確。提前停止降水，上部自重不足以壓制地下室上浮。

2 地下室抗浮設(shè)防水位的合理取值

確定抗浮設(shè)防水位需要綜合考慮各方面的因素，與場(chǎng)地的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)有關(guān)，還取決于建筑整個(gè)運(yùn)營(yíng)期間內(nèi)地下水位的變化趨勢(shì)。建設(shè)場(chǎng)地周邊地下水的補(bǔ)給情況也不容忽視，如果毗鄰河道湖泊，確定抗浮水位時(shí)應(yīng)更加謹(jǐn)慎。

地下室抗浮水位，通常偏保守取室外地坪往下 0.5 m。合理確定抗浮水位，除了應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐臍v史最高洪水位之外，還應(yīng)考慮室外地表高差，特別是市政道路的高差等。沿海地區(qū)經(jīng)常會(huì)在現(xiàn)有自然地坪的標(biāo)高上，回填 1～2 m 上抬首層標(biāo)高，地下室抗浮水位的選擇，應(yīng)考慮建成后的自然地坪。

坡地建筑不能一刀切選取最高點(diǎn)或者最低點(diǎn)標(biāo)高，可以分段選取抗浮水位，將地下室根據(jù)室外坡度進(jìn)行網(wǎng)格化，每個(gè)網(wǎng)格區(qū)間可偏保守取局部室外地坪最高點(diǎn)作為參考點(diǎn)，下降 0.5 m 作為抗浮水位（見(jiàn)圖 1）。

圖1 坡地建筑抗浮水位取值

3 地下室抗浮設(shè)計(jì)技術(shù)措施

針對(duì)地下室收到的水浮力，常見(jiàn)的設(shè)計(jì)技術(shù)措施分“抗浮”和“減浮”兩種思路?！翱垢　钡闹饕胧┤缦?。

1）通過(guò)樁基礎(chǔ)與樁周土之間的摩擦力，抵抗地下室的水浮力?？垢缎椭饕泄嘧痘蛘哳A(yù)制樁，灌注樁合理分段配置鋼筋，滿(mǎn)足受力和裂縫的要求；管樁則盡量避免有接頭，多節(jié)管樁時(shí)偏保守選用一節(jié)承載力，采用兩節(jié)或者多節(jié)的抗浮承載力時(shí)需要謹(jǐn)慎選擇，并建議進(jìn)行專(zhuān)家論證。管樁抗浮時(shí)與承臺(tái)的接頭，應(yīng)采用圖集中的標(biāo)準(zhǔn)做法，內(nèi)灌一定高度的混凝土，并配置鋼筋，通過(guò)鋼筋的錨固與承臺(tái)形成整體，傳遞地下室底板上抬導(dǎo)致的拉力。

2）均勻抵抗水浮力，在基巖接近地表的地區(qū)，通常采用抗浮錨桿，此時(shí)不一定僅在墻柱附近布置錨桿，可在基礎(chǔ)底板均勻布置。錨桿施工時(shí)一定要采用二次注漿的施工工藝，確保灌漿飽滿(mǎn)均勻，與錨桿充分握裹。沿海地區(qū)多為軟土地基，接近地表的通常是回填土或者深厚的淤泥質(zhì)土，抗浮錨桿得不到足夠的土體錨固，設(shè)計(jì)前應(yīng)充分調(diào)研當(dāng)?shù)氐牡叵率铱垢〕Ｓ米龇?，討論錨桿的可行性。

3）適當(dāng)增加上部結(jié)構(gòu)的重量，如結(jié)合室外景觀(guān)合理設(shè)置地下室頂板覆土厚度，必要時(shí)可在基礎(chǔ)底板上填充如配重混凝土、配重砂漿等比重較大的材料，與建筑面層做法相協(xié)調(diào)。

“減浮”的主要措施如下。

1）合理設(shè)置地表水的排泄通道，特別是暴雨期間，避免地下室周?chē)钏?。室外地面盡量進(jìn)行有組織排水，地下室構(gòu)件迎水面做好防水層。

2）合理設(shè)置地下室頂板標(biāo)高，減少基礎(chǔ)底板與室外地坪、附近市政道路的高差。

3）基礎(chǔ)底板設(shè)置泄洪孔和排水溝，某些特殊情況下可以有組織地將地下水排到指定位置，減少水浮力。

4 正確處理抗浮設(shè)計(jì)優(yōu)化建議

優(yōu)化意見(jiàn)需要有甄別地采用，堅(jiān)守安全底線(xiàn)，同時(shí)兼顧設(shè)計(jì)合理性。一方面費(fèi)用與優(yōu)化的工程量相關(guān)，另一方面優(yōu)化單位不用承擔(dān)設(shè)計(jì)責(zé)任，因此優(yōu)化單位為了自己利益，往往會(huì)不負(fù)責(zé)任、毫無(wú)底線(xiàn)的提出各種優(yōu)化意見(jiàn)。這時(shí)需要設(shè)計(jì)單位正確看待優(yōu)化意見(jiàn)。有利于現(xiàn)場(chǎng)施工或者節(jié)省造價(jià)的建議，可以接受；而不顧周邊場(chǎng)地環(huán)境地表標(biāo)高關(guān)系，不顧當(dāng)?shù)亟涤炅浚卜穸ǖ乇硪韵?0.5 m 的工程經(jīng)驗(yàn)，盲目提出按照地勘報(bào)告提出的最高洪水位進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)，這些建議影響到結(jié)構(gòu)安全，必須予以抵制。對(duì)于過(guò)度優(yōu)化，需要讓優(yōu)化方案的提出者承擔(dān)更多的責(zé)任，如要求優(yōu)化單位的結(jié)構(gòu)師具有注冊(cè)執(zhí)業(yè)資格并同時(shí)在施工圖簽字蓋章，對(duì)安全負(fù)同等責(zé)任。

5 地下室抗浮設(shè)計(jì)的應(yīng)對(duì)思路

主管部門(mén)要加大監(jiān)管力度，設(shè)計(jì)不合理時(shí)應(yīng)及時(shí)糾正，協(xié)調(diào)好業(yè)主提出如抗浮水位取值、地下室埋深、抗浮樁型選擇、施工階段降水等方面的不合理要求，保護(hù)設(shè)計(jì)；出了問(wèn)題，除了修復(fù)加固外，首要追加對(duì)建設(shè)單位的處罰力度，不管和設(shè)計(jì)施工有無(wú)關(guān)系，建設(shè)單位是工程質(zhì)量的第一責(zé)任單位；其次再根據(jù)事故原因處罰其他相關(guān)單位。犯錯(cuò)成本低，就會(huì)引誘資本知法犯法。

建設(shè)單位應(yīng)全方位、全過(guò)程考慮工程成本。在地下車(chē)位都可以售賣(mài)回籠資金的前提下，適當(dāng)提高地下室抗浮安全儲(chǔ)備，并不會(huì)對(duì)工程成本帶來(lái)較大影響。往往施工進(jìn)度、施工工藝的合理性、設(shè)計(jì)參數(shù)的合理取值，更能影響成本，建設(shè)單位應(yīng)多從這些方面考慮，而不是緊盯土建成本。施工難度大，導(dǎo)致樁基施工成本增加、樁基施工周期加長(zhǎng)，這些方面造成的經(jīng)濟(jì)損失，遠(yuǎn)大于減少一點(diǎn)點(diǎn)抗浮水位節(jié)約的成本。

勘察單位和設(shè)計(jì)單位，既要確保安全，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)合理。地下室抗浮水位、各土層力學(xué)參數(shù)取值，不能太保守，至少也要借鑒周邊工程的成功經(jīng)驗(yàn)；設(shè)計(jì)單位在抗浮設(shè)計(jì)中，應(yīng)進(jìn)行多方案的比選，盡量考慮周詳，特別是在樁型、樁徑、進(jìn)入持力層深度、單樁抗浮承載力等方面，設(shè)計(jì)前一定要調(diào)研當(dāng)?shù)貙?shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和施工經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)設(shè)計(jì)單位對(duì)地勘報(bào)告中的抗浮水位取值有異議時(shí)，地勘單位應(yīng)提供答疑和技術(shù)咨詢(xún)，必要時(shí)應(yīng)協(xié)商合理的取值，為設(shè)計(jì)提供有益的建議，共同保證地下室抗浮設(shè)計(jì)的安全。

6 結(jié)語(yǔ)

地下室浮起將引起嚴(yán)重的社會(huì)負(fù)面影響。設(shè)計(jì)人員需要充分了解項(xiàng)目所處場(chǎng)地的地質(zhì)條件，全面掌握當(dāng)?shù)爻Ｓ每垢≡O(shè)計(jì)思路，因地制宜地選擇抗浮設(shè)計(jì)方法。抗浮水位的合理取值，是影響地下室抗浮是否安全的關(guān)鍵因素。設(shè)計(jì)人員可以分別從抗浮和減浮兩個(gè)方面采取措施，確保地下室抗浮設(shè)計(jì)方案的全面平衡，并與其他行業(yè)主管、建設(shè)、勘察、施工、咨詢(xún)等相關(guān)單位合力提高地下室質(zhì)量，有效減少抗浮問(wèn)題對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的影響，促進(jìn)建筑企業(yè)的健康發(fā)展。Q