某小區(qū)地下車庫(kù)入口坡道抗浮事故處理方法

1 工程概況

該工程位于杭州市蕭山區(qū)，工程總建筑面積59 368 m2，地上為多幢4層～6層住宅樓，框架結(jié)構(gòu)。地下車庫(kù)1層，開(kāi)挖最大深度約5．0 m。地下車庫(kù)入口位于12號(hào)樓右側(cè)，坡道外墻距離12號(hào)樓約4．18 m。坡道右側(cè)為小區(qū)道路，基本施工完畢，坡道平面位置如圖1所示。

圖1 坡道平面位置圖（單位：m）

根據(jù)原設(shè)計(jì)，車庫(kù)及入口坡道采用鉆孔灌注樁抗浮，因整體施工有困難，汽車坡道與主體采用后澆帶斷開(kāi)。目前該汽車坡道已經(jīng)開(kāi)挖至基底，并已澆完素混凝土墊層，但坡道下未按設(shè)計(jì)要求打設(shè)抗拔樁。坡道兩側(cè)因離房子和道路較近，施工時(shí)采用鋼板樁圍護(hù)。

2 工程地質(zhì)條件

2．1 土層參數(shù)

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，本工程自上而下土層及參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 工程土層及參數(shù)

2．2 水文條件

該場(chǎng)地在勘探深度范圍內(nèi)地下水主要為孔隙潛水和承壓水。孔隙潛水埋藏淺，勘察期間測(cè)得水位在1．00 m～1．50 m，年水位變幅在1．50 m～2．0 m。主要接受大氣降水的入滲補(bǔ)給，側(cè)向徑流和蒸發(fā)是其排泄的主要方式，淺部②-2粘質(zhì)粉土透水性較好。

承壓水主要分布于底層深部圓礫層中，承壓水頭埋深約8 m，水量中等。

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的參數(shù)，本工程地下抗浮水位位于現(xiàn)道路地表下0．50 m。

2．3 坡道相對(duì)標(biāo)高關(guān)系

本工程坡道外墻墻頂?shù)狞S海高程為5．80 m。現(xiàn)自然地面的黃海高程約為5．70 m，地下車庫(kù)底板的黃海高程為1．15 m。坡道及地下室筏板板厚0．35 m。原始設(shè)計(jì)及相對(duì)標(biāo)高關(guān)系如圖2所示。

3 汽車坡道抗浮方案的分析與比較

1)抗拔樁:

抗拔樁能夠很好的抵抗地下水對(duì)坡道底板產(chǎn)生的浮力，布置如原設(shè)計(jì)，但現(xiàn)坡道已經(jīng)開(kāi)挖到底并已經(jīng)澆筑了墊層，打樁機(jī)無(wú)法進(jìn)入場(chǎng)地施工，故該方案不能采用。

圖2 坡道平面及剖面圖

2)降截水法:

該法通過(guò)在地下室周邊設(shè)置止水帷幕截?cái)嗟叵率遗c周邊的水力聯(lián)系，并在地下室設(shè)置集水井自動(dòng)抽水，使得底板下的地下水位不高于某個(gè)設(shè)計(jì)的地下水位，從而達(dá)到地下室底板抗浮的目的。本工程基底以下有較厚的淤泥質(zhì)土層，滲透系數(shù)小，用止水帷幕止水比較適合，但因周邊距離房子和道路較近，無(wú)施工止水帷幕的空間，坡道兩側(cè)的基護(hù)鋼板樁因施工時(shí)偏位較多，漏水嚴(yán)重，且鋼板樁使用壽命有限，也不能作為地下室坡道的永久止水帷幕，故本方案也不合適。

3)抗浮錨桿:

利用在地下室坡道底板下打入多道小直徑鋼筋混凝土錨桿提供抗拔力，從而避免地下室坡道底板浮起。抗浮錨桿可以用小型鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)成孔，然后放入鋼筋籠或大直徑鋼筋，并灌注細(xì)石混凝土成型，也可以事先預(yù)制，用小型壓機(jī)壓入土內(nèi)即可。此方案具有較好的可行性，但因本場(chǎng)地地下淤泥質(zhì)土層較厚，單根錨桿所能提供的抗拔力較小，從而需要較多的抗拔錨桿數(shù)量，錨桿長(zhǎng)度也較長(zhǎng)(穿透淤泥質(zhì)土層)，因此不夠經(jīng)濟(jì)。

4)自重反壓:

該方案目前應(yīng)用較廣泛，其自重構(gòu)成也可以是多種多樣，可以是底板自重，也可以是頂板及其上部構(gòu)架或覆土的重量，還可以增加底板翼緣寬度。對(duì)于本工程來(lái)說(shuō)，因?yàn)榈装鍓|層已經(jīng)澆好，要想加厚底板來(lái)增加自重則會(huì)產(chǎn)生較大的工作量和費(fèi)用，另外底板加厚時(shí)，地下水計(jì)算深度也相應(yīng)增加，性價(jià)比不是很高。增加底板翼緣寬度，該方法對(duì)較小的地下室底板作用較為明顯，地下室底板太大的話，空間作用明顯，地下室底板翼緣只對(duì)邊上幾跨產(chǎn)生明顯的作用，則中間跨可能因?yàn)榭垢×Σ粔蚨蛏下∑稹?duì)于本工程來(lái)說(shuō)，汽車坡道跨度較小，原先設(shè)計(jì)底板沒(méi)有翼緣，現(xiàn)在則可以增加。問(wèn)題是現(xiàn)在鋼板樁圍護(hù)已經(jīng)做好，圍護(hù)距離汽車坡道外墻約1．5 m，即所能向外延伸的翼緣寬度相當(dāng)有限。

4 方案的選取和計(jì)算

根據(jù)以上分析，筆者選用在坡道底板上增加翼緣并在有限的翼緣上用毛石混凝土反壓，在坡道外墻上增加混凝土構(gòu)架以增加其自重的抗浮方案。坡道設(shè)計(jì)修改見(jiàn)圖3。

設(shè)計(jì)計(jì)算范圍取施工后澆帶與○25軸間的不利地段。計(jì)算結(jié)果如下:

計(jì)算深度:

地下水浮力:

毛石混凝土自重:

外墻自重:

底板自重:

頂部構(gòu)架自重:

合計(jì)坡道自重:

另考慮到坡道側(cè)墻和土層接觸面之間的靜摩擦力尚未計(jì)入，故認(rèn)為此設(shè)計(jì)方案可行。

圖3 坡道設(shè)計(jì)修改圖

5 設(shè)計(jì)體會(huì)及效果檢查

地下室汽車坡道雖然屬于主體工程的一部分，但由于其工程量較小且用后澆帶斷開(kāi)以后，在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中往往會(huì)忽視其重要性從而產(chǎn)生工程事故，本文通過(guò)這起事故，分析和比較了幾種常見(jiàn)的處理方法及其局限性，為以后的工作提供借鑒并以此提醒廣大設(shè)計(jì)和施工工作者需要對(duì)細(xì)節(jié)問(wèn)題引起重視，以免造成不必要的財(cái)產(chǎn)損失。

該工程在2010年4月份施工完畢并交付使用，期間經(jīng)過(guò)幾次比較大的臺(tái)風(fēng)和暴雨襲擊，整個(gè)地下室和汽車坡道未出現(xiàn)浮起、開(kāi)裂、下沉、傾斜等現(xiàn)象，使用情況良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期效果。

［1］GB 50009-2006，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范［S］．

［2］DBJ 15-31-2003，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(廣東省標(biāo)準(zhǔn))［S］．

［3］北京市規(guī)劃委員會(huì)．北京市建筑設(shè)計(jì)技術(shù)細(xì)則(結(jié)構(gòu)專業(yè))［Z］．2004．

［4］CECS 138∶2002，給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程［S］．