集水井結(jié)合盲溝在山區(qū)巖質(zhì)基坑地下室抗浮中的應(yīng)用

■鄧　超　嚴(yán)　軍（十堰市建筑設(shè)計(jì)研究院湖北十堰442000）

集水井結(jié)合盲溝在山區(qū)巖質(zhì)基坑地下室抗浮中的應(yīng)用

■鄧超嚴(yán)軍
（十堰市建筑設(shè)計(jì)研究院湖北十堰442000）

山區(qū)巖質(zhì)基坑地下室的抗浮設(shè)計(jì)和施工常常需要考慮不同的泄水情況，受特殊地形地貌條件影響，傳統(tǒng)的抗浮措施往往不能達(dá)到最好的經(jīng)濟(jì)效果。本文詳細(xì)講述了巖質(zhì)基坑地下室的地下水來源，從地下室抗浮設(shè)計(jì)水頭高度出發(fā)，并以十堰市某地下室為例，介紹了集水井結(jié)合盲溝在山區(qū)巖質(zhì)基坑地下室抗浮中的具體應(yīng)用，以期為類似的施工項(xiàng)目提供參考。

巖質(zhì)基坑地下室水頭高度盲溝集水井

1　巖質(zhì)基坑地下室中的地下水來源

巖體基坑主要分為覆蓋層、強(qiáng)風(fēng)化層、中風(fēng)化層及微風(fēng)化巖體四個(gè)部分，其中覆蓋層和強(qiáng)風(fēng)化層中常常儲(chǔ)存著地表水，中風(fēng)化層及底部微風(fēng)化巖體的孔隙度很小，除了含有部分裂隙水之外，無地下水且基本不透水[1]。在巖質(zhì)基坑地下室的建造過程中，應(yīng)考慮其周圍是否存在地下水，重視地下水浮力對(duì)地下室結(jié)構(gòu)的影響。

十堰市位于秦嶺山脈，基底巖石主要為變質(zhì)巖，地下室大多數(shù)直接坐落在這些巖石之上。這些巖體的孔隙度小，透水性弱，地下水流通性差。雖然巖體中沒有地下水或所含地下水較少，但施工用水、大氣降水、巖石孔隙水、地下管道滲漏污水等卻極易匯聚于基坑中，停滯在地下室周圍。地下室施工期間，這些水被及時(shí)排出，但待到地下室完成，外圍土回填并停止排水，由于巖體透水性弱，這些水又匯集于建筑物四周。因此，必須設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)拿希瑢?duì)地下水進(jìn)行排泄。

2　巖質(zhì)基坑地下室抗浮設(shè)計(jì)水頭高度

由于巖質(zhì)基坑中的地下水是基坑形成后在四周匯集而形成的，而不是地質(zhì)意義上定義的存在于地表以下含水層中的地下水。十堰市年平均降水800毫米以上，地下水資源豐富，在基坑施工過程中，常常出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。因此，在對(duì)巖質(zhì)基坑地下室進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按具體情況對(duì)抗浮設(shè)計(jì)水頭高度進(jìn)行計(jì)算。（1）巖體上部有覆蓋土層。在計(jì)算抗浮設(shè)計(jì)的水頭高度時(shí)，應(yīng)考慮到上覆土層的影響，去除覆蓋土層頂部的上層滯水帶高度。具體水頭高度H為地下室底板至上層滯水底部的高度。十堰市地貌多發(fā)育河谷平地、山間盆地，第四紀(jì)沉積物沉積較厚，在抗浮設(shè)計(jì)水頭高度計(jì)算時(shí)，應(yīng)充分考慮土層頂部滯水帶的影響。（2）巖體上部無覆蓋土層。全巖基坑地下室抗浮設(shè)計(jì)水頭高度的計(jì)算較為簡(jiǎn)單，為基坑周圍最低點(diǎn)至地下室底板的高度。

3　集水井結(jié)合盲溝在山區(qū)巖質(zhì)基坑地下室抗浮中的應(yīng)用

十堰市地處山區(qū)，基坑多屬于巖質(zhì)基坑，地下水滲入慢，一旦積水，滲出也慢。在地下室施工和使用過程中，地下水上浮作用易引起較大破壞，但應(yīng)用常規(guī)結(jié)構(gòu)抗浮造價(jià)高，筆者建議在地下室底部采用集水井和盲溝，盲溝上部采用隔水材料，利用集水井抽取滲入基坑中的水，達(dá)到抗浮效果[2]。本章以十堰市某地下室為例，從盲溝與集水井的工作原理出發(fā)，介紹其在地下室抗浮中的具體應(yīng)用。

3.1集水井與盲溝的工作原理

盲溝排水的動(dòng)力主要分為靜水壓力和水泵提升兩種，十堰市山地地貌發(fā)育，場(chǎng)地地勢(shì)較高時(shí)，盲溝排水的動(dòng)力可以選擇靜水壓力，否則易選用水泵提升排水。巖質(zhì)基坑地下室周圍的地下水通過盲溝反濾層滲流、聚集到盲溝管道內(nèi)，在靜止水壓力的作用下，沿著盲溝管道排至集水井中[3]。集水井與市政排水管道相連通，其中的地下水可從市政排水管道排出，也能通過水泵裝置將其抽出，達(dá)到排水效果。圖1為十堰市某地下室盲溝與集水井的示意圖。

3.1.1盲溝

（1）修建地下檢修通道的混凝土結(jié)構(gòu)。（2）上部隔水層：作用是隔斷大部分地表水下滲，減小盲溝和集水井中的積水量，降低水泵提水費(fèi)用。基坑回填時(shí)可用壓實(shí)粘性土作為該隔水層。（3）第一道反濾層：反濾層是保證盲溝長(zhǎng)久通暢，阻止泥砂進(jìn)入其中的保護(hù)層。反濾層主要包括滲水層和濾水層兩個(gè)部分，常用中砂對(duì)其進(jìn)行填充，達(dá)到過濾效果。（4）第二道反濾層：第二道反濾層的充填料顆粒粒徑較第一道反濾層要粗，其主要目的是保持地下水滲透通道暢通。（5）盲溝底部隔水層：利用水泥、砂及碎石進(jìn)行澆筑，主要是防止底部地下水及雜質(zhì)進(jìn)入盲溝內(nèi)，造成堵塞。（6）底部夯實(shí)層：為防止盲溝發(fā)生不均勻下沉，常常利用碎石等建筑材料在盲溝底部構(gòu)建相對(duì)較為結(jié)實(shí)的持力層。（7）盲溝管：盲溝管是由高孔隙度的塑料制成，具有較好的耐久性、抗震性及抗壓性。它與集水井相連通，將盲溝內(nèi)的地下水導(dǎo)入集水井中。（8）砌筑毛石墻預(yù)留洞口：用大顆粒卵石充填，主要作用是溝通地下水檢查通道的內(nèi)外空間。

3.1.2集水井

集水井一般與其他設(shè)備相配套存在，其設(shè)置數(shù)量需要根據(jù)地下室滲水情況及當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)特征而定。集水井與盲溝配合使用，能有效地降低地下水的水位，減小地下水的浮力，達(dá)到抗浮效果。圖2為十堰市某地下室盲溝與集水井布置圖。

圖1　盲溝與集水井示意圖

3.2盲溝與集水井排水的優(yōu)點(diǎn)

盲溝排水抗浮措施是現(xiàn)今較為先進(jìn)且實(shí)用的地下室抗浮措施，其與集水井結(jié)合，能很好地控制巖質(zhì)基坑地下室的地下水浮力，達(dá)到抗浮效果。具體優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）集水、排水過程可依靠靜水壓力作為動(dòng)力，整個(gè)排水過程環(huán)保節(jié)能；（2）盲溝排水管道使用的是塑料材料，具有較高的耐久性，使用壽命較長(zhǎng)；（3）盲溝與集水井排水體系能有效降低地下室抗浮水位，且建造成本較低，是經(jīng)濟(jì)的抗浮措施；（4）盲溝與集水井排水體系的適應(yīng)性強(qiáng)，適用于不同深度的地下室。

[1]張同波,于德湖,王勝,等.巖體基坑地下室抗浮問題的分析[J].施工技術(shù),2008,37 (9):19-22.

[2]郭春艷,黃永存,于峰.盲溝排水在地下室抗浮設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建筑設(shè)計(jì)管理, 2013,(4):44-47.

[3]汪四新,屈娜.某坡地建筑地下室抗浮問題綠色技術(shù)處理方法[J].建筑技術(shù),2012, 43(10):925-928.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-376-1