某坡地建筑地下車庫排水泄壓抗浮技術應用

文/李培奎、李忠輝 日照興業集團有限公司 山東日照 276800

盧緒首 日照市城市規劃技術服務中心 山東日照 276800

1、引言

隨著近幾年城市建設的快速發展，帶地下車庫的建筑越來越多。一般情況下，地下車庫均需要進行抗浮設計，有時抗浮設計會成為結構設計中的重要內容。目前，抗浮設計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，如設置抗浮錨桿的方法。目前此方法在工程界應用最廣，計算方法也比較成熟，是主流。但隨著實踐和時間的累積，其缺點也日益顯露：如成本高，工期長。隨著地下結構的越來越深，水荷載劇增，此缺點越來越突出。

另一種是以“排”為主的方法。此法的核心內容是通過排水降低抗浮水位，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實現，如結構底板下設置排水盲溝、減壓井等。

相對于以“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：

(1)成本低。相對于以“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，由此帶來經濟效益來源于以下幾個方面：取消了大部分的抗浮錨桿；有效的減少側墻厚度和配筋；可減少車庫底板厚度和配筋；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，施工工藝簡單，不存在齡期上的要求，對設備和空間要求也低，容易實施機械化施工，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于一根人工挖孔樁，由于減壓井的數量較少，總體工期也不會長；所以，相對于常規的被動式抗浮，這種主動的排水泄壓抗浮具有巨大的經濟效益。

2、工程概況

本工程地塊由9棟單體、一層車庫及局部兩層車庫組成，主要功能為住宅、公共配套設施及車庫，其中車庫面積約4萬平方米。場地南低北高，西高東低，地形由西北向東南傾斜，成楔體塊狀形，水文地質條件較為復雜，且基底為不透水的微風化花崗巖。工程采用天然地基，以中風化、微風化花崗巖作為持力層，抗浮水位較高，局部兩層車庫處需要打抗浮錨桿。

3、排水泄壓抗浮技術

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，使結構物周邊的地下水位始終不超過結構物的設防水位，從而保證結構物不上浮，以達到建筑物的抗浮目的。如圖1所示。

圖1 排水泄壓抗浮的原理圖

根據工程特征、環境條件及地質條件，本項目地下車庫水浮力降低處理基本思路是上堵下疏。上堵環境水（大氣降水、地表水），下疏基巖裂隙水。地下車庫周邊上部采取不透水性或透水性差的土密實回填，防止環境水直接下滲；地下車庫底部外周圍設置盲溝，可將地下車庫側壁基巖裂隙水排出，并要求沿地形走勢在基礎底部設置縱橫盲溝加以貫通，將基底的基巖裂隙水匯至主盲溝，將地下水引入東側規劃路的市政管網內。

在排水泄壓抗浮技術中，盲溝是主要構件，盲溝主要由級配卵石組成的一個排水的滲水通道。在地下車庫底板高于場外市政排水管網的情況下設置的永久性主動降低地下車庫水位的盲溝，根據現場地下車庫的實際情況，設計盲溝如圖2、圖3所示。

本案例地下車庫盲溝排水，是在地下車庫底板高于場外市政排水管網的情況下設置的，具有永久性主動降低地下車庫水位，且盲溝排水措施安全、可靠、可操控性強，利用靜止水壓力進行排水，具有經濟節能、環保的特點，是綠色建筑中不可缺少的一部分。

圖2 車庫內盲溝大樣圖

通過在防水底板下設置盲溝排泄一部分地下水、控制底板下地下水的壓力，使地下車庫的水浮力與結構自重及覆土重達到一定的平衡，從而解決抗浮問題。不需設置抗浮錨桿，只需增加濾水、排水工程的一次性投資及后期維護成本，與抗浮錨桿方案相比可減少投資1000多萬元。同時，因施工開挖至基底時，不需施工抗浮錨桿，減少了基底暴露時間，及時封閉底板，有利于地下車庫施工的安全，同時縮短了工期3～4個月。

通過上述分析可見，排水泄壓抗浮方案節約了工期和成本，因此采用本方案。

圖3 車庫外盲溝大樣圖

4、盲溝排水的優點

1)依靠地下水的靜止水壓力，集水、排水，安全可靠、環保節能。2) 盲溝排水措施，構造簡單，施工方便，可操作性強。設有檢查井，可隨時觀察地下水位，為控制地下水位提供可靠依據，有效提高建筑物的安全性。 3) 盲溝排水措施適應性強，適用于不同深度，不同類型的地下建筑工程，有廣泛的應用前景。4) 采用的軟管塑料盲溝管，技術先進，耐久性超過建筑使用壽命。5) 盲溝排水有效降低建筑物地下車庫抗浮水位，明顯降低建筑物建造成本，充分體現綠色建筑的特點。

排水盲溝既減小了環境污染、凈化了地下空間，又減少了投資，同時地下水也可以實現循環利用。

結語：

排水盲溝抗浮構造措施是一種構造簡單，施工方便的抗浮設計方案。此方案構造做法已在一些建筑設計中使用，排水效果良好。排水盲溝抗浮構造措施安全、可靠，可操控性強。在綠色建筑不斷發展的今天，作為一種節能環保的建筑構造措施，將成為地下車庫抗浮設計中不可缺少的一部分。

綜上所述，本文介紹的地下車庫盲溝排水泄壓抗浮措施具有顯著的經濟效益，且該措施符合國家提倡的節約、環保、可持續發展的政策，應該大力推廣。

參考文獻：

[1]郭春艷,黃永存,于峰.盲溝排水在地下車庫抗浮設計中的應用[J].建筑設計管理 ,2013(4)：44-47.

[2]郭春艷,黃永存.盲溝排水在地下車庫抗浮設計中的應用[J].吉林勘察設計,2012(Z1)：55-58.