羅勉
摘要:隨著社會的發展以及人們的需求,地下室也已經滲透到人們的生活中,并起到良好的作用,特別是地下商場、地下停車場等地下空間的開發和利用,已經成為影響城市建設的主流之一。但是在地下室建設的過程中,地下室上浮導致建筑物出現變形甚至是倒塌的情況屢屢皆是,因此,本文將對地下室上浮破壞原因進行分析,并提出相應的處理措施,希望能夠對地下室的建設提供參考和建議。
關鍵詞:地下室;上浮;破壞;原因;處理措施
地下室上浮問題是地下室建筑和使用過程中的重要問題之一,地下室結構在浮力的作用下會出現失穩的問題,嚴重時可能會導致地下室頂底板開裂、墻柱開裂等問題,對建筑的穩定性及正常使用產生直接影響。因此,有必要對地下室上浮破壞的原因進行分析,并分析相應的處理措施,以提升地下室的穩定性和耐久性。
一、地下室上浮破壞原因分析
某住宅小區的地下室高3.75m,建筑面積共7100m2,地下室頂板覆土的厚度為0.8m,基礎型式為預制鋼筋混凝土空心管樁,樁徑為400mm。地基土層以軟土層為主,透水性較差。當地下室建成后,未出現裂縫以及滲漏的現象,但是在連日幾天暴雨過后,在浮力作用下,地下室底板出現起拱上浮的現象,部分地下室柱子的柱頂和柱底出現水平裂縫甚至斜裂縫。根據該工程的情況,分析地下室上浮破壞的原因主要包括以下幾方面:
地下室結構所使用的預應力預制樁,其外壁較為光滑,抗拔力主要是樁壁與土壤之間的摩擦力,而當土壤含水量飽和時,摩擦力減小,使得抗拔力與標準抗拔力之間產生一定的差異。同時,地下室頂板后澆帶澆筑完畢后未及時覆土使得地下室成為一個“無蓋但密封的盒子”,為地下室的上浮創造了有利條件。當地下室的結構施工完成后,一些施工單位為了加快施工進度,在外墻的模板拆除后沒多久就開始進行防水層的施工,然后直接采用透水性較好的雜填土或施工現場的碎石土進行回填,這樣就會導致地下室外墻的土方與地下室外墻間的摩擦力較小,抗浮能力較弱,成為雨水滲透的方便通道。此外,在外墻防水層的設計中,通常防水層外側立面墻會使用50mm厚度的聚苯乙烯泡沫板作為保護層,這樣就會在地下室與室外的回填土層之間形成了一個可以滑動的層,降低了地下室的抗浮性能。
二、地下室上浮破壞的處理措施
根據上述情況可知,地下室上浮破壞的原因有很多,需要采取適當的措施來進行處理,避免地下室上浮。
(一)已封閉的地下室上浮處理
對于已封閉的地下室,可以采用加載法、平衡法以及加強降排水措施來進行上浮處理。第一,加載法。對于已經封閉的地下室結構,如果混凝土的強度已經基本達到要求和標準,那么就可以通過臨時增加荷載的方式來抵抗地下水位上升所產生的浮力。在臨時增加荷載的過程中,需要堆載均勻,避免過于集中而影響了整體的抗浮性能。第二,平衡法。由于地下室結構的混凝土澆筑完成的時間并不是很長,因此,結構強柱承載力往往不能夠承受較大荷載,如果盲目地在頂板上增加抗浮力,很可能會導致地下室結構梁板過載出現裂縫的情況。因此,可以引入雨水來增加地下室底板的均布荷載,以抵抗地下室的上浮力,提高地下室結構的抗浮性能。第三,加強降排水措施。在承臺和地下室外墻與基坑側壁間隙灌注素混凝土或攪拌流動性水泥土,或采用粘性土每300mm一層分層填實,以阻隔上層滯水直接滲透至地下室底板;同時在地下室四周有地表水時,應注意地下室四周的排水,在地下室結構中加強降排水措施可以有效降低地下水的浮力,特別是在突發性大雨來臨時,借助降水泵、排水泵或者地面硬化等能夠對周邊的地下水位上升進行有效控制,避免產生較大的浮力而引起地下室上浮。
(二)地下室底板的設計抗浮處理
在地下室底板設計的過程中,應當要從以下幾方面考慮:第一,根據地基的實際勘察資料來確定地下水位線,并綜合考慮較長時間的該地區降雨量情況,針對性地適當提高地下水位線,并以此為基礎來進行抗浮水位的設計。第二,根據地下水位適當增加抗浮荷載,如:增加抗拔樁深度、截面、數量等來對地基進行處理。第三,可以在地下室周邊的底下增加一定數量的排水暗渠,將地下室周圍滲漏的雨水及時排出,以避免周圍水位過高而影響了地下室的抗浮力。
三、已上浮的地下室結構處理方法
對于已經上浮的地下室結構,可以采取以下方式來進行處理:第一,泄壓。在地下室底板設置相應的泄壓孔,暫時消除地下室水浮力的不利影響。第二,疏排、降低地下水位。當遇到雨季的時候,應當要加強排水措施,在地下室周圍的土方回填完成時要迅速在基坑周邊挖掘排水槽,降低雨水對基坑的影響。第三,注漿加固。在基礎底板下方進行注漿加固以抵消地下水的上浮力,對底板與淤泥質土之間所形成的孔隙進行填充,使其形成一個連續的實體結構,諸如條狀、蜂窩煤狀以及帶狀都可以,有效增加地下室底板的抗浮力。遇到基礎底板下滲透性較大的土層,也要采取注漿的方式來進行加固,形成不透水層。在此過程中,需要根據預定的方案來布置間距,壓入注漿鋼管,并將其與基礎鋼筋混凝土之間的間隙封閉,同時進行水壓試驗,避免鋼管與混凝土之間存在漏水的現象影響了注漿的效果。為了提高注漿的效果,有效排除地下水,應當要嚴格按照預定的方案并結合實際情況來確定注漿壓力以及注漿量,并從底板的中間部位開始向外側以擴散性的方式進行,保證排除地下水。第四,基礎抗浮樁側土層加固。采用對原樁周邊的土層進行逐漸高加固的方式讓樁身的周圍形成一個土層固結結構,注漿管通過底板上的鉆孔,通過高壓射水的方式進行埋管,然后進行壓力注漿,根據土層的實際情況來確定注漿壓力和注漿量,避開樁承臺,提高樁側周圍的抗拔力和承載力。
四、結語:
總而言之,地下室與建筑的承載力和穩定性有著直接的關系,部分建筑設計人員忽略了地下室的重要性,導致設計的過程中忽略了地下室上浮破壞的原因,沒有在施工設計和方案中融入相應的處理措施。因此,為了提高地下室的承載力和穩定性,需要對地下室上浮破壞的原因進行分析,并通過適當的措施來進行處理,針對實際情況采取針對性措施,以提高地下室的抗浮力,保證建筑的穩定性和正常使用。
參考文獻:
[1]潘明敏.地下室上浮原因及處理措施[J].中國建材科技,2017,26(01):123-125.
[2]唐紅元,許龍.某地下室局部上浮原因分析與修復措施研究[J].西華大學學報(自然科學版),2017,36(01):99-103.
[3]蘭嵐.某地下室上浮事故分析處理和檢測加固[J].住宅科技,2016,36(02):47-50.
[4]趙宇. 地下室上浮破壞原因分析及處理措施研究[D].浙江大學,2013.