地下室抗水板上浮原因分析與加固措施研究*

李澤澤，張炳焜

(四川省建筑科學研究院有限公司，四川 成都 610081)

1 工程概況

廣元市081產業新城1號安置點安置還房工程位于利州區雪峰街道水柜路西側，其中10～14號住宅樓均為全現澆框架剪力墻結構，地上20～26層，地下2層。地下室為全現澆框架結構，采用柱下獨立基礎，抗水板厚400mm，未采取專門抗浮措施。

2 工程地質與水文地質條件

2.1 地形地貌

本工程位于淺切低山丘陵區丘坡中上部緩坡地段，總體地勢北高南低。

2.2 地層巖性

根據工程勘察報告，場地地層自上而下依次為雜填土、素填土、粉質黏土、泥巖、砂巖。

2.3 氣象條件

廣元市夏、秋季降水量較大，年平均降雨量為800～1 100mm，2016，2017年強降雨主要集中在5—9月，7月降雨強度最大，最大降雨量>250mm。

2.4 地表水分布

場地周邊地表水為嘉陵江江水和池塘水，場地距嘉陵江南段直線距離約1.7km，距嘉陵江西段直線距離約3.3km。根據區域水文資料，本工程地下水與嘉陵江江水無水力聯系。場地西側約90m處存在池塘，該池塘面積約8 396.66m2，水面標高約500.970m。

2.5 地下水分布

場地地下水主要為上層滯水和基巖風化帶裂隙水，其中，上層滯水為賦存于粉質黏土層包氣帶局部隔水層或弱透水層上的重力水，由大氣降水與地表水等在下滲過程中局部受阻并不斷積聚而成；基巖風化帶裂隙水分布較多，賦存于泥巖和砂巖風化裂隙中。

3 地下水補徑排特征

為了解地下水補徑排特征，開挖水文觀測井，抽取水樣進行化學分析。

3.1 觀測情況

1號水文觀測井井口標高504.320m，井深11.3m，靜止水位8.720～8.800m，相應標高495.520～495.600m；2號水文觀測井井口標高502.020m，井深9.6m，靜止水位6.800～6.900m，相應標高495.120～495.220m。地下室抗水板底標高494.000m，水文觀測井靜止水位高于地下室抗水板底標高1.120～1.600m，主要滲水方向為基坑北側(見圖1)。

圖1 水文觀測井滲水方向展開示意

3.2 水質分析

圖2 水化學分析Piper三線圖(單位：%)

場地第四系黏土層和侏羅系沙溪廟組砂泥巖層Na+，K+含量較高，且雨量充沛，地下水徑流較通暢，使地下水溶解并攜帶大量Na+，K+。因此，地下水補給與場地周邊大氣降水、地表水、地下水密切相關，與場地西側池塘水關聯較小。

3.3 補徑排特征

場地上層滯水和基巖風化帶裂隙水補給來源主要為大氣降水，大部分降水沿坡面由高(北側)向低(南側)運移；小部分降水通過粉質黏土層向下部基巖裂隙下滲，通過孔隙及淺層風化裂隙由高(北側)向低(南側)運移。

13，14號樓基坑開挖深度約25m，場地周邊坡體經開挖后，改變了場地地形地貌，形成四周高、中間低的漏斗形地貌，使原來可自由排泄的坡面水系在場地內形成巨大匯水區(面積約13 410.21m2)。14號樓北側基坑側壁于2016年6，8月發生坍塌，如圖3所示，坍塌長度約69m，高度約10m，呈直線形平面滑移，使坡體巖體松動，基巖裂隙較大且貫通。2017年3月，施工雪蓮大道時對場地北側坡體進行開挖，將地表植被全部挖除，導致巖體受卸荷作用影響產生裂隙，進而引起雪蓮大道北側邊坡發生2次坍塌，如圖4所示，坍塌長度約120m，高度約18m，呈直線形平面滑移，造成基巖裂隙進一步發展、貫通，基巖裂隙平行于14號樓長度方向，裂隙寬2～5mm，長0.6～2.7m。

圖3 14號樓北側基坑側壁坍塌

圖4 雪蓮大道北側坡體坍塌

14號樓北側基坑側壁與雪蓮大道北側坡體坍塌產生的基巖卸荷裂隙成為大氣降水下滲的有利通道，使大氣降水沿坡面排泄，并沿基巖卸荷裂隙垂直下滲，匯入基坑肥槽。

4 抗水板抗浮與加固措施

受地形地貌變化和北側基坑與坡體坍塌影響，2017年6月，13，14號樓地下室抗水板中心部位出現起拱變形，為此，在變形處先后開2個泄水孔(直徑50mm)進行泄壓，開孔后孔口噴水高達2.6m，并設置2個1 000mm×900mm×500mm(長×寬×深)集水坑。采用疏排泄壓的方式進行抗浮處理，首先在14號樓北側基坑肥槽底部增設1道盲溝(見圖5)，將場地北側地表匯水及裂隙水引排至東北側溝谷或雪蓮大道市政管網中；然后對現有集水坑進行改造，增設導流管道，疏導進入抗水板下部的匯水；其次在肥槽回填區域基坑頂部和肥槽未回填區域基坑底部增設混凝土帶，進行封閉處理，避免地表水匯入抗水板下部(見圖6)；最后對場地四周地坪進行硬化，加強地表水疏排。

圖5 盲溝做法示意

圖6 混凝土帶做法示意

為保證抗浮效果，需對地下結構進行加固處理，首先采用Ⅳ類二次灌漿料對泄水孔進行封閉處理(見圖7)，然后對抗水板裂縫進行封閉修復處理，最后沿較寬的裂縫粘貼碳纖維布進行補強(見圖8)。

圖7 泄水孔封堵示意

圖8 抗水板裂縫修補示意

5 結語

廣元市081產業新城1號安置點安置還房工程經加固處理后，地下室抗水板未出現上浮及開裂現象，表明加固效果較好，地下室抗浮性能滿足要求，取得了一定經濟效益與社會效益。結合工程經驗，提出以下建議。

1)應充分考慮場地及周邊地下水、地表水補徑排條件變化對工程造成的影響，補徑排條件如發生變化，施工單位應及時通知勘察設計單位，采取有效措施進行處理。

2)應充分考慮大氣降水下滲等的影響，進行必要的抗浮設計。設計時考慮地下水浮力對建筑物的作用，適當增加抗水板厚度。

3)結合場地地形條件與工程實際情況，可通過自然找坡增設盲溝，將基底匯水引排至場外，既經濟合理，又綠色環保，為地下室抗水板抗浮與加固處理提供新思路。