上层滞水对地下室结构的影响及处理措施

上层滞水对地下室结构的影响及处理措施

陶伟

黑龙江省闫家岗农场

摘要：上层滞水现象会为地下室的结构带来不良的影响，在工程施工的过程中应该加强这方面的管理，并且寻求有效的防治措施对这一问题进行解决，最终以促进我国的建筑行业在解决实际问题方面的发展。同时，众所周知，建筑物的施工功能以及安全性是建筑施工中的重要内容，加强上层滞水问题的有效处理，对于这方面的改善也具有十分重要的作用。本文以某工程的实际施工为例，进行详细的阐述，希望通过该工程的施工，可以积累相关的经验，为类似的施工提供帮助。

关键词：地下室结构；地下水位；地质上层滞水；地下室隆起；地下室裂缝；降排水

随着当前建筑工程中施工技术的革新，一些过去束手无策的问题现在也能得到有效的解决。上层滞水现象就是其中之一，这一问题的出现不仅对下地下室的结构产生严重的影响，进而会造成工程质量的受损，重新进行修复不仅会消耗大量的人力物力，在资金投入上也是一笔不小的开支，因此，采取有效的措施对这一问题进行解决，可以将损失降到最低，同时也能起到相应的防治作用。随着时代的发展，工程技术手段的革新，相信这一问题的出现已经能够完全解决，使人们的生产生活变得更加美好。

1、工程概况

本文中以某工程的施工为例，详细的介绍了这一工程的实际情况。工程整体结构采用剪力墙的形式，为总高度33层的3栋建筑，每栋建筑中都具有1层地下室，并且地下室的占地面积较大，在工程施工的过程中需要消耗大量的材料。地下室的施工基础主要采用灌注桩，并且底板的设置采用无梁楼盖的施工形式，保证底板的厚度可以进一步提高地下室的承载重量。同时，外剪力墙的长度以及厚度均达到了国家规定的相关要求，并且为了保证施工质量，还令设置了膨胀加强带，防止温度的差异造成墙体的收缩，进而产生变形的状况。施工中主要的施工材料为混凝土，根据现场的测量，判断混凝土的强度采用C30的混凝土就能够满足施工的要求，同时抗渗等级也符合相应的标准。

在实际的施工中，施工人员发现地下室出现了隆起的状况，并且立即做出了相应的研究，根据对施工现场的勘察以及影响因素的分析，最终认定造成这一问题的原因具有几种可能性，但是最有可能的是上层滞水而导致的地下室结构受到影响。

2、地下室隆起原因分析

通过对具体情况的分析，首先将泄水孔的水位进行降低，使其达到地下水位的位置上，然后仔细观察了出现裂缝的部分，如顶板、梁柱等位置，这些位置都出现了不同程度的变化，因此影响了地下室的整体结构，在这一变化中还能得出相应的结论，也就是地下室的水位上升最主要的原因就是浮力功能的设计存在问题，因为实际的浮力与预期设计中的浮力在数值上产生了一定的差距，因而造成地下室工程的施工质量出现问题，浮力功能没有得到充分的应用。为了有效的解决这一问题，施工人员事先对地下室相关的资料进行了充分的调查，包括周围的环境、近期的气候条件等是否会造成地下室的水位上升，最终分析出了以下几点原因。

首先是从气候条件上观察，近期该地区的降雨量频繁，曾经出现过近一个多月的持续性降雨，并且该建筑在地理位置上属于地势较低，一旦发生大面积降雨就会造成基坑周边的土质出现软化的情况，在土质不稳固的状态下，积水会逐渐渗透到地下室的内部，因此就出现了严重的渗水情况，导致工程质量受到严重的影响。该工程周边的土质属于黏土，透水性较弱，遇水后难以排放出去，就会流入进地下室中，从而导致地下室的水位呈现一种上升的势态，最终就会对地下室的结构产生损害。

该地下室东约50m处有一人工湖，水位在80．7m，场地浅部填土层厚3～4m，该地表水补给地下水，同时抬高了周边地下水的水位。根据在基坑东西两侧布置的水位观测情况，西侧孔的地下水静止水位标高在78．1m，东侧距人工湖较近的孔的地下水静止水位标高在79．9m，东侧距人工湖较远的孔的地下水静止水位标高约在78．84m。根据上面的水位标高情况，说明人工湖会对周边地下水的水位产生影响。

据泄水孔喷出的水柱，当时地下水的水位标高超出了原设计的抗浮水位。原设计地下水抗浮水位为79m，地下室自重可抵抗地下水浮力，地下室项板覆土以后可抵抗4m左右的水浮力，即使地下水位上升4m也能够抵抗地下室的整体上浮。但当时地下室还没有全部施工完，非主楼部分地下室的项板未覆土，当地下水位达到一定高度，水浮力就超过了地下室的抗浮能力，造成非主楼部分地下室从周边往中部隆起，框架柱向中间倾斜，梁柱呈现斜向和水平裂缝。而主楼部分由于上部结构已施工至26层、31层，主楼部分的自重能抵抗地下水的浮力，因此该部分地下室未出现裂缝。

3、处理措施

3.1对地下水位的处理

地下室上浮主要是由于上层滞水的水浮力积聚到一定程度而造成的，为减少地下水对地下室的影响，在地下室项板未覆土之前解决的关键就是控制地下水位的上升和地表水的渗入。针对本工程的情况，在对地下室处理之前，首先挖除地下室周边不密实的回填土，并用黏性土和灰土分层夯压密实，同时做好地下室周边的排水措施。其次在地下室周边和内部设置降水井降低地下水位。在地下室内利用底板钻的2个泄水孔和集水井排水，在地下室周边间隔50m各钻1口降水井，在降水的过程中应密切关注是否对周边的建筑物和道路产生影响，并做好排水措施。通过采取以上措施，地下室顶底板的隆起部分已基本下沉至原来的设计标高，之前有的细小裂缝也基本看不到，倾斜的框架柱也恢复至垂直状态，裂缝的宽度也变窄了，最大的裂缝在5mm以内。

3.2对地下室裂缝的处理

在裂缝处理之前，首先对地下室结构构件的裂缝进行检查，明确哪些部位的裂缝属于结构破坏，哪些属于非结构破坏，针对不同的裂缝采取不同的处理措施。

（1）对于结构构件的非破坏性裂缝，根据裂缝的大小及裂缝的分类采取环氧树脂胶泥表面封闭、压力灌环氧树脂浆液补强等进行处理。

（2）对较大斜裂缝和水平裂缝的柱子，属结构破坏，需对其进行植筋、包钢进行加固。对于柱表面混凝土破坏比较严重的采取植筋加固的方法，在凿除柱子原混凝土前应对支承在该需加固柱上的梁用钢管顶撑进行反顶加固，然后凿除该柱子的表面混凝土直到露出柱子主筋，在柱子外侧植加固钢筋，重新支模浇筑混凝土。对于裂缝比较大的柱子采用注浆、外粘型钢加固。外粘型钢法将角钢、钢板箍通过螺栓和灌环氧树脂与混凝土柱可靠地连结成一个整体，钢板上部包裹铁丝网，然后抹高强度等级砂浆防腐。

（3）对于梁上的破坏性裂缝，采取注浆和粘贴碳纤维进行加固。对于梁端部位梁底为砖砌填充墙时，拆除砖砌填充墙，植钢筋浇筑同厚度的钢筋混凝土墙。

（4）对于地下室的顶、底板，在保证地下室使用功能的前提下，在板面增加厚100mm的钢筋网混凝土面层。

（5）除了采取以上措施外，在地下室的顶板未覆土以前，在地下水比较丰富的区域保留地下室周边的降水井，一直持续到地下室顶板覆土完毕。

4、结语

浮力在地下室中的作用十分明显，能够有效的保证地下室的水位不受影响，并且阻隔上层滞水对地下室结构产生的不利损害，在今后的工程施工中，应该加强这方面的保护，同时促进其他方面的性能的提升，以此有效的降低地下室受到的不良损害的影响。在今后工程的施工中，将本文中提到的解决措施当做重要的范本，以避免类似问题的出现。

参考文献：

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[2]李光耀.浅析北京地铁苏州街站上层滞水处理经验及教训[J].大众科技.2006（01）

[3]陈新农.地下室结构设计的影响因素与技术措施[J].建材技术与应用.2007（03）