馬忠喜
上海廣聯(lián)環(huán)境巖土工程股份有限公司 上海 200444
防浮設計是高火地下結構施工的重要組成部分。如果對抗浮的建設性抵抗不符合要求,則可能導致地下結構漂浮并且底板將分裂,這將損壞地下結構。目前,抗浮結構主要采用阻力和釋放方法。所謂的阻力就是使用錨來提升樁和增加重量,防止地下室結構的浮力,增加地板加固和防止開裂;所謂的排放,即將孔隙水排放到地下室地下的巖體中的措施,降低浮動水位的阻力以滿足對抗地下結構漂浮的要求。所使用的方法應根據(jù)具體情況確定,以及成本對項目的影響。本文對深圳市中心地下工程抗浮技術進行了分析和探討。
該項目位于市中心,位于深圳福田中心,總面積14萬平方米。建筑總數(shù)為4棟,其中地上1棟,地下3層,地下室面積27,494平方米。地下室基底高度為±0.000(相當于絕對高度8000米),外部土壤高度為-1.500米,負三層地下室高度為19.600米,地下水水位為6.500米。結算單位估計建筑物自身的重量不能滿足浮動要求。如果采用抗浮樁來解決浮動環(huán)境的問題,投資約為2000萬元,建設期較長。業(yè)主和設計院分析了地下室沉積物的使用和防浮方法,以解決工程結構的抗浮問題。該計劃的優(yōu)點是投資少于一次,建設周期短[1]。
在研究期間,水位的高度為-7.100至-11.100m(相對高度)。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,相鄰場地的實際地下水位高于現(xiàn)場測得的水位。在施工測量期間測量地下水位較低的主要原因是地下商業(yè)街建在該場地的西側?;記]有填滿,地下水位沒有恢復。在正常情況下,現(xiàn)場的地下水穩(wěn)定水平被認為是-6,500米(相對于海拔高度)。現(xiàn)場的地下水分為毛孔和潛水裂縫。浸泡孔主要儲存在開口層中,例如細砂,中粗砂和礫石。由于砂層和其他土層的滲透系數(shù)較高,補給量較大,地下水富含水分;主要裂縫性裂縫水主要埋藏在強風化和中度風化的花崗巖層中,該層略有應力,富含水分。由于在上下地下水之間存在正常分布的礫石粘土層(殘留土層),因此沒有強大的液壓連接。
配重和防浮動有三種方法。其中之一是在底板上使用鐵屑等重金屬;另一個是底板厚度的增加;第三種方法是用土壤,沙子和石頭等材料填充地下室的頂部和底部,并使用回填。重量增加了地下工作的總重量。上述方法的優(yōu)點是簡單可靠。當建筑物的重量與浮力差別不大時,配重可以用來抵消浮動,對項目成本影響不大,使用時沒有管理成本;然而,建筑物本身的重量不同于浮力。如果更多,使用這種方法將增加工程解決方案的數(shù)量并增加項目的成本
(1)錨桿。錨是底板和底層土壤之間的連桿。當層下面有堅固的土層并且深度很小時,錨是一種簡單而經(jīng)濟的方法。使用錨來抵抗浮動時,有三個問題需要考慮。①當?shù)叵滤幌陆禃r,錨處于壓力下;當?shù)叵滤簧仙龝r,錨處于張力狀態(tài)。在重復的拉伸和壓縮條件下電樞的性能需要進一步研究。②設計需要特殊的螺栓設計。必須在施工前進行測試。如何控制施工期間鋼筋的撓度,如何使灌漿充滿,如何避免斷筋等,這些都是施工過程中出現(xiàn)的問題,特別是在長螺栓的情況下。配重防浮動很簡單。③當?shù)叵滤畬︿摻钣懈g性時,螺栓強度不易確定,這在一定程度上限制了其適用性。
(2)抗拔樁。起重樁采用側向樁摩擦和自重來抵抗浮力。樁的類型可以是鋼筋混凝土樁或團樁,樁之間的距離不宜過大,否則底板厚度會增加,樁端應進入實心土層。拉伸樁也存在拉伸和壓縮問題,但它們的設計比螺栓更簡單,更容易保證。
(1)過濾層材料和結構的選擇:當土壤顆粒較小時,應采取可靠措施防止土壤顆粒進入過濾層和地下水滲漏,從而導致過濾層堵塞及其損失(。2)地表滲流計算水和防浮措施的排水能力的計算:地下工程通常是三維空間地下水滲漏的問題。地下水的時間泄漏與對抗浮水的水位,工程水位的地質(zhì)條件有關,計算復雜。(3)對策:長期排水,排水,增加管理費用;考慮到在地下室排水失敗的情況下需要自衛(wèi),通常在地下室或地下室的側壁上打開洞以形成占據(jù)地下室的防洪井。經(jīng)過全面比較,該項目采用沉積和反浮點技術。
外墻外側有7個防浮井,防浮井下部高度為-19,600米,排水盲道位于地下外圍周邊。排水溝分別位于地下室地板的垂直和水平方向之間的一定距離處,并連接到地下外墻的盲溝(總排水溝2,755米)。地下地下水中的多孔水通過排水溝流入地下盲溝,收集在反甲板井中,然后被泵入市政排水系統(tǒng),爆破孔和排水溝是一種有效的排水系統(tǒng)[2]。
地布應鋪在礫石床和排水溝前。鋪設工作面時必須干燥。垂直土工布沿著側壁堆疊到保持樁的頂部,并且具有直鉤的加強桿用于帶來側壁,使得土工織物附接到側壁。相鄰的土工布縫制或粘合,接縫寬度至少為100毫米,兩個接縫用手動縫紉機縫制;重疊接頭寬度可以是300mm。
礫石枕由純礫石制成,尺寸為10-30mm,粒徑小于5mm,不大于5%。鋪設地毯后,振動并用小振動壓路機壓實。鋪設后嚴禁混合礫石和土礫墊。
在建造礫石墊之后,立即鋪設編織土工織物以防止污垢和土壤從礫石墊上污染。
反浮動結構的定義是一個復雜的問題,必須根據(jù)具體條件(如工程地質(zhì)條件,地下水位,地下水和土壤侵蝕,施工條件,業(yè)主要求和項目成本)全面確定。防浮地基施工是設計的重要組成部分。設計人員應認真分析地下工程的具體情況,選擇合理的防蒸汽措施,確保地下工程的安全,節(jié)約投資。該項目已使用多年,對浮動的效果更好。