集水井结合盲沟在山区岩质基坑地下室抗浮中的应用

■邓　超　严　军（十堰市建筑设计研究院湖北十堰442000）

集水井结合盲沟在山区岩质基坑地下室抗浮中的应用

■邓超严军
（十堰市建筑设计研究院湖北十堰442000）

山区岩质基坑地下室的抗浮设计和施工常常需要考虑不同的泄水情况，受特殊地形地貌条件影响，传统的抗浮措施往往不能达到最好的经济效果。本文详细讲述了岩质基坑地下室的地下水来源，从地下室抗浮设计水头高度出发，并以十堰市某地下室为例，介绍了集水井结合盲沟在山区岩质基坑地下室抗浮中的具体应用，以期为类似的施工项目提供参考。

岩质基坑地下室水头高度盲沟集水井

1　岩质基坑地下室中的地下水来源

岩体基坑主要分为覆盖层、强风化层、中风化层及微风化岩体四个部分，其中覆盖层和强风化层中常常储存着地表水，中风化层及底部微风化岩体的孔隙度很小，除了含有部分裂隙水之外，无地下水且基本不透水[1]。在岩质基坑地下室的建造过程中，应考虑其周围是否存在地下水，重视地下水浮力对地下室结构的影响。

十堰市位于秦岭山脉，基底岩石主要为变质岩，地下室大多数直接坐落在这些岩石之上。这些岩体的孔隙度小，透水性弱，地下水流通性差。虽然岩体中没有地下水或所含地下水较少，但施工用水、大气降水、岩石孔隙水、地下管道渗漏污水等却极易汇聚于基坑中，停滞在地下室周围。地下室施工期间，这些水被及时排出，但待到地下室完成，外围土回填并停止排水，由于岩体透水性弱，这些水又汇集于建筑物四周。因此，必须设计适当的盲沟，对地下水进行排泄。

2　岩质基坑地下室抗浮设计水头高度

由于岩质基坑中的地下水是基坑形成后在四周汇集而形成的，而不是地质意义上定义的存在于地表以下含水层中的地下水。十堰市年平均降水800毫米以上，地下水资源丰富，在基坑施工过程中，常常出现渗水现象。因此，在对岩质基坑地下室进行抗浮设计时，应按具体情况对抗浮设计水头高度进行计算。（1）岩体上部有覆盖土层。在计算抗浮设计的水头高度时，应考虑到上覆土层的影响，去除覆盖土层顶部的上层滞水带高度。具体水头高度H为地下室底板至上层滞水底部的高度。十堰市地貌多发育河谷平地、山间盆地，第四纪沉积物沉积较厚，在抗浮设计水头高度计算时，应充分考虑土层顶部滞水带的影响。（2）岩体上部无覆盖土层。全岩基坑地下室抗浮设计水头高度的计算较为简单，为基坑周围最低点至地下室底板的高度。

3　集水井结合盲沟在山区岩质基坑地下室抗浮中的应用

十堰市地处山区，基坑多属于岩质基坑，地下水渗入慢，一旦积水，渗出也慢。在地下室施工和使用过程中，地下水上浮作用易引起较大破坏，但应用常规结构抗浮造价高，笔者建议在地下室底部采用集水井和盲沟，盲沟上部采用隔水材料，利用集水井抽取渗入基坑中的水，达到抗浮效果[2]。本章以十堰市某地下室为例，从盲沟与集水井的工作原理出发，介绍其在地下室抗浮中的具体应用。

3.1集水井与盲沟的工作原理

盲沟排水的动力主要分为静水压力和水泵提升两种，十堰市山地地貌发育，场地地势较高时，盲沟排水的动力可以选择静水压力，否则易选用水泵提升排水。岩质基坑地下室周围的地下水通过盲沟反滤层渗流、聚集到盲沟管道内，在静止水压力的作用下，沿着盲沟管道排至集水井中[3]。集水井与市政排水管道相连通，其中的地下水可从市政排水管道排出，也能通过水泵装置将其抽出，达到排水效果。图1为十堰市某地下室盲沟与集水井的示意图。

3.1.1盲沟

（1）修建地下检修通道的混凝土结构。（2）上部隔水层：作用是隔断大部分地表水下渗，减小盲沟和集水井中的积水量，降低水泵提水费用。基坑回填时可用压实粘性土作为该隔水层。（3）第一道反滤层：反滤层是保证盲沟长久通畅，阻止泥砂进入其中的保护层。反滤层主要包括渗水层和滤水层两个部分，常用中砂对其进行填充，达到过滤效果。（4）第二道反滤层：第二道反滤层的充填料颗粒粒径较第一道反滤层要粗，其主要目的是保持地下水渗透通道畅通。（5）盲沟底部隔水层：利用水泥、砂及碎石进行浇筑，主要是防止底部地下水及杂质进入盲沟内，造成堵塞。（6）底部夯实层：为防止盲沟发生不均匀下沉，常常利用碎石等建筑材料在盲沟底部构建相对较为结实的持力层。（7）盲沟管：盲沟管是由高孔隙度的塑料制成，具有较好的耐久性、抗震性及抗压性。它与集水井相连通，将盲沟内的地下水导入集水井中。（8）砌筑毛石墙预留洞口：用大颗粒卵石充填，主要作用是沟通地下水检查通道的内外空间。

3.1.2集水井

集水井一般与其他设备相配套存在，其设置数量需要根据地下室渗水情况及当地地质特征而定。集水井与盲沟配合使用，能有效地降低地下水的水位，减小地下水的浮力，达到抗浮效果。图2为十堰市某地下室盲沟与集水井布置图。

图1　盲沟与集水井示意图

3.2盲沟与集水井排水的优点

盲沟排水抗浮措施是现今较为先进且实用的地下室抗浮措施，其与集水井结合，能很好地控制岩质基坑地下室的地下水浮力，达到抗浮效果。具体优点如下：

（1）集水、排水过程可依靠静水压力作为动力，整个排水过程环保节能；（2）盲沟排水管道使用的是塑料材料，具有较高的耐久性，使用寿命较长；（3）盲沟与集水井排水体系能有效降低地下室抗浮水位，且建造成本较低，是经济的抗浮措施；（4）盲沟与集水井排水体系的适应性强，适用于不同深度的地下室。

[1]张同波,于德湖,王胜,等.岩体基坑地下室抗浮问题的分析[J].施工技术,2008,37 (9):19-22.

[2]郭春艳,黄永存,于峰.盲沟排水在地下室抗浮设计中的应用[J].建筑设计管理, 2013,(4):44-47.

[3]汪四新,屈娜.某坡地建筑地下室抗浮问题绿色技术处理方法[J].建筑技术,2012, 43(10):925-928.

P62[文献码]B

1000-405X（2016）-1-376-1