地下室抗水板上浮原因分析与加固措施研究*

李泽泽，张炳焜

(四川省建筑科学研究院有限公司，四川 成都 610081)

1 工程概况

广元市081产业新城1号安置点安置还房工程位于利州区雪峰街道水柜路西侧，其中10～14号住宅楼均为全现浇框架剪力墙结构，地上20～26层，地下2层。地下室为全现浇框架结构，采用柱下独立基础，抗水板厚400mm，未采取专门抗浮措施。

2 工程地质与水文地质条件

2.1 地形地貌

本工程位于浅切低山丘陵区丘坡中上部缓坡地段，总体地势北高南低。

2.2 地层岩性

根据工程勘察报告，场地地层自上而下依次为杂填土、素填土、粉质黏土、泥岩、砂岩。

2.3 气象条件

广元市夏、秋季降水量较大，年平均降雨量为800～1 100mm，2016，2017年强降雨主要集中在5—9月，7月降雨强度最大，最大降雨量>250mm。

2.4 地表水分布

场地周边地表水为嘉陵江江水和池塘水，场地距嘉陵江南段直线距离约1.7km，距嘉陵江西段直线距离约3.3km。根据区域水文资料，本工程地下水与嘉陵江江水无水力联系。场地西侧约90m处存在池塘，该池塘面积约8 396.66m2，水面标高约500.970m。

2.5 地下水分布

场地地下水主要为上层滞水和基岩风化带裂隙水，其中，上层滞水为赋存于粉质黏土层包气带局部隔水层或弱透水层上的重力水，由大气降水与地表水等在下渗过程中局部受阻并不断积聚而成；基岩风化带裂隙水分布较多，赋存于泥岩和砂岩风化裂隙中。

3 地下水补径排特征

为了解地下水补径排特征，开挖水文观测井，抽取水样进行化学分析。

3.1 观测情况

1号水文观测井井口标高504.320m，井深11.3m，静止水位8.720～8.800m，相应标高495.520～495.600m；2号水文观测井井口标高502.020m，井深9.6m，静止水位6.800～6.900m，相应标高495.120～495.220m。地下室抗水板底标高494.000m，水文观测井静止水位高于地下室抗水板底标高1.120～1.600m，主要渗水方向为基坑北侧(见图1)。

图1 水文观测井渗水方向展开示意

3.2 水质分析

图2 水化学分析Piper三线图(单位：%)

场地第四系黏土层和侏罗系沙溪庙组砂泥岩层Na+，K+含量较高，且雨量充沛，地下水径流较通畅，使地下水溶解并携带大量Na+，K+。因此，地下水补给与场地周边大气降水、地表水、地下水密切相关，与场地西侧池塘水关联较小。

3.3 补径排特征

场地上层滞水和基岩风化带裂隙水补给来源主要为大气降水，大部分降水沿坡面由高(北侧)向低(南侧)运移；小部分降水通过粉质黏土层向下部基岩裂隙下渗，通过孔隙及浅层风化裂隙由高(北侧)向低(南侧)运移。

13，14号楼基坑开挖深度约25m，场地周边坡体经开挖后，改变了场地地形地貌，形成四周高、中间低的漏斗形地貌，使原来可自由排泄的坡面水系在场地内形成巨大汇水区(面积约13 410.21m2)。14号楼北侧基坑侧壁于2016年6，8月发生坍塌，如图3所示，坍塌长度约69m，高度约10m，呈直线形平面滑移，使坡体岩体松动，基岩裂隙较大且贯通。2017年3月，施工雪莲大道时对场地北侧坡体进行开挖，将地表植被全部挖除，导致岩体受卸荷作用影响产生裂隙，进而引起雪莲大道北侧边坡发生2次坍塌，如图4所示，坍塌长度约120m，高度约18m，呈直线形平面滑移，造成基岩裂隙进一步发展、贯通，基岩裂隙平行于14号楼长度方向，裂隙宽2～5mm，长0.6～2.7m。

图3 14号楼北侧基坑侧壁坍塌

图4 雪莲大道北侧坡体坍塌

14号楼北侧基坑侧壁与雪莲大道北侧坡体坍塌产生的基岩卸荷裂隙成为大气降水下渗的有利通道，使大气降水沿坡面排泄，并沿基岩卸荷裂隙垂直下渗，汇入基坑肥槽。

4 抗水板抗浮与加固措施

受地形地貌变化和北侧基坑与坡体坍塌影响，2017年6月，13，14号楼地下室抗水板中心部位出现起拱变形，为此，在变形处先后开2个泄水孔(直径50mm)进行泄压，开孔后孔口喷水高达2.6m，并设置2个1 000mm×900mm×500mm(长×宽×深)集水坑。采用疏排泄压的方式进行抗浮处理，首先在14号楼北侧基坑肥槽底部增设1道盲沟(见图5)，将场地北侧地表汇水及裂隙水引排至东北侧沟谷或雪莲大道市政管网中；然后对现有集水坑进行改造，增设导流管道，疏导进入抗水板下部的汇水；其次在肥槽回填区域基坑顶部和肥槽未回填区域基坑底部增设混凝土带，进行封闭处理，避免地表水汇入抗水板下部(见图6)；最后对场地四周地坪进行硬化，加强地表水疏排。

图5 盲沟做法示意

图6 混凝土带做法示意

为保证抗浮效果，需对地下结构进行加固处理，首先采用Ⅳ类二次灌浆料对泄水孔进行封闭处理(见图7)，然后对抗水板裂缝进行封闭修复处理，最后沿较宽的裂缝粘贴碳纤维布进行补强(见图8)。

图7 泄水孔封堵示意

图8 抗水板裂缝修补示意

5 结语

广元市081产业新城1号安置点安置还房工程经加固处理后，地下室抗水板未出现上浮及开裂现象，表明加固效果较好，地下室抗浮性能满足要求，取得了一定经济效益与社会效益。结合工程经验，提出以下建议。

1)应充分考虑场地及周边地下水、地表水补径排条件变化对工程造成的影响，补径排条件如发生变化，施工单位应及时通知勘察设计单位，采取有效措施进行处理。

2)应充分考虑大气降水下渗等的影响，进行必要的抗浮设计。设计时考虑地下水浮力对建筑物的作用，适当增加抗水板厚度。

3)结合场地地形条件与工程实际情况，可通过自然找坡增设盲沟，将基底汇水引排至场外，既经济合理，又绿色环保，为地下室抗水板抗浮与加固处理提供新思路。