主动泄压法解决地下室渗水抗浮技术工艺

王敬堂

（冶金工业部华东勘查基础工程总公司，安徽合肥 230088）

0 引言

已建成城市高楼地下室渗水是一种较为普遍存在，根据不完全统计，地下室渗水在已建成工程中达到50%以上，只是渗水程度不同，有的渗水非常严重，影响到建筑物正常使用，部分伴随底板变形上浮，造成工程危害，常规做法是注浆加固后施打抗浮锚杆，由于地下室已建成，净空在2m 左右，施工难度较大，同时裂缝存在使地下室渗漏水修复难度更大，注浆加固会引发底板二次受力变形。下面通过工程实例介绍设置自动泄压阀泄水到地下室集水坑工艺，一次性解决渗水和上浮两个难题。

1 工程概况

某项目工程位于深圳市龙岗区深惠路爱联地铁站东侧，有2层地下室（地下室负2 层层高为3.9m，负1 层层高5.1m）和4 层裙房，裙房屋顶覆土厚度1.m，本工程0.00 标高相当于绝对标高40.6m，室外场地标高38.9~40.6m，抗浮设计水位为38.5m。裙房地下室基础采用筏板+柱墩形式，筏板厚500m，底板板面结构标高31.4m（相对标高-9.2m），持力层为微风化灰岩、含砂粉质黏土、粗砂混砾石等，抗浮不足处采用抗浮锚杆（隆起部位的跨中板带未设置抗浮铀杆，部分柱边设置抗浮锚杆）。

该地下二层的建筑面层完成时间为2019 年7 月。但由于2019 年上半年以来深圳市连续降雨，时短雨量大、暴雨多发，特别是6 月持续性暴雨，年降雨量达1882.9mm，导致地下水位上升，水压力增大，现场于2019 年9 月发现已完成找平层的2A 裙楼地下二层底板局部区域向上隆起，找平层可见明显裂缝。当时裂缝内可见蓄水，但未见地下水涌出。出现裂缝的部位均位于地下室后浇带位置，隆起及裂缝情况如下。

一二区交界后浇带附近（1~2 轴交R~V 轴），裂缝沿后浇带东西走向长约18m、宽约8m，距后浇得距离1.3~2.6m，总隆起区域面积约140m2，隆起呈中间高两端低的“I”特征，隆起值0~10cm，裂缝宽0~0.4cm。分界后浇四五交带上（6~9 轴交T~AH轴），裂缝沿后浇带东西走向长约50m、宽为8m，距后浇带距离0~0.3m，总隆起区域面积约450m2，隆起呈中间高两端低的倒“L”特征，隆起值0~20cm 裂缝宽0~1.1cm。

现场调查发现面层与底板脱空、凿开后大量冒水地面随之回落、结构板面标高未见上升等现象。但按最不利情况分析，面层与底板脱空可能是施工控制不利所致（隆起的原因），也有可能是底板与面层共同隆起而导致层间滑脱（隆起的结果）。如果是后者，则必须分开考虑排水和抗浮。疏水盲沟排水是排除入口不明的层间水，泄压管抗浮是在极端异常天气泄压抗浮，采用排放方式。

2 工程地质条件

人工堆积层（Q4m）：场地内填土广泛分布，杂填士（地层编号①）杂色：稍湿~湿，结构松散：由建筑垃圾、石灰若块石、碎石、砂和黏性土堆填形成，密实度不均，其上部多混杂生活废弃物。

第四系冲洪积层（Q）：本层性、厚度化大根据其额粒组成及状态特征大致可划分为②1 含砂质粉质黏土以及②2 组粗砂混砾石等两个亚层。

（1）粉质黏土（地层编号②1）：褐黄、褐红、褐灰色等；可塑～硬塑；含不等粒径砂，底部多混砾石、石，黏性一般。

（2）粗砂混砾石（地层编号②2）：褐红、褐色等；饱和，稍密~中密；分选差，级配一般，石英质，砾石含量约10～30%，不均匀充填细粒和粉黏粒。

基岩（C）：场地下伏基岩为石炭系下统大塘阶石磴子组灰岩。岩石为细粒变晶结构，块状构造，按岩石风化程度以及岩溶特征可划分为微风化带和溶洞充填物，溶洞属于半充填状态。

微风化岩（地层编号③）：灰色；主要矿物有石英、大理石和方解石等，发育少量裂隙，岩质坚硬，锤击声脆：岩体较完整，岩芯多数柱状，节长一般为8～60cm。岩芯采取率为87%～95%，岩石质量指标为RQD=82～92，属较好~好。场地内基岩岩面起伏较大。钻孔有溶洞揭露，钻孔见洞隙率约为12.8%，溶洞的大小分布以及充填物很不均匀，局部区域集中分布。填充物一般为粉质黏土、砂砾和卵石等，湿～饱和，松散~流塑状。含水量较高，透水性中等～强。

3 工艺介绍

3.1 本工程设计泄压孔及设计参数

泄压孔大样和监测及闸阀如图1、图2 所示。

图1 泄压孔大样

图2 监测及闸阀

3.1.1 单个泄压孔参数

（1）本工程土0.000 相对于对标高为40.600m，未注明基础面标高为-9.200m，局部点为-10.30m；理深土0.000 起算点相当于绝对标高为-9.200m。

（2）本工程板厚度取为500mm，垫层厚度为100mm，混凝土面层厚度取为150mm。

（3）泄压孔深度建议按照场试验情況取，砂砾石层入土3m或入岩0.5m 能满尺要，则按此深度执行。

（4）本工程地基基计等级为甲级，各塔楼基底板图纸详相应塔楼，塔楼以外部分采用筏板基础，局部区城采用粒（墩）基或独基，筏板厚度为500mm，底板下持力层为含砂质粘土、粗砂混砾石、粉士、微风化灰岩。

（5）泄压孔开孔直径130mm；滤管长度取为5m，均采用双层填砾过滤器，楔形丝筛管外径127mm，内径103mm，基管外径101.6mm；沉淀管1m，楔形倒向头0.5m，便于击入导向贯入。

3.1.2 闸阀说明

（1）在每组集水管安装自动闸阀，闸阀靠近集水井设计并尽量靠近墙柱，用于地面操控，闸阀出水管就近接入集水井。

（2）在水压力超过38m 水位标高时，闸阀自动开启排水，在压力低于38m 标高时，闸阀自动截止关闭。

（3）与集水总管的连接管采用的是DN40，多井集水总管采用DN50，井数较少的集水总管采用DN65，闸阀采用对应尺寸的接头。

3.1.3 泄压管排水说明

（1）为减少泄压孔对地面交通和地下室底板放水的影响，泄压孔按照消防分区和抗浮分区设置接管，每8~10 个泄压孔作为一组，采用暗理式泄压孔，用连接管将管内水集中引排到底板以上，再在靠近墙、柱附近设置闸阀排入排水系统。在每组集水管安装自动闸阀，在水压力超过38m 水位标高时，闸阀自动开启排水，在压力低于38m 标高时，闸阀自动截止关闭。

（2）连接管采用的是DN40，外径48mm 需要沿连接管方向布置深150mm，宽度60mm 沟槽埋设管线，各集水总管采用DN50~65，外径57~76mm，需要沿连接管方向布置深150mm，宽度90mm 槽埋设管线，完后后可用混凝土重新浇筑保护层并在地面找平。

（3）泄压管故障时，需要凿开盖层顶板进行检修，并在修复之后重新浇筑暗埋。

本项目渗水及底板上浮主要季节性降水水位上升引起，枯水季节渗水较少，地下室排水可以满足要求，连续降雨就会有大量水流出，影响建筑物验收和使用。本次采用永久泄水工艺，解决水压增大时泄压疏水，日常保持正常水压，保证底板稳定。

3.2 钻孔工艺及工序

（1）混凝土切割机切开15cm 混凝土盖层，凿岩机凿去该层。

（2）混凝土开孔器在混凝土底板上开孔200mm，深度80mm。

（3）电钻施工膨胀螺丝孔。

（4）混凝土开孔器在混凝土底板上开孔130mm，深度520mm。

（5）钻孔：利用钻机钻孔，泥浆护壁，钻孔直径130mm，深度6.5m。

3.3 下管

材料不锈钢304、井管双层夹滤芯：外管127mm，内管102mm，内夹滤芯。井管上部50cm 为实壁钢管，为后期施工止水预留，如图3、图4 所示。

图3 滤水管设计

图4 滤水管实物

3.4 安装下法兰

下法兰安装四道防水：由下至上油麻丝、聚氨酯充填、糊状快速水泥、橡胶垫片。油麻丝遇水膨胀为第一道止水，聚氨酯充填遇水后聚氨酯膨胀4 倍充填在底板混凝土和实壁钢管间为第二道止水，糊状快速水泥放入孔口缝隙间，下法兰压实后快速凝固为第三道止水，橡胶垫片置于下法兰下面为第四道止水，如图5所示。

图5 井管及下法兰安装

下法兰安装到位后，通过中间水泵抽水，水位降至底板下5cm，保持抽水8h。使油麻丝充分膨胀，快速水泥固结。停止抽水后，地下水上涨，遇聚氨酯发生膨胀，充满底板混凝土和实壁钢管间间隙，达到有效止水。

3.5 安装上法兰

螺丝固定上下法兰通孔，空压机吹出螺丝孔内杂质，先注入止水胶，施工膨胀螺丝，螺帽拧紧，如图6、图7 所示。

图6 上法兰安装

图7 膨胀螺丝安装

3.6 安装机械式泄水阀

机械式泄水阀实物如图8 所示。

图8 机械式泄水阀实物

3.7 安装排水管

机械式泄水阀安装如图9 所示。

图9 机械式泄水阀安装

3.8 排水管接到地下室集水井，施工盖板

排水管安装和盖板安装如图10、图11 所示。

图10 排水管安装

图11 盖板安装

4 施工机械配备

施工机械配备如表1 所示。

表1 施工机械配备

5 结语

本工程采用永久泄压工艺，一次性解决了底板渗水和底板上浮问题，根据现场测试底板凿穿后枯水季水压，设计机械式泄压阀，设计压力大于枯水季水压0.005MPa。

枯水季节泄压阀关闭，保持底板下正常水压，底板稳定。在雨季水压上升时，机械式泄压阀自动打开，泄压疏水，通过管道流入集水坑抽走。机械式泄压阀不用电，极大节省电力，后期运营费用较低。

通过本项目实施，有效解决底板渗水和底板上浮问题，该工艺造价较低，效果良好。