粘性土層地下室抗浮力問題必須重視

羅苓隆

(四川省建筑科學(xué)研究院副總工程師)

2007年成都市龍泉驛區(qū)的一個樓盤，地下室發(fā)生了上拱，上拱位移高達(dá)200mm，造成了地下室大量梁柱構(gòu)件及底板的結(jié)構(gòu)性損傷。為什么會發(fā)生這樣的事故呢?地勘資料說明該地基土層為粘土，具微膨脹性且不透水，無地下流動水，不用考慮抗浮力設(shè)計(jì)。多數(shù)技術(shù)人員認(rèn)為應(yīng)該是水頭產(chǎn)生的浮力造成的地下室反拱，為了印證這一觀點(diǎn)，在現(xiàn)場的地下室底板上鉆了一個孔，該孔立即涌出了水，水頭竟高達(dá)1.2 m。鑒于這樣的事實(shí)，原勘察單位重新建議設(shè)計(jì)單位應(yīng)考慮地下室抗浮力問題。設(shè)計(jì)單位根據(jù)這樣的情況，不得不采用覆土的方式平衡浮力，并對損傷的構(gòu)件進(jìn)行必要的加固處理。

粘性土層由于具有不透水性，其間不會存在流動水，所以地勘報(bào)告反映不出地下水位。沒有經(jīng)驗(yàn)的地勘單位往往還會建議設(shè)計(jì)單位不用考慮地下室的抗浮力設(shè)計(jì)，不少設(shè)計(jì)單位往往也會采用地勘單位的建議，不對地下室進(jìn)行抗浮力設(shè)計(jì)，由此造成不少的工程質(zhì)量事故。

近年來，本單位對這種設(shè)計(jì)基本條件認(rèn)識不清而造成工程質(zhì)量事故的情況進(jìn)行了深入的分析和研究，采取了卸除水壓的方式來處理該類事故，取得了良好的效果。分析研究成果簡單歸納總結(jié)如下:粘性不透水土層開挖后實(shí)際上是形成了個不透水土盆，而地下室外表面與鄰近土間縫隙很小，少量的地表水進(jìn)入該水盆即可形成水頭壓力，地下室底板可能會承受高達(dá)地下室高度的壓力水頭。在這種情況下，地下室必須考慮抗浮力設(shè)計(jì);“卸水壓法”就是將進(jìn)入水盆的地表水通過積水坑匯集而抽掉，使之不能在地下室外表面(底板和擋土墻)形成壓力水頭，因而地下室就可以不考慮抗浮力設(shè)計(jì)，從而減少高昂的抗浮力結(jié)構(gòu)措施費(fèi)用。;地下室外表面沒有水壓力，也就可以考慮減少或不采取地下室的防水措施;“卸水壓法”用于事故工程的處理是成功的。基于對該類情況的深入研究，筆者認(rèn)為類似工程在設(shè)計(jì)之初就可以采用“卸水壓法”來設(shè)計(jì)地下室，不僅可以節(jié)約造價，這也是一種技術(shù)的進(jìn)步;“卸水壓法”僅僅適用于粘性土層地下室的設(shè)計(jì)。其是否真正適宜，尚需結(jié)合地表水水量和其出現(xiàn)的周期性進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后，才能作出判斷。

目前的研究和實(shí)踐不盡完善，在此將這個方法在這里提出來，旨在警醒同仁，引起大家的重視。希望大家能共同來探討研究這個來課題，使之進(jìn)一步完善。