抗浮盲溝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

彭正煒 金磊

【摘要】在高地下水位的城市中，大量興建的地鐵工程和地下室工程等，其施工期間的地下結(jié)構(gòu)抗浮問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，成為建筑工程施工團(tuán)隊(duì)關(guān)注的重要問(wèn)題。當(dāng)前，在地下結(jié)構(gòu)施工期間，采取的抗浮措施很多，而抗浮盲溝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最為一種新型抗浮措施，在綠色施工理念下被廣泛推廣。本文將以盲溝施工的特點(diǎn)和施工環(huán)境特征為依據(jù)，分析抗浮盲溝結(jié)構(gòu)施工工藝，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、綠色施工目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】抗浮盲溝;建筑施工;質(zhì)控措施? ? ? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.036

隨著城市建設(shè)速度加快，各種地下構(gòu)筑物的規(guī)模和數(shù)量也持續(xù)擴(kuò)大，其中地下構(gòu)筑物抗浮設(shè)計(jì)也被廣泛重視。地下室是地下構(gòu)筑物的主要表現(xiàn)形式，在施工設(shè)計(jì)期間，通過(guò)采取地下結(jié)構(gòu)抗浮技術(shù)而實(shí)現(xiàn)抗浮目標(biāo)。

1、抗浮盲溝與施工環(huán)境

1.1 抗浮盲溝概念

抗浮盲溝作為盲溝排水系統(tǒng)，在施工建設(shè)期間，主要有應(yīng)急排水閘閥、自溢排水口、底盲溝和側(cè)盲溝四部分組成。不同功能部分均具有不同的作用。應(yīng)急排水閘閥的主要作用，是當(dāng)?shù)叵率覂?nèi)的外側(cè)部分出現(xiàn)地下水位急速上升的現(xiàn)象，當(dāng)?shù)叵滤乃怀龅叵率铱垢≡O(shè)防水位，將在很大程度上誘發(fā)建筑工程局部位置抗浮效果失去作用，此時(shí)通過(guò)利用應(yīng)急排水閘閥，可將其作為地下水臨時(shí)排水閥口，將事故地點(diǎn)位置的地下水予以排除，從而實(shí)現(xiàn)緊急應(yīng)急處理地下室建筑結(jié)構(gòu)局部位置抗浮穩(wěn)定性問(wèn)題。在地下室內(nèi)墻位置上可安裝應(yīng)急排水閘閥，一般的，要控制其位置與排水盲管保持一致。閘閥的一側(cè)位置需要懸掛在地下室的內(nèi)墻之上，另一側(cè)可穿過(guò)地下室外墻，連接到側(cè)盲溝地下排水盲管。若排水盲管的高度值相比較于地下室地面高度值存在很大差距時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)性的降低應(yīng)急閘閥高度。

自溢排水口是地下室工程設(shè)計(jì)與施工時(shí)落實(shí)抗浮盲溝技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)手段，該技術(shù)手段能夠?qū)Φ叵率覂?nèi)部的地勢(shì)高差特點(diǎn)予以充分利用，將自溢排水口安裝在地勢(shì)較低的位置，可有效保證地下水自溢而流出地下室。在排泄地下水期間，可不必借助于使用各種機(jī)械設(shè)備，并且也可以省卻人工干預(yù)，不僅降低抗浮工程項(xiàng)目的成本支出，而且還為后期階段的維護(hù)工作提供便利，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。詳細(xì)而言，通過(guò)網(wǎng)格狀底盲溝將地基土中的地下水進(jìn)行匯聚，使其流入到地下結(jié)構(gòu)四周的側(cè)盲溝當(dāng)中，地下結(jié)構(gòu)周圍的土體中匯聚的地下水，可直接流入到設(shè)置的側(cè)盲溝當(dāng)中，之后在集水井匯聚，通過(guò)使用自溢排水口抬高抗浮設(shè)防水位，將地下水排泄干凈。設(shè)置自溢排水口的主要目的，是對(duì)地下室內(nèi)部的排水條件、地勢(shì)高差、建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等展開系統(tǒng)中分析，綜合設(shè)計(jì)要點(diǎn)和技術(shù)手段，提升工程安全性與穩(wěn)定性。

在地下室結(jié)構(gòu)的底板底面以下位置的排水盲溝中設(shè)置網(wǎng)格狀底盲溝，在進(jìn)行操作處理的時(shí)候，普遍采取內(nèi)置排水盲管的方式完成，通過(guò)溝槽開挖、碎石濾料回填等方式，形成底盲溝。側(cè)盲溝連接底盲溝，同時(shí)在地下結(jié)構(gòu)的底部位置通過(guò)連接而形成連通器，將地下水進(jìn)行導(dǎo)流與匯聚。

側(cè)盲溝的組成部分，分為集水井、檢查井、側(cè)盲溝內(nèi)部排水盲管、基坑肥槽內(nèi)回填的碎石濾料。在場(chǎng)地抗浮設(shè)防水位的高程位置安裝中上排水盲管，從而可以確保場(chǎng)地內(nèi)部比抗浮設(shè)防水位高的地下水通過(guò)管道進(jìn)行匯聚，從而進(jìn)入到側(cè)盲溝內(nèi)部，保證地下結(jié)構(gòu)的四周圍位置地下水低于設(shè)置的抗浮設(shè)防水位。設(shè)置的下排水盲管高度情況和結(jié)構(gòu)自重抗浮水位保持同等水平，由此可以實(shí)現(xiàn)高出于場(chǎng)地內(nèi)部的水位地下水進(jìn)行匯聚，并且按照事先設(shè)定好的流通通道匯聚進(jìn)入側(cè)盲溝內(nèi)部，始終保持地下結(jié)構(gòu)的周圍位置地下水低于建筑工程自重抗浮水位，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑自重抗浮合理利用的目的。

1.2 抗浮盲溝施工環(huán)境

抗浮盲溝技術(shù)普遍在深埋地下的地下停車庫(kù)、地下室等工程中使用，也在山地地區(qū)等位置使用，在這些位置的地下結(jié)構(gòu)抗浮工程中，其應(yīng)用具有很高的價(jià)值。此外，在不能明確地下結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)防水位時(shí)、周圍巖土體中地下水位高程高低不一等環(huán)境下，也可以使用該技術(shù)。在具備自溢條件的地下結(jié)構(gòu)抗浮工程之中，同樣可以采取抗浮盲溝建筑工程施工方案。

2、抗浮盲溝施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備

勘察建筑工程地質(zhì)情況，同時(shí)對(duì)建筑工程施工期間的各類數(shù)據(jù)和參數(shù)資料進(jìn)行整理，以得到的數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，合理設(shè)計(jì)地下室抗浮標(biāo)高。開挖地下室基坑以后，需要按照規(guī)定將基地的高程做好控制，確保不對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生消極影響。允許基坑內(nèi)部存在積水，但是積水的凈深度同樣要做好控制。在工程所處城市的市政管網(wǎng)系統(tǒng)下，地下室抗浮水位的標(biāo)高要低于市政管網(wǎng)標(biāo)高。利用市政排水管網(wǎng)與地下盲溝共同將地下水中的積水予以排除，保障不會(huì)對(duì)地下室造成不良影響。以工程實(shí)際情況為切入點(diǎn)，尋找出最佳盲溝排水設(shè)計(jì)規(guī)劃方案。

2.2 施工工序

在實(shí)施抗浮盲溝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工工程期間，首先要按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)地下室基坑的坑底位置的碎石、多余的土壤等物質(zhì)清理干凈，保持坑底整潔。其次，選購(gòu)高質(zhì)量粗砂，將挖掘的基坑進(jìn)行填埋，將排水管合理的設(shè)置與安裝在相應(yīng)的位置，保證墊層高質(zhì)量和高標(biāo)準(zhǔn)，滿足地下室排水需求。再次，安裝完成好雙壁波紋管，同時(shí)要堆砌筑造完成檢查井，保證工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。然后，利用卵石進(jìn)行地面鋪設(shè)，再在上面鋪設(shè)一層土工織物。最后完成回填土層施工。

2.3 施工技術(shù)及工藝

清理地下室基坑坑底位置的垃圾時(shí)，要嚴(yán)格按照制定出臺(tái)的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)完成，對(duì)基坑內(nèi)部的防水材料、鋼筋材料、模板材料等使用價(jià)值進(jìn)行評(píng)判，若是不能繼續(xù)使用，可將其清楚干凈，保持基坑底部整潔干凈。

在回填粗砂期間，要對(duì)粗砂的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，保證選擇使用的粗砂質(zhì)量達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要衡量顆粒的級(jí)配情況，確保粗砂質(zhì)地堅(jiān)硬，滿足施工質(zhì)量基本需求。在回填粗砂期間，最為關(guān)鍵的措施是對(duì)粗砂進(jìn)行加密，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并且盡可能的提高其密實(shí)度。在施工期間，采取插振法完成工程施工，若回填區(qū)域的回填厚度沒(méi)有達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，還可以選擇采取平振法。插振法施工期間，其技術(shù)要求有六點(diǎn)，（1）振搗施工需要采取插入式振搗器;（2）以振搗器振動(dòng)的幅度為依據(jù)，合理的控制插入間距，一般的將間距控制在500mm即可;（3）振搗器插入的深度，是鋪筑的厚度;（4）工程實(shí)施期間，控制含水量達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)飽和狀態(tài)控制;（5）振搗器不能插入到下臥黏土層中;（6）振搗器插入完成以后，要適當(dāng)性的預(yù)留孔洞，并且將其使用粗砂填實(shí)。采取平振法展開施工，其技術(shù)要求有三點(diǎn)，（1）每層鋪筑的厚度需控制不能低于200mm，同時(shí)不能高于250mm;（2）工程實(shí)施期間，控制最優(yōu)含水量在15%到20%之間;（3）施工使用的工具設(shè)備為平板振動(dòng)器。

管道鋪設(shè)前期階段，要以設(shè)計(jì)要求為依據(jù)，驗(yàn)證管材的規(guī)格、數(shù)量以及類型等，同時(shí)以產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)要求為出發(fā)點(diǎn)，詳細(xì)檢查各細(xì)節(jié)，避免出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品。填充完粗砂后，使用C15混凝土墊層，澆筑厚度控制在寬度1200mm，厚度100mm。以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)坡度和溝底標(biāo)高進(jìn)行控制，并完成波紋管安裝。下管作業(yè)期間，需始終保持管道能夠順利的排放出其內(nèi)部水分，避免管材出現(xiàn)漂浮現(xiàn)象。安裝完成管道以后，若遭到水的浸泡，要檢查管道外觀、管頂高程和中心線，若出現(xiàn)位移，要及時(shí)返工處理。

鋪設(shè)完成管道以后，按照設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行砌筑，對(duì)檢查井的井壁進(jìn)行堆砌期間，選擇應(yīng)用磚砌的方式，堆砌直接包裝，并且將其插入到井壁的管端。若沒(méi)有鋪設(shè)管道，在檢查井砌筑期間，要按照管徑和管道軸線標(biāo)高開預(yù)留洞口。洞口位置預(yù)留的內(nèi)徑不能比管材的外徑加100mm小。在進(jìn)行連接期間，將洞口和管端之間的縫隙使用水泥砂漿進(jìn)行填實(shí)?？刂扑嗌皾{配合比高于1：2。

將土工織物在地下室外墻基坑底層盲溝上面鋪設(shè)完成以后，需要盡早的完成回填，灰土回填的比例控制在2：8，將壓實(shí)系數(shù)維系在0.95。壓實(shí)期間，需注意以下幾方面要求。（1）控制填土壓實(shí)中土壤含水率保持在最優(yōu)含水量范圍之內(nèi)，若其含水量過(guò)大，可換土回填、風(fēng)干、曬干，甚至可添加吸水材料進(jìn)行處理。若其含水量過(guò)小，可適當(dāng)性的灑水將其進(jìn)行浸潤(rùn)。在采料場(chǎng)拌制2：8灰土，按照比例進(jìn)行均勻拌制，完成后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。（2）填方工作一般要從最底部位置開始施工，碾壓工作同樣要從下而上，進(jìn)行水平分層鋪填碾壓。（3）在地勢(shì)高低起伏不平的位置，最好要按照標(biāo)準(zhǔn)做好接搓施工，修建階梯形邊坡。臺(tái)階的高度可控制在500mm，寬度可控制在1000mm。在分層填筑期間，接縫位置的斜坡可做成1：1.5，將碾跡重疊保持在0.5m到1.0m之間，上層和下層的錯(cuò)縫距離要超出1m。不得在墻角位置、基礎(chǔ)位置、柱墩位置等存在接縫。

在人工夯實(shí)期間，需要從以下幾個(gè)方面展開施工處理。在人力進(jìn)行打夯前期階段，要初步整平填土，按照一定的方向完成打夯，一夯壓半夯，夯夯相互連接，使得地坪與基槽被夯實(shí)。利用蛙式打夯機(jī)等工具設(shè)備進(jìn)行夯實(shí)，一般情況下，填土的厚度要低于250mm，打夯開始之前，初步平整填土，依次使用打夯機(jī)進(jìn)行打夯處理，保證打夯均勻，不能留下任何孔隙。

3、抗浮盲溝質(zhì)量保證措施

項(xiàng)目工程施工人員要對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量關(guān)進(jìn)行嚴(yán)格把控，待相關(guān)人員完成每項(xiàng)工程驗(yàn)收且達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以后，方可組織開始下一場(chǎng)施工工序?？垢∶鲜┕て陂g，可選擇使用波紋管與土工織物等材料，在施工前期階段，要對(duì)其質(zhì)量展開嚴(yán)格檢驗(yàn)，保證質(zhì)量達(dá)標(biāo)后運(yùn)輸進(jìn)入施工場(chǎng)地進(jìn)行使用。

待雨季來(lái)臨的時(shí)候，要徹底落實(shí)好排水處理措施，避免降水影響工程基礎(chǔ)，甚至導(dǎo)致工程質(zhì)量受到不良影響。壓實(shí)或夯實(shí)土方回填以后，需要檢驗(yàn)每層回填土質(zhì)量。一般的，對(duì)土的密度進(jìn)行測(cè)量時(shí)可選擇應(yīng)用環(huán)刀取樣的方式完成，對(duì)土的密實(shí)度進(jìn)行測(cè)量。利用小型輕便觸探儀，通過(guò)錘擊的方式完成密實(shí)度和干密度測(cè)量。

基坑填土期間，每層要按照100m2到500m2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取樣，回填管溝和基坑的時(shí)候，按照20m2到50m2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取樣，但是每層的取樣數(shù)量不能低于1組，且取樣的部分必須要在每層壓實(shí)以后的下半部分。

結(jié)語(yǔ)：

地下室工程施工期間，抗浮盲溝結(jié)構(gòu)相比較于樁基抗拔、抗浮錨桿等技術(shù)手段而言，施工流程比較簡(jiǎn)單，施工速度也得以快速提升，使用的設(shè)備數(shù)量相對(duì)較少，甚至可以對(duì)施工人員的專業(yè)技能要求較低。在施工期間，可以與其他類型的工程共同實(shí)施，使得工期被縮短。另外，抗浮盲溝施工期間，對(duì)材料價(jià)格的要求也相對(duì)不高，可實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。綜上所述，在地下室結(jié)構(gòu)中應(yīng)用盲溝排水抗浮措施，有著很高的推廣價(jià)值。本文系統(tǒng)性闡述抗浮盲溝的特點(diǎn)和應(yīng)用，對(duì)抗浮盲溝施工的要點(diǎn)做出重點(diǎn)闡述，最后對(duì)控制施工質(zhì)量的方案進(jìn)行簡(jiǎn)單的表述，旨在為實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量?jī)?yōu)化提升提供參考。

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