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上层滞水对地下室结构的影响及处理措施

李文彬

黑龙江欣宇泽建筑安装工程有限公司

摘要: 建筑业是我国重要经济支柱之一,而随着生活环境改善,人们愈发重视现代化建筑工程。地下室是现代化建筑中常见的结构,具有十分重要的作用。但地下室使用过程中却会受到客观因素影响,在诸多因素当中上层滞水所造成的后果最为严重。为此必须要对其深入分析,从根本入手制定相应措施加以解决,如此地下室结构具有的作用才能充分发挥,结构安全性与稳定性同样会得到保障。基于此,文章对上层滞水对地下室结构的影响进行分析并提出处理措施。
关键词: 上层滞水;地下室结构;处理措施
DOI:10.12721/ccn.2022.157105
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近年来城市化建设进程加快,建筑业规模不断扩张,在这种环境下高层建筑数量持续增加,已经成为城市建设中的主体,建筑功能愈发丰富。地下室在现代化建筑中应用广泛,而建筑上层结构一旦出现滞水现象,地下室难免会受到影响,结构被破坏引起质量问题。为此必须要对上层滞水给予足够重视,深入分析上层滞水造成的影响,落实针对性解决措施,以便地下室能够稳定运行。文章以实际工程为例,概述地下室隆起原因,探究针对上层滞水采取的处理措施。

1工程概况

某工程为地下1层、地上3栋33层的框架剪力墙结构,地下室建筑面积为10817m2,长131m,宽82m。基础为冲击成孔灌注桩,地下室底板设计为无梁楼盖形式,底板厚300mm,地下室基础为一桩一承台,外剪力墙厚300mm,顶板厚250mm。主楼与地下室之间设有沉降后浇带,沉降后浇带之间设有膨胀加强带。地下室混凝土强度为C30,抗渗等级为P6。根据地勘报告和现场开挖情况,该地块,上部为杂填土,下部为粉质黏土、粗砂及碎石土,场地的地下水主要为孔隙潜水及上层滞水,下伏基岩裂隙水,地下水位埋深0.00~6.8m,标高71.75~83m,综合区域的水文地质单元地下水动态变化规律和勘探期间是雨季的情况,地下室抗浮水位设计按照79m考虑。

2地下室隆起的原因

在采取了泄水孔的防水对地下水为进行控制之后,地下室的顶板和底板隆起以及裂缝出现了一定的变化,这也使得地下室隆起的主要因素就是地下水的水位上升之后凹产生的作用力已经超过了设计抗浮力的最大值。通过分析,地下水水位升高的原因主要有以下几个方面:首先降雨时间较长,而工程场地整体的地势相对较低,而且地下室基坑周边的回填土密实度相对较低,地下室顶板和周边的道路上还是有非常多的积水,此外这一地下室的外围场地主要的土体是软土土质,这也是弱透水层,这样也就使得大量的水进入到了地下室当中,而四周的水分也无法顺利的排放出去,这样也就使得地下室的水位在不断的升高。其次是在这一地下室的东面50米的位置上有一个人工湖,场地当中浅处的填土土层的厚度达到了3到4米之间。这个地方的地表水对地下水予以了充分的补充,这样一来也就使得周边的水位不断的升高。这也充分的说明人工湖会对周围的地下水水位产生非常大的影响。再次是按照泄水孔喷出的水柱,当时地下水的水位已经超出了标准极限值,原来设计的地下水抗浮水位是79米,地下室的自重还能够承受这一部分的作用力,只要地下水的水位上升不超过4米,都能对其予以充分的控制,但是,如果地下室的施工没有彻底结束,而地下水的高度又超出了合理的范围,就会使得非主楼的部分会出现明显的隆起现象,这个时候框架柱也会向中间的位置倾斜,所以梁柱部分会出现很明显的水平裂缝,主楼自重可以承受地下水所产生的福利,所以地下室并没有出现裂缝现象。

3处理措施

3.1对地下水位的处理

建筑地下室使用过程中可能会出现上浮的情况,究其原因主要是上层滞水量积累到某种程度后产生的作用力所致。为弱化地下水对地下室造成的影响,覆土施工之前,作业人员要对工程所处环境进行全方面勘测,测量地下水位变化情况,针对地下水渗透采取有效措施加以控制。处理地下室之前,根据地下室密实程度清理不符合要求的填土,另外通过粘性土和绘图夯实工程结构,另外考虑到渗水造成的影响,需在结构附近安装排水设施。其次以地下室为主体,在周围建设降水井,如此才能对地下水位涨幅情况进行控制,减少对地下室结构造成的影响。降水过程中有一点需要注意,即考虑建筑周围道路以及环境周到的影响,是否会污染环境。如果实际操作中会产生负面影响,应通过全面分析采取针对性措施加以控制。上述措施落实之后,地下室隆起现象得到改善。建筑结构中存在的裂缝逐渐缩小,肉眼难以察觉,倾斜框架恢复至原状。

3.2对地下室裂缝的处理

对地下室结构裂缝进行处理之前,首先要对地下室结构进行全面分析,掌握裂缝分布情况,确定裂缝类型,采取针对性措施加以处理。首先是地下室构件以及非结构性裂缝,对于这种情况处理,要考虑裂缝规模以及类型,将环氧树脂胶泥涂抹在裂缝表面密封裂缝并借助外部压力导向裂缝内导入环氧树脂浆液,完成裂缝补强操作,实现全方面处理。

其次地下室结构内部分布不同规格的立体柱用作支撑设施,当立体柱表面出现斜裂缝以及水平裂缝时,说明立体柱内部结构已经被破坏,不在具有稳定性和牢固性,安全性无法得到保障,面对这种情况可采取植筋、包钢等方式加以处理,强化柱体结构,使其更为牢固。某些柱体表面受到严重破坏,混凝土已经脱落,针对这种情况可通过植筋的方式加固柱体,在清除柱体剩余混凝土之前,需针对柱体支撑加固梁用钢筋,随后凿除柱体混凝土,使柱体主钢暴露出来。根据梁柱体实际情况以及在地下室的分布增设钢筋强化牢固性,增设支模浇筑混凝土,如果梁柱体裂缝较大可使用注浆、外粘型钢进行加固。通过外粘型钢法整合角钢、钢板箍,以螺栓及灌环氧树脂作为媒介与混凝土柱相连成为整体。随后将铁丝网包裹在钢板顶部结构涂抹等级较高的材料增强防腐性能。

再次对于地下室梁体裂缝处理,通过注浆和粘贴碳纤维的方式强梁体结构。而由于梁体底部是以砖砌填充墙作为基础,所以需将其拆除,植钢筋浇筑厚度与钢筋混凝土墙厚度保持一致。最后对地下室顶部、底部等部位进行处理,期间地下室所具备的功能不能受到任何影响,这是先决条件,与板面处铺设厚度适中的钢筋网混凝土面层。除了采取以上措施外,在地下室的顶板未覆土以前,在地下水比较丰富的区域保留地下室周边的降水井,一直持续到地下室顶板覆土完毕。通过采取上述的一系列措施以后,在结构方面保证了地下室的使用安全,在功能方面保证了地下室的使用功能。目前地下室顶板已经覆土,原有的裂缝没有继续发展,渗漏水的现象得到了很大的改观。

4结束语

综上所述可以看出,地下水产生的浮力会破坏地下结构,尤其是上层滞水。地下室设计过程中要对施工现场进行全方位勘测,掌握地下水位变化情况,同时还要考虑基坑土方回填造成的影响以及密实程度。施工过程中不仅要选用合适的技术手段,同时还要掌握天气变化情况,采取科学有效的降水措施。针对基坑回填采取分层夯实的方式满足设计要求,在条件允许的情况可想地下室内灌水,通过这种方式削减上层滞水造成的影响,强化地下室结构抗浮能力。

参考文献

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[2]徐飞元.人防地下室结构设计中存在的问题及应对策略[J].智能城市,2021,7(13):2.

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