李志伟 刘景月
(中建一局建团建设发展有限公司,北京功夫面)
摘 要: 旋转展台
合肥市大型洁净厂房CCSS地下室受到地表水汇流聚集，形成“脚盆”效应，产生不均匀上浮，最大上浮量达到 198 mm，导致地下室结构受损。通过对受损结构检测，分析上浮原因及结构破坏机理，在此基础上对地下室结构进行永久抗浮处理和结构加固处理，取得了良好效果。 关键词: 地下室；“脚盆”效应；结构损伤；抗浮；加固;
Analysis of CCSS basement drifting and reinforcement processing
(lizhiwei China Construction First Division Group Construction and Development Co. Beijing)
Abstract:Surface water get together to CCSS basement of large clean workshop in Hefei, which
is called foot basin effect. Uneven rising, the maximum of which is 198mm, caused by the effect damages the basement structure. Analysis of floating and structure damage factors is concluded by testing damaged structure. Good effects have been achieved by permanent anti-floating and structure reinforcement processing on the basis of the above testing.
压电陶瓷驱动电源Keywords：basement；foot basin effect；Structure damage；anti-buoyant；reinforcement
合肥市大型洁净厂房化学品车间地下室，为经济起见，设计计算中常考虑将自重作为抗浮的压力，然而在实际施工中的工况若出差错，就会造成浮起现象。本文通过某地下室上浮事故原因分析选择了经济实用的处理方案， 较好地解决了该地下室抗浮问题，可为今后类似工程设计和加固处理提供参考。
1 工程概况
合肥市大型洁净厂房化学品车间为地下一层，地上一层，单层地下室建筑面积为2885m2，地上3022m2，总建筑面积5907m2。为框架结构，地下室层高8.00m，地下室汽结构
平面布置见图1。
图1 地下室平面布置
本工程地下室部分采用筏板基础。基础底板厚1000mm，柱网10.45mX10m，柱截面800mmX800mm。 地下室主要功能为厂区酸碱废液及废水回收间。
该工程在地下室顶板结构施工完毕后作暂停作为加工厂使用，于2012年4月底发现有局部上浮现象，并在短短一周天内上浮最高点达198mm，呈现中间大四周小的分布，另外有绝大部分构件出现较为严重的裂缝和局部压碎现象。经对结构进行全面、详细检测，发现结构损伤主要有如下几个方面（图2〉
楼梯混凝土拉碎
墙体裂缝 柱子裂缝
图2 结构破坏情况
1）楼梯存在严重损坏，梯段板折断，已无法正常使用，梯柱也出现水平裂缝，裂缝宽度达0.05mm~0.1mm，长度300~800不等。
2）筏板从中间向四周发散性开裂，宽度达0.05mm~1.0mm,长度1000~10000mm不等，延伸较长。
3）顶板多处开裂，并存在渗水现象。裂缝宽度0.05mm~0.15mm，长度 950 ~3 600 mm。
4）多处墙体开裂，个别明显外鼓、混凝土酥松，并存在渗水现象。裂缝宽度0.04mm~0.32mm，长度 350 〜4 500 mm。
5）柱子出现水平裂缝，裂缝宽度达0.04mm~0.09mm，长度300~800不等。
2 地下室漂移事故调查
2.1 原工程抗浮设计
本工程地下室基础为筏板基础，原设计采用“配重抗浮”的方法进行抗浮设计，即采用结构自重来抵抗地下水浮力，没有考虑锚杆抗浮或抗拔桩进行抗浮设计。从地质勘探报告和设计图纸了解到，工程所在场地为低缓坡地冲沟，现场场地较平坦，各层地基土的分布状况自上而下为耕植土层、第四系坡洪积层、第四系 残积层和下伏基岩燕山期花岗岩。①层耕土（填土0.5m）及②1层粘土（26.2m）中埋藏有上层滞水型地下水，该层水水量较小，分布不连续，无稳定水面，其补给来源主要由大气降水及地表水渗入补给。④层埋藏有层间型地下水，⑤1、⑤2层中埋藏有裂隙水。勘察测得静止水位（埋深）为0.40~4.30m，其水面标高为32.84~42.24m。
基坑支护采用护坡桩支护形式，如下图所示：
地下室上浮时发生在合肥梅雨季节期间，只是施工到地下室顶板部位，上部一层柱及梁板均未施工，暂时作为加工及堆料场地施工。
另经过专家分析鉴定，底板裂缝分布大体为从大底板四角以约45度角向中央延伸，而各柱网小开间没有出现明显的无梁楼盖式的裂缝分布情况，整块底板出现中间上拱及开裂的现象，属于典型的双向板破坏形式，系板在均布荷载下，本身刚度不足所致。
2.2 施工情况
在地下室施工的初始阶段有基坑支护、开挖期间及筏板施工期间基坑内基本无水。在地下
室主体结构完成后，地下室基坑侧壁回填土已经回填，且地下室四周未设置降水井等降水措施。
雷击测试
事故发生时，由于梅雨季节的到来，层间滞水使地下水位急剧上升，且事故发生时地上结构未施工完成，致使事故发生时地下室的水浮力超过结构实际自重。
根据结构抗浮设计和现场施工情况，针对结构现状和当地水文地质情况，底板浮力和恒载计算统计如表1所示。
表1地下室底板浮力计算 吨
序号 | 荷载设计曲取值 | 设计抗浮力 | 上浮状态 |
1 | 结构自重 | 16425吨 | |
2 | 满水水位压力 | 3000*8=24000吨 | |
3 | 满水水位不平衡水压力 | | 7575吨 |
| | | |
表1可以看出，在满水水位水压力作用下，地下室结构存在7575吨的浮力。由于地下室周边回填土对地下室起到了约束作用，导致地下室上浮状态中间大，四周小，呈现“锅底”状。
3 地下室抗浮处理
根据调查分析并结合现场情况，该工程解决方案分成三步进行：首先，尽快恢复地下室底板变形， 减小地下水压力，将可能引起的破坏减小到最低；其次，在建筑物归位稳定后，对受损的结构构件进行加固修复，并增加地下室结构的整体刚度，避免后续的加载对结构造成二次损伤；最后，在建筑物结构加固修复完成后对结构进行永久抗浮处理。 3.1 应急抗浮处理措施
由于合肥市正处于降水量较为丰富的梅雨时期，为降低上浮对工程的影响并预防其进一步发展，现场 采取了下列几项紧急措施来控制地下室的上浮：
1〉钻孔“消压”。在地下室侧壁用电动金刚钻孔机钻均布取10个直径为50mm的孔，让地下水排出， 降低地下水压。地下水排放到地下室内排水沟内，然后采用集水井提升至市政排水口内。
2〉地下室四周设置无砂管降低地下水水位。在地下室四周布置无砂管降水井，通过降水井降低地下水水位高度。井中抽出的地下水必须通过排水系统排出场区外，防止地下水回灌。
经过上述措施的初步处理，地下室底板缓慢回落，上浮大的区域回落也相应较大。经过一个月加固及降水处理后，底板最大上浮量降为50mm左右，结构上浮得到了初步较好的控制。同时构件随着结构的复位， 裂缝宽度变小甚至闭合。
3.2 地下室永久抗浮处理
在永久抗浮设计上，目前主要采用4种方法： 1〉配重抗浮。包括顶板压载、基板加载及边墙加载等方法，使结构重力始终大于地下水对结构物所产生的浮力。2〉锚固抗浮。包括锚杆抗浮与抗拔桩抗浮，前者如在底板和其下土层之间设置拉杆，抗拔桩是利用桩侧摩阻力和桩重克服上浮力。 3〉降水抗浮。4〉观察井抗浮。3〉与4〉方法类似， 是抗浮设计的另一种思路，即不硬“抗”而采用 “放”的方法。
针对该地下室情况及周边环境，参考和分析有关技术资料及综合考虑经济、 工期、场地条件等各方面因素，在永久抗浮处理上，可以采用配重抗浮的方法进行永久抗浮处理：
永久配重及结构刚度抗浮方案。增加地下室底板厚度250mm，增加地下室顶板厚度300mm，屋面楼板增加200mm；地下室增加多道剪力墙，采用植筋的方式与原有结构连
接，以增加地下室整体刚度，以自重和底板抗弯刚度的增加来抵抗地下水的上浮力。 经分析，在原设计地下室顶板荷载上加厚300mm混凝土层； 同时在原设计底板荷载上加厚250mm厚混凝土层， 原设计屋面板荷载上加厚200mm厚混凝土层； 并增加多道剪力墙增加地下室整体刚度。此加固方案加固原理简单明确，减小了地下室的净高，对原有建筑功能基本无影响，功能划分如下图所示。
轻质隔墙条板经核算增加的混凝土自重达到7750吨，大于表1 所示满水状态下上浮7575吨，满足满足08 50009—2001《建筑结构荷载规 范》抗浮要求。同时在地下室设定水位观测器（无砂管井）和排水设施，进行地下水位观测和主动排水。
4 结构加固处理
根据现场结构损伤情况以及设计加固图纸、专家意见分析可见，地下室底板、梁、柱、墙和板、楼梯等构件在地下室上浮时产生不同形式以及不同程度的损坏，需要采取多种加固处理方法。而且地下室顶板所受荷载需要提高，地下室整体刚度需要增加，所以在加固原有受损伤构件的同时须对原有结构进行加固处理。本工程采用的加固处理方法主要有以下4项：
4.1 增加配重
地下室新增水池池底标高为-7.75m，即底板厚度增加250mm；
地下室顶板增厚300mm；
屋面楼板加厚，楼板厚度由150mm变为350mm。
4.2 增加地下室整体刚度
地下室增加大量剪力墙，墙厚均为400mm，墙顶标高到梁底或板底，增加墙体延长米约为260mm。剪力墙与底板需加腋，加腋高度及水平宽度均为400mm。如附图所示：
图中红显示为后增加剪力墙，增加地下室整体刚度。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议