科技信息 工程技术 地下室上浮质量事故明原因与处理措旋 沈阳奥祥建设公司 王欢 中盛瑞科咨询有限公司 景波 孙向利 ［摘要】笔者对地下室地下水上浮事故的原因进行了分析，提出一般处理措施，井对全面做好地下结构物地下水抗浮设防的勘察、 抗浮设计 水位抗浮设防措施 详勘报告的建议，在基坑四周设计灰土隔水措施，未考虑干旱地区不一 定永远干旱，天气是反复无常的。地下建（构）筑物的抗浮设计主要是指 依据岩土工程勘察报告提供的抗浮设防水位，按施工阶段、使用阶段及 检修卸荷阶段等各种工况进行抗浮验算，合理选择抗浮措施。地下建 设计、施工和监理等工作提出几点建议。 ［关键词］地下结构物 地下水１、前言 随着我国大规模建设的快速发展，高层建筑、地下人防工程、商场、 宾馆、车库、储备仓库及地下水池等地下结构物建筑越来越多，其体量 越来越大、越来越深。相应地做好地下结构物的地下水抗浮（裂）设防工 作越来越重要，稍有不慎将导致地下结构物上浮和开裂的工程事故，既 增加了地下结构物修复加固工作的难度和大量财力，也使地下室结构 物耐久性受到影响。因此，地下结构工程的勘察、设计、施工和监理等有 关责任方，应对对地下水抗浮（裂）工作要有全面、正确的认识，做到各负 其责和相关专业密切配合，确保地下室结构物在施工期间和使用过程 中都不会出现上浮和开裂现象。 ２、事故简单案例 近年来，随着高层建筑的兴起，辽宁沿海河口及主要水系沿河地 区，高层建筑施工阶段出现了地下结构不同程度上浮和开裂的质量事 故。 辽西某高层大楼，设地下二层车库，采用基础加防水板，地下 室基坑开挖深度约ｌＯｒｅ左右，当地为半干旱地区。施工场地表面薄层表 土已挖去，自基坑四周地面到一２层地下室板底以下一２５ｍ范围内均为 硬塑～坚硬状态粘土原始土层。地质详勘报告施工场地一２５ｍ以上无 地下水，故设计院未考虑地下室地下水抗浮设防措施。在大楼地下室结 构施工结束后，基坑四周回填土无组织压实回填到地面，正值雨季时地 下室顶面以上，因大量雨水通过基坑四周疏松的回填土缝隙渗流到地 下室底板以下，施工现场又未组织连续抽排基坑四周地下水，导致一２ 层地下室底板局部最大上浮近３５—４０ｃｍ左右，由于连续十几天的降 雨，附近山坡的雨水流向工地，基坑周围地下水位迅速抬升，水位早已 超过底板以上，在地下水压力作用下，地下室底板与硬粘土持力层分离 脱空，地下室部分外墙出现开裂裂缝。在底板打孔放水减压时冒出水的 压力很大，水柱冲到地下室顶板下，底板底面与硬粘土持力层严重脱 空，用户不得不安装潜水泵，在地下车库内部设置的积水坑和盲沟内日 夜抽排。 ３、原因分析 地下结构物（主要是地下车库等）上浮和开裂事故的案例，分析其主 要原因是： ３．１部分详勘报告的误导 （１）由于勘察人员对地下结构物基坑四周新回填土中所存在的地下 水埋藏、补给、排泄及具有上浮作用等岩土工程专业知识缺乏了解，普 遍缺少这方面的岩土工程实践经验，故在详勘报告中往往不能全面地 反映各类地下结构物基坑四周回填土在施工期间或长期使用过程中总 是会有上层泄水型地下水，其补给来源主要是雨水渗入补给。同时，详 勘报告中所建议的地下水抗浮设计水位不是本着因地而异，往往是盲 目的偏低或偏高。结构设计人员又不能仔细地对待地下结构物的地下 水抗浮（裂）设防问题，缺少正确核算地下水抗浮设防的依据。 （２）在详勘报告中指出：“在基坑四周采用２：８或ｌ：９灰土回填土作 为隔水措施后，可不考虑地下水抗浮设防问题。”辽西地区绝大多数基 坑回填土所采用土源的土质属于弱膨胀性较高塑性粘土，地下室基坑 四周回填土作业空间较狭窄，基坑回填土施工未按操作规程逐层碾压 施工，基坑四周采用灰土回填土是难以达到设计所要求的均匀性和密 实度，而且建筑垃圾充当回填土，因此达不到隔水效果，工地的建筑废 水也直排进基坑加大了地下水量。简单的勘察报告，影响了结构设计人 员对地下结构物地下水抗浮设防措施的合理选用。岩土工程勘察报告 应提供地下水的类型、地下水位的埋藏深度与升降变化幅度，同时应考 虑基坑开挖及回填所产生新的地下水汇集情况，提供抗浮设防水位及 抗浮措施建议，为建设工程抗浮设计与施工质量管理提供准确依据。 ３．２抗浮设防设计方面 部分结构设计人员对地下结构物地下水抗浮设防方面专业知识较 缺乏，更缺少抗浮设防的设计工作实践经验。因此，对地下结构物地下 水抗浮设防问题缺乏全面认知，不能准确地核算和合理地选择设防措 施。加上技术管理不够严谨，往往使不完善或不合理的抗浮（裂）设计图 纸提交出去。同时，由于详勘报告的误导，结构设计人员往往直接采用 （构）筑物抗浮设计不宜采用素填土、灰土或混凝土等不透水材料作为 防渗透的隔水方案，如采用上述方案，应有可靠的技术保障措施，设计 及施工方案必须通过市建设行政主管部门组织的专项审查。设计单位 应依据岩土工程勘察报告，结合工程场地及周边环境进行抗浮设计。抗 浮设计要兼顾整体与局部的抗浮稳定。设计单位应及时做好设计交底 并参与验收工作，发现异常情况及时配合施工单位采取处理措施。 ３．３抗浮设防施工方面 施工单位应全面了解岩土工程勘察报告和设计要求，查明建设场 地周围环境，认真做好施工组织设计，明确地下建（构）筑物抗浮设防施 工技术要求与注意事项，确保地下建（构）筑物抗浮施工的质量。施工企 业施工现场普遍缺少专业施工技术能力强、施工经验丰富和工作责任 心强的施工作业技术管理人员及技术负责人，对地下结构物的地下水 抗浮设防施工要求和注意事项缺乏认知和实践经验。因此，往往出现以 下两种现象：（１）虽然设计灰土作为隔水措施不尽合理，施工也有难度， 但是作为施工方既不提出，又不按设计图纸要求施工，往往是自行采用 挖土机随意施工，垃圾及素土无组织无压实回填，明显地违规作业。（２） 当地下室结构和防水施工结束，基坑回填土掺杂建筑垃圾随意回填到 地面．４－０．Ｏ００ｍｍ，但地下室顶板尚未覆土，在此施工期间又不做好下雨时 的基坑外四周地下水的抽排。以上是导致地下结构物上浮和开裂主要 的直接原因。地下建（构）筑物工程施工期间应及时进行变形（沉降）观 测及地下水位监控，遇大气强降水时，应增加观测频次。一旦发现有上 浮趋势，施工单位应及时通知建设、监理、设计等单位到现场核查，及时 采取必要的应急措施，并立即上报质量监督等行业主管部门。地下建 （构）筑物工程应及时做好回填土施工，回填土应分层夯实，回填质量应 满足设计及相关规范要求。当地下建（构）筑物抗浮设计仅采用素填土、 灰土或混凝土等不透水材料作为防渗透的隔水措施，而不采取其他抗 浮措施时，施工单位应按通过审查的专项施工方案进行施工，确保施工 质量。 ３．４监理方面问题 地下室上浮和开裂工程事故原因：一是施工方不按设计要求及施 工组织设计施工基坑灰土回填土分项工程，工程监理对随意回填素土 及建筑固体垃圾的施工情况，不加制止，实际是不懂回填土的施工规 范；二是在地下室顶板尚未覆土的情况下，施工方未做基坑四周地下水 的组织排水，监理代表也是视而不见。由此可见，工程监理对地下结构 物抗浮设防的重要性认识不足，缺乏工程监理必要的监管知识和全面 的监管能力，对地下室出现上浮和开裂也应负有监管责任。建设单位应 重视地下建（构）筑物抗浮设防的勘察、设计与施工工作，应全面承担整 个工程项目的综合管理职能。在设计、施工图审查、施工图交底、施工抗 浮专项方案制定等重要环节起到组织、协调及管理作用，不得破坏原有 的抗浮措施，促使抗浮设防工作落到实处。 ４、地下室上浮和开裂处理措施 地下室上浮和底板结构开裂通常是从以下几方面处理： ４．１处理地下室结构上浮处理做法 全面、准确地测量地下室结构的实际上浮量。在地板上浮较大的地 段布打 ８０～ １００泄水孔，并通过地下室自有的排水系统抽排地下 水。在布打排水孔的同时，尽快施工地下室顶板以上设计的覆土。必要 时酌情增加覆土厚度，以利于将上浮的地下室结构尽力恢复原位，注意 均匀覆土，保证荷载均匀。在地下室布打的泄水孔冒水现象基本停止、 地下室结构下沉基本稳定之后，对地板以下可能存在的脱空层（孑Ｌ隙）并 对板底直接持力层被积水浸泡可能存在软化层进行压力注浆填充和加 固处理，确保地下室结构的稳定。具体的注浆处理方案：注浆孔孔距一 般约２．Ｏｍ，按等边三角形布孑Ｌ，孔深宜比原设计板底约低３０ｃｍ。采用 ３２Ｉ５级硅酸盐水泥，宜内掺２０％一２５％粉煤灰。水灰比宜取０．４～０．５， 内掺１．Ｏ％～１．５％水玻璃速凝剂。地下室底板周边１—２排孔注浆压力 科技信息 工程技术 详勘报告中应提供合理的地下水抗浮设计水位作为抗浮设计验算可靠 的依据。根据合肥地区长期实践经验，地下抗浮设计水位建议取用值： 地下结构物建筑场地四周较低洼时，宜取室外地坪下Ｏ．５０ｍ；建筑场地 四周较平旦时宜取室外地坪下１．０ｍ；建筑场地四周地势较高时宜取室 外地坪下１．５ｍ～２．０ｍ；建筑场地四周高低不平时，宜从地势较低的一侧 室外地坪标高起算。 根据设计的地下室埋深、详勘报告提供抗浮设计水位和抗浮设计 为０．１ＭＰａ～０．１５ＭＰａ，自第三排孔开始注浆压力为０．１５ＭＰａ～０．２０ＭＰａ。 按先外后内顺序由外向内循环实施注浆，每排孔应隔孔注浆，每个孔注 浆三次，每次注浆到孔口冒浆约５秒钟后停注，并应采取不提管注浆 （注浆孔浅）。在所设置的注浆孔全部注浆结束，间隔１～２天后，在原注 浆孔中间分片布置检测注浆孔，可按原设计的１０％注浆孔的比例布置 抽检孔，继续注浆直到检测孔注不进浆为止，注浆压力要均匀防止超压 以免底板被压力顶升破坏。 ４．２为了防止地下室今后使用期间再出现上浮开裂现象，可酌情分 别选用以下处理方法 荷载平衡法：即可通过增加覆土重和地下室结构自重与可能形成 的地下水浮力相平衡解决地下结构再上浮问题。 排水法：即完善地下室原设计的排水系统与监管措施，及时将渗入 地下室底板以下与基坑周边回填土中积水抽排掉，减少或消除地下水 的偏大浮力，确保地下室结构的稳定。 对基坑四周不密实的回填土进行压密注浆或高压旋喷进行加固， 形成止水帷幕，防止雨水继续渗流到地下室底板以下。根据详勘报告提 供的抗浮设防水位，重新复算地下水可能产生上浮力，结合地下室基础 形式，适当增设抗浮桩。 ４＿３全面检查地下室顶板、底板、内外墙、梁、柱和砖砌隔墙等结构 开裂实况，由原设计院或专业加固公司负责拟定加固和修复方案，由专 业公司负责加固和修复施工，地下主体结构偏离轴线倾斜应纠偏加固 基础，结构稳定并观察一段时问后再继续地上结构部分施工。 ５、设防措施 为了确保新建地下室不上浮和不开裂，有关各方应认真落实各负 其责和密切配合，加强施工与使用监管，确保设防措施逐一落实。在查 明建筑场地工程地质和水文地质条件的基础上，结合地下室工程实际， 验算结果，进行抗浮和抗裂设计，酌情选用合理的平衡法或封水法或排 水法或锚拉法抗浮设防方案，并应经设计院内部审查认可。承接地下室 施工项目部技术负责人和土建施工工长应全面熟悉详勘报告和抗浮 （裂）设计要求，认真编写专项施工组织设计，并认真做好施工作业技术 交底，确保抗浮设防措施的施工质量。同时，坚持做好地下室施工期间 基坑内外的抽排水，特别是在地下室顶板覆土之前应明确专人负责连 续抽排基坑内外的积水。工程监理应加强对地下室抗浮设计项目的施 工过程的监管，及时制止随心所欲的违规施工行为，督促落实地下室施 工期间的抽排水。 ６、结束语 对于建筑物基坑及地下室的施工，必须根据设计、规范及工程具体 情况，合理组织施工，地下结构物地下水抗浮设防的勘察、设计、施工和 监理等责任方都有责任保证建筑物基坑及地下室的施工质量，避免出 现地下室上浮质量事故。 参考文献 ［１］地下工程防水技术规范ＧＢ５０１０８—２００８ ［２］混凝土结构设计规范ＧＢ５００１０—２００２ 地下混凝土盼水技术简述 辽宁金帝路桥建设有限公司 夏志忠 蔡洪国 ［摘要］防水砼是我国地下工程建设的一种主要防水技术措施，只要设计合理、细部构造处理恰＂３、选择合适的防水材料、－材料配合 比准确、施工顺序正确，砼渗漏水现象是能够得到有效预防的。 ［关键词］防水砼施工技术 砼结构自防水，是以工程结构本身的密实度实现防水功能的一种 防水做法。工程自防水结构通常采用Ｐ８防水砼，在外加剂方面一般选 用ＰＮＣ砼早强膨胀剂、抗裂防水剂等。ＰＮＣ属于硫铝酸钙砼膨胀剂，除 具有膨胀功能外，对砼还有显著的早强、增强、低温硬化、抗渗、防冻害、 抗硫酸盐等性能。ＰＮＣ加入到水泥砼中，形成了膨胀性结晶水化物一水 化硫铝酸钙，使砼产生膨胀，结构密实。在膨胀受约束条件下，所产生的 膨胀能转变为压应力，这一压应力０．２～０．７ＭＰａ，可抗消或部分抵消砼干 缩、徐变、温度等产生的拉应力，从而可以防止砼的收缩开裂。钙矾石结 晶具有填充、切断砼毛细管孑Ｌ隙的作用，因而能显著提高砼的早期强 度、后期强度及抗渗性能。ＰＮＣ最佳掺量应根据工程的要求和所选用的 水泥而定，一般情况下，配置补偿收缩的掺量为１０—１５％，配置填充用膨 胀砼的掺量宜为１５～２０％。ＰＮＣ的掺量要制作专用工具，专人负责，误差 要小于０．５％。 防水混凝土所用的材料应符合下列规定：①水泥品种应按设计要 求选用，其强度等级不应低于３２．５级。水泥用量应不小于３００Ｋｇ／ｒｎ ；② 碎石或卵石的粒径宜为５～４０ｍｍ，含泥量不得大于１．Ｏ％，泥块含量不 得大于０．５％；③砂宜用中砂，含泥量不得大于３．Ｏ％，泥块含量不得大于 １．Ｏ％；④拌制混凝土所用水，应采用不含有害物质的洁净水；⑤外加剂 的技术性能，应符合国家或行业标准一等品及以上的质量要求；⑥粉煤 灰的级别不应低于二级，掺量不宜大于２０％；硅粉掺量不应大于３％，其 它掺合料的掺量应通过试验确定。 防水混凝土必须采用高频机械振捣密实，振捣时间以混凝土泛浆 和不冒气泡为准，避免漏振、欠振和超振。浇注完后的砼，应加以养护， 及时用草帘覆盖。砼硬化后，要有专人负责养护，养护时间不少于１４ 天。 施工缝。 认真做好施工缝的处理，使上下两层砼之间粘结密实，以阻隔地下 水的渗漏，认真清理施工缝处，凿掉表面上的浮粒和杂物，用钢丝刷或 剁斧将旧砼表面打毛，用水冲刷干净，在施工缝处先浇一层与砼灰砂比 相合的水泥砂浆，再浇灌上层砼，加强施工缝处和砼振捣，保证捣固密实。 施工缝不宜采用平口缝，应尽量采用凸形缝、凹形缝、阶梯形缝等， 以延长渗水路线，同时，设计钢筋布置和墙体厚试时，应考虑施工的方 便，以利于保证施工质量。 ２．混凝土开裂渗漏水的产生原因及预防措施 ２．１产生原因：由于混凝土的配合比设计不合理导致混凝土的流变 性能不好，无法形成密实的内部结构，或者由于施工时振捣不均匀、不 密实而造成的蜂窝、麻面、孔洞，或者由于混凝土浇注后养护不好等原 因导致混凝土产生裂纹，从而导致结构渗漏。 ２．２预防措施 １．砼施工缝渗漏水的产生原因及预防措施 １．１产生原因：施工缝的预留位置不当。在支模时有杂物掉入缝内 没有及时清理，浇筑砼后，在新旧砼间形成夹层。在浇筑上层砼时，没有 先在施工缝上铺一层水泥浆或水泥砂浆，上下层砼不能牢固粘结。 １．２预防措施：施工缝是防水砼工程中的薄弱部位，应尽量不留或 少留，底板砼应连续浇筑不得留施工缝，底板与墙体间必须留施工缝 时，应留在墙上，且要高出底板上表面不少于２００ｍｍ，墙体不得留垂直 ａ．一般混凝土浇到设计标高后，用刮杠刮平，木抹子第一遍搓平，在 初凝后终凝前进行第二遍收面，从而避免混凝土的脱水干裂。 ｂ．预防温度裂缝，可从控制温度，改进设计施工操作工艺，改善砼性 能，减少约束条件等方面人手，尽量选用低热或中热水泥，选用良好级 配的骨料，加强振捣，以提高砼的密实性和抗拉强度，在砼中掺加缓凝 剂，以利于散热，应避开炎热天气浇筑大体积砼，浇筑砼后应及时洒水 养护，适当延长拆模时间。 ｃ．根据地下工程的特点，在设计时应考虑地下水作用的最不利情况， 即同时考虑地下水、地表水、上层滞水和毛细水对结构的作用以及由于 人为因素而引起的周围水文地质的变化，使结构具有足够的安全度和 刚度，同时应合理设置变形缝，以适应结构变形的需要，防止产生局部 裂缝或环形裂缝。 ｄ．配制砼时，应严格控制水灰比和水泥用量，选择良好的石子，减小 空隙率和砂率，同时，要振捣密实，以减少收缩量，提高砼抗裂强度，砼 养护可采用表面喷氯偏乳液养护剂，当表面发现细微裂缝时，应及时抹 压一次，再覆盖养护，经过这些措施，能够及时预防砼干缩裂缝的产 生。 ３．砼蜂窝、麻面、孔洞渗漏水的产生原因及预防措施 ．．－——３３２－－－——
