CN106013265A - 地下室应急抗浮结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种涉及建筑抗浮的地下室应急抗浮结构及其施工方法。其包括应急时贯穿地下室底板层和垫层的泄压孔，以及用于地下水引水的引水管，引水管外接排水管。地下室底板层包括一个位于泄压孔上部的止水孔；引水管底端包裹过滤体，引水管底端及过滤体沿泄压孔插入并导通地下水，引水管周面与泄压孔之间的间隙内填充封堵物形成密封；引水管与排水管之间设置阀门，且阀门位于止水孔内不外露，阀门与排水管之间为可卸式连接。施工方法为：直接开设泄压孔用于地下水泄压和回灌地下室增加载荷，待水位恢复后，开设止水孔，将引水管插入泄压孔导通地下水；待地下室顶板覆土施工完成后，用膨胀混凝土填充止水孔。本发明适用于地下室应急抗浮。

Description

地下室应急抗浮结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑抗浮施工领域，尤其是涉及地下室抗浮的一种地下室应急抗浮结构及其施工方法。

背景技术

为了减少地下室结构的投资造价，目前，地下室设计抗浮措施主要是靠地下室顶板上覆土，以及桩基设置抗拨桩或抗拨锚杆两者结合的做法较为普遍，设计一般要求地下室施工必须在顶板覆土施工完毕方可停止基坑外降水。在实际施工过程中，地下室结构在外壁防水做完后早已回填，很多设计也没有明确基坑外降排水井的数量，故大多只保留地下室外壁的后浇带端头少数几个降排水井做为基坑的降排水，在特大台风、暴雨气候环境下，单靠这几个降排水井远远达不到降排水的要求，其主要还是依靠未封闭的后浇带来泄压上升的地下水。但在后期市政绿化开始阶段，地下室后浇带早已浇筑完毕，这些降排水井也被回填封闭，如果此时地下室顶板上还未开始覆土施工，这种情况下，如地下水位快速上升，地下室也没有预留泄压孔，整个地下室就会出现上浮的危险。传统做法中采取地下室灌水以及顶板临时性堆载做为应急手段，但在紧急情况下，该措施显然时间上难以保证，时常出现灌水或堆载工作还未完成，地下室就开始出现上浮，造成地下室严重破坏，经济损失惨重。除此以外，现有技术也有预先在地下室内设计泄压排水结构，即通过在地下室底板开设泄压孔，泄压孔内引出排水管，从而防止出现地下室上浮，但该种结构通常是利用设置在地下室既定设计的集水坑内，而集水坑的数量有限，常规设计集水坑一般是布置在靠近地下室外壁的周边位置，而地下室上浮破坏最大是在其中间区域位置，故其抗浮泄压效果不太理想。且采用预先施工泄压排水结构，成本投入较大，后期如果没有紧急状况，还需要对泄压结构进行填补施工，拖慢建筑施工进度。为此，有待设计一种在紧急状态下可快速实现地下室抗浮的技术方案。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种地下室应急抗浮结构及其施工方法，使其解决现有地下室抗浮应急措施施工费时费力，投入成本及后期处理成本较高的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

该地下室应急抗浮结构包括应急时贯穿地下室底板层和垫层的泄压孔，以及插入泄压孔内用于引水的引水管，引水管外接排水管。其结构要点在于所述地下室底板层包括一个位于泄压孔上部的止水孔，止水孔的深度为地下室底板层厚度的三分之一至二分之一，其孔径大于所述泄压孔的孔径；所述引水管底端包裹过滤体，引水管底端及过滤体沿泄压孔插入并导通地下水，引水管周面与泄压孔之间的间隙内填充封堵物形成密封；所述引水管与排水管之间设置阀门，且阀门位于所述止水孔内不外露，阀门与排水管之间为可卸式连接。该技术方案与现有技术相比，实质区别在于在遇到地下室有上浮隐患时，直接对地下室开设泄压孔，从而使地下水快速倒灌至地下室内，实现泄压和增加地下室载荷双作用，施工简单，短时间内即可消除地下室上浮的问题。上述止水孔的目的是为了形成一道止水缝，防止垂直的泄压孔经后续施工封堵后，地下水顺着泄压孔的孔壁直接渗漏到地下室内。上述阀门设置于止水孔内不外露，方便后续止水孔封堵施工。

所述止水孔与所述泄压孔为同心孔，使得止水孔与泄压孔之间所形成的止水缝止水效果更为可靠。

所述泄压孔的孔径为100～150mm，不易损坏地下室层结构，保证施工的可靠安全。

所述引水管位于所述止水孔的管段焊接止水环，止水环的环直径比所述泄压孔的孔径小50mm以上。通过止水环，防止地下水顺着引水管管壁渗漏至地下室内。

当所述排水管卸除时，所述止水孔孔底边缘埋设膨胀止水条或注浆管，所述止水孔及泄压孔与引水管之间的空隙内填充膨胀混凝土。通过该结构，提高止水和封堵效果。

所述过滤体为麻丝团，或为土工布包裹的麻丝团。依靠土工布包裹麻丝团，从而防止麻丝团插入地下水所在的原土层时易堵塞的问题。

所述封堵物为麻丝和封堵浆体的结合。通过该结构实现快速的封堵施工。

所述引水管位于封堵物下方的管段周面设有进水孔。通过该结构有利于引水管排水。

该地下室应急抗浮结构的施工方法是应用于地下室有上浮趋势时的应急，其包括以下施工步骤：

一、以地下室分布进行泄压孔开孔位置的计算和开孔，开孔时以地下室中间区域向边缘方向对称进行，泄压孔开孔后，由地下水沿泄压孔喷灌至地下室，起到泄压和增加地下室载荷的作用。

二、待地下室的水位降低至所述地下室底板层表面相平或以下时，开设所述止水孔；

三、将下端包覆过滤体、上部焊接止水环的引水管沿泄压孔插入至导通地下水，其中止水环位于止水孔内；同时引水管与泄压孔之间的间隙内分层填充封堵物进行密封，通过分层填充，以最大化防止渗漏。

四、引水管上端连接阀门，阀门外接排水管，并保持阀门打开。

五、向止水孔底部边缘埋设膨胀止水条或注浆管，再向止水孔、泄压孔两者与引水管之间的空隙内浇筑膨胀混凝土，且浇筑时预留出所述阀门的操作空间，以方便阀门的操作。

六、待地下室顶板上的覆土施工完成后，关闭所述阀门，并拆除与阀门连接的排水管，最后对阀门处预留的操作空间进行膨胀混凝土浇筑，完成施工。

上述施工方法中，步骤五、六中的膨胀混凝土标号至少比所述地下室底板层混凝土标号高一级，以保证止水孔封堵的效果。

本发明结构简单，操作、施工方便，应用灵活性强。既可以作为在施工后期因地下室降排水井或泄压孔预留不足的一种补充装置，也可以作为在台风、特大暴雨等情况下，因地下室顶板未覆土，而用于防止地下室上浮的一种应急手段。不仅避免了传统应急做法费时费力，地下室上浮风险大的问题，且大大降低了传统应急抗浮花费的成本，适合作为地下室等建筑抗浮结构使用，尤其适合于应急抗浮。

附图说明

图1是本发明开设泄压孔的剖面结构示意图。

图2是本发明开设止水孔的剖面结构示意图。

图3是本发明安装引水管、排水管的剖面结构示意图。

图4是本发明浇筑膨胀滚凝土并预留阀门操作空间的剖面结构示意图。

图5是本发明施工完成后的剖面结构示意图。

以上附图序号及名称：1、地下室底板层，2、垫层，3、原土层，4、泄压孔，5、止水孔，6、引水管，601、止水环，7、阀门，8、排水管，9、土工布，10、麻丝团，11、封堵物，12、膨胀混凝土，13、操作空间。

具体实施方式

现结合附图，以具体应急抗浮施工为例，对本发明做进一步描述。

首先，根据实际地下室分布合理计算泄压孔的开孔数量，泄压孔的数量是根据泄压孔及引水管的孔径、预计最高水位及地下室的面积综合计算确定，经测算，南方沿海地区一层地下室一般为600平方米左右设置一个。泄压孔数量计算确定后，应在地下室底板层表面对其进行定位，一般宜设置在地下室柱子对角线中间位置，泄压孔应在地下室底板层平均分布。定位完成后即可开钻泄压孔，其开钻顺序为地下室中间区域向边缘方向对称进行，可一台钻机按序进行，也可多台钻机同时对称进行。泄压孔是通过混凝土取芯钻机取芯后形成，如图1所示，泄压孔的直径一般控制在100～150mm左右，其深度要穿过地下室底板层并钻透垫层，然后提钻，将泄压孔内被取芯的混凝土圆柱块缓慢取出，形成泄压孔。泄压孔形成后，地下水就会喷涌而出，紧急情况下该泄压孔起到泄压地下水位及回灌地下室增加载荷的双重作用。待地下水位降低至地下室底板层表面相平时，即可用混凝土取芯钻机开钻止水孔。止水孔的孔心与泄压孔的孔心对齐，两者为同心孔，止水孔的直径一般应比泄压孔大100mm以上，止水孔钻孔深度为底板厚度的三分之一至二分之—，其作用是在泄压孔中间形成一道止水缝，防止垂直的泄压孔经封堵后，地下水顺着泄压孔的孔壁直接渗漏到地下室内。

引水管埋设及封孔的时间可以根据工期要求、汛期情况灵活掌握。封孔时尽可能避开汛期及台风天气，在地下水回到地下室底板层表面或以下进行封堵时为最佳。封孔是由引水管、排水管、膨胀止水条或注浆管、麻丝、堵漏浆体及膨胀混凝土等材料配合施工完成，其中引水管是用不锈钢或铜管材料制作而成，以防止管壁长期浸水而生锈腐蚀，引水管的管径应比泄压孔小50mm以上。引水管上部焊接止水环，防止地下水顺着引水管壁渗透到地下室底板层表面上，管壁周边离底部50mm范围上开有5～8mm的进水孔，以利于排水。

引水管插入至泄压孔之前，应先用土工布包裹的麻丝团填塞至泄压孔孔底，或直接包裹于引水管底端，然后插入引水管，使土工布包裹的麻丝团压入至原土层（地下水位置），该麻丝团作为引水管的滤水层，防止泥块堵塞引水管底部的进水孔。引水管应对泄压孔、止水孔的孔心位置，并通过外部支架对引水管进行临时固定，防止引水管左右晃动。引水管上端密封连接阀门，再由阀门连接排水管，使地下水通过引水管及排水管引入至地下室的排水沟或集水井内进行抽排，其中阀门与排水管之间通过螺纹密封或快速接头连接，从而方便排水管拆卸。接下来，在泄压孔与引水管之间的空隙内分层填入麻丝，使麻丝填至引水管管壁进水孔的高度处，防止泄压孔上部填入的麻丝堵住排水孔壁。

引水管插入泄压孔之后，地下水会从引水管及连接的排水管排出；这时，混凝土泄压孔内的地下水水压力会降低，然后在泄压孔与引水管的空壁内分层填塞麻丝及封堵浆体，麻丝与封堵浆体填塞前应拌和均匀，塞入泄压孔与引水管之间的空隙后，用头部磨平的钢筋进行插实，每填一层插实一次，直至不渗漏为止。一般情况下，100mm左右厚度浆体就能起到止水效果。

地下室泄压孔内的出水堵住后，地下水全部从引水管内导出，泄压孔内无地下水渗出。这时，在止水孔内浇筑膨胀混凝土。在浇筑之前，应在止水孔的孔底边缘处埋设膨胀止水条或注浆管，以作为地下水通过止水缝第一道防线后的二次止水防备，然后浇筑比原底板混凝土标号高一级的膨胀混凝土。浇筑时，应注意在引水管的阀门处预留出一缺口作为阀门的操作空间。待地下室顶板上的覆土按设计要求完成，并达到设计强度后，即可关闭引水管的阀门，并拆除与阀门连接的排水管，最后把阀门处预留的操作空间用膨胀混凝土浇筑密实，到此便完成整个抗浮结构的处理施工。

以上内容旨在说明本发明的技术手段，并非限制本发明的技术范围。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进，亦落入本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地下室应急抗浮结构，其包括应急时贯穿地下室底板层（1）和垫层（2）的泄压孔（4），以及插入泄压孔内用于引水的引水管（6），引水管外接排水管（8），其特征在于所述地下室底板层（1）包括一个位于泄压孔（4）上部的止水孔（5），止水孔的深度为地下室底板层厚度的三分之一至二分之一，其孔径大于所述泄压孔的孔径；所述引水管底端包裹过滤体，引水管底端及过滤体沿泄压孔插入并导通地下水，引水管周面与泄压孔之间的间隙内填充封堵物（11）形成密封；所述引水管与排水管之间设置阀门（7），且阀门位于所述止水孔内不外露，阀门与排水管（8）之间为可卸式连接。

2.根据权利要求1所述的地下室应急抗浮结构，其特征在于所述止水孔（5）与所述泄压孔（4）为同心孔。

3.根据权利要求1所述的地下室应急抗浮结构，其特征在于所述泄压孔（4）的孔径为100～150mm，所述止水孔（5）的孔径比泄压孔的孔径大100mm以上。

4.根据权利要求1所述的地下室应急抗浮结构，其特征在于所述引水管（6）位于所述止水孔（5）的管段焊接止水环（601），止水环的环直径比所述泄压孔（4）的孔径小50mm以上。

5.根据权利要求1所述的地下室应急抗浮结构，其特征在于所述止水孔（5）孔底边缘埋设膨胀止水条或注浆管，所述止水孔及泄压孔（4）与引水管（6）之间的空隙内填充膨胀混凝土（12）。

6.根据权利要求1所述的地下室应急抗浮结构，其特征在于所述过滤体为麻丝团（10）,或为土工布（9）包裹的麻丝团。

7.根据权利要求1所述的地下室应急抗浮结构，其特征在于所述封堵物（11）为麻丝和封堵浆体的结合。

8.根据权利要求1所述的地下室应急抗浮结构，其特征在于所述引水管（6）位于封堵物（11）下方的管段周面设有进水孔。

9.一种如权利要求1所述的地下室应急抗浮结构的施工方法，其特征在于该方法是应用于地下室有上浮趋势时的应急，其包括以下施工步骤：

一、以地下室分布进行泄压孔（4）开孔位置的计算和开孔，开孔时以地下室中间区域向边缘方向对称进行，泄压孔开孔后，由地下水沿泄压孔喷灌至地下室，起到泄压和增加地下室载荷的作用；

二、待地下室的水位降低至所述地下室底板层（1）表面相平或以下时，开设所述止水孔（5）；

三、将下端包覆过滤体、上部焊接止水环（601）的引水管（6）沿泄压孔插入至导通地下水，其中止水环位于止水孔内，同时引水管与泄压孔之间的间隙内分层填充封堵物（11）进行密封；

四、引水管上端连接阀门（7），阀门外接排水管（8）用于排水；

五、向止水孔底部边缘埋设膨胀止水条或注浆管，再向止水孔、泄压孔两者与引水管之间的空隙内浇筑膨胀混凝土（12），且浇筑时预留出所述阀门的操作空间（13）；

六、待地下室顶板上的覆土施工完成后，关闭所述阀门，并拆除与阀门连接的排水管，最后对阀门处预留的操作空间进行膨胀混凝土浇筑，完成施工。

10.根据权利要求9所述的地下室应急抗浮结构的施工方法，其特征在于所述步骤五、六中的膨胀混凝土（12）标号至少比所述地下室低板层（1）混凝土标号高一级。