第２４卷第５期 ２０１４年１Ｏ月 天津建设科技 建筑工程 地下车库上浮处理措施 口文／周 波 高李军 方克俭 杨思雄 摘 要：某住宅小区地下车库在暴雨过后局部结构上浮导致框架柱、顶板出现裂缝，文 章对原因进行分析并在不影响使用功能的条件下提出经济、快捷、实用的处理 措施。 关键词：上浮；降水；基础；破坏；地下车库 我国东部沿海地区有单层或者多层地下车库的工 程，尽管在设计时采用了抗拔桩，但是如果在地下车库 顶板没有回填土时，遇台风、暴雨等极端天气，而没有 采取降水措施或者降水措施不到位会导致地下水位急 剧上升，最后地下车库的总荷载加上桩的抗拔承载力 之和小于地下车库所受到的浮力时，地下车库会局部 或者整体上浮，导致地下车库的框架柱、顶板和底板被 破坏。 １工程概况 某地下车库建筑面积约１．７万ｍ ，为地下１层，层 高３．４ ｍ，基础形式为独立承台＋方桩，方桩桩型为 ＪＡＺＨ２５—８＋８，承台厚度８００ ｍｍ；防水底板厚度４００ ｍｍ， 柱距为７．８ ｍ×７．８ ｍ，未设置基础梁；项板厚度３５０ ｉｎｉｎ， 除局部地区外均未设置框架梁，柱上设置柱帽，柱帽尺 寸２．６ ｍＸ ２．６ ｍ，厚度８００ ｍｍ。 建筑场地地层为第四纪全新世至上更新世滨海平 原型沉积土层。主要由粘性土、粉土和砂性土组成。对 该工程基础设计和基坑施工有直接影响的为浅部土层 中的潜水，其补给来源主要为大气降水与地表迳流。地 下车库后浇带全部封闭完成，顶板回填土未施工。 ２结构的上浮和破坏情况 工程所在地区遭遇特大暴雨，降雨达到２１９．４ ａｒｉｎ。 大雨过后，发现车库中间区域内大部分框架柱与地面 和柱帽连接处出现裂缝，部分柱子顶部混凝土破坏。经 测量，出现裂缝区域的车库底板上浮约５０￣２６０ ｍｍ。 对地下车库所有结构裂缝、破坏情况和底板标高 进行详细检查和统计，发现结构的裂缝、破坏情况和柱 子上浮高度具有以下特征。 １）位于地下车库中部的两根柱子上浮高度最大，分 别为２５５、２５０ ｍｍ。以这两根柱为中心向四周方向的柱 子上浮高度逐渐减小。 ２）地下车库上浮范围内柱子大半存在裂缝，裂缝 分布在柱顶和柱根部５００ ｌｌｌｒｌｆ范围内，柱顶多为横向裂 缝，部分柱项部四周混凝土出现破碎，柱根多为斜向裂 缝，部分柱根部四周混凝土也出现破碎，见图ｌ。 ３）地下车库北侧挡土墙和顶板相交的地方出现贯 通性裂缝，见图２。车库顶板挠度最大的地方产生裂缝， 雨后出现渗水现象。 ■■ 图１ 柱子裂缝 图２挡土墙和顶板相交处裂缝 ４）地下车库底板顶至顶板底的垂直距离仍为设计距 离，车库内净空未发生变化，车库项板和底板整体上浮。 ５）地库上浮区域呈现出两边低中间高的形状。其 中Ａ～口轴紧挨中间主楼，Ａ一』ｖ轴为挡土墙，墙下桩较密， 这两条轴线上的柱子类似简支梁的支座，在水浮力的作 用下，这两排柱子中间区域的车库整体向上弯曲。具体 以上浮高度最大的 ３轴柱子为例，Ａ—Ｎ轴为外墙，上 浮高度０，Ａ－Ｄ轴处柱子紧邻地库内主楼，上浮高度为 １４ ｍｍ，中间的Ａ— 轴处上浮高度则达２５５ ＩＩｉｍ，见图３。 Ａ Ｖ釉Ａ一＿ｌｆ轴Ａ一 轴Ａ一』轴 Ａ Ｇ釉 Ａ Ｆ’轴 —Ｅ轴Ａ口轴 轴号 图３ Ｂ一３轴柱子上浮高度 简支梁支座所受的支座力较大，所以紧挨着支座 处的两排柱子和墙体受到的破坏较大。 ３结构破坏和上浮原因分析 １）受罕见的特大暴雨袭击，地下水位暴涨。地下车 库位置较低，罕见暴雨过后，大量雨水渗入至车库底板 ４１ 建矾上程 第２４卷第５期 天津建设科技 Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｎｇ … 以下。根据地质勘查报告，地下车库底板垫层标高以下 １．５ ｍ范围内大部分为粘质粉土。此层土的水平渗透系 数平均值为１．０２×１０一ｃｍ／ｓ，竖向渗透系数平均值为 ７．４０×１０一ｃｍ／ｓ，属于中等透水层，具有较强的透水能 力。地表雨水通过车库周边回填土和这层粘质粉土渗 入到地下车库底板以下，导致地下车库周边及底板下 的水产生的浮力大于车库白重、回填土白重和抗拔桩 承载力之和，车库局部地方上浮。 ２）地下车库主体完成，后浇带封闭之后，未进行持 续降水。车库结构施工完毕后，顶板回填土还未回填之 前即停止降水，暴雨过后水位暴涨而未采取措施。后浇 带浇筑完成后，地下车库构成一个大的封闭空间，类似 于一个大船，承受了极大的水浮力。 ３）结构设计方案欠妥，桩尺寸和抗拔承载力过小。 地下车库框架柱柱距为７．８ ｉｉｌ×７．８ ｍ，每根框架柱下边 设置４根桩长１６ ｍ，截面尺寸为２５０ ｒａｉｎ×２５０ Ｉｌｌｍ的桩， 单桩抗拔承载力１００ ｋＮ。由于成本的压力，在出图之前 经过多次优化设计，优化时未考虑施工中不利因素（如 大暴雨、回填土未及时覆盖、接桩质量差等）的影响，预 留的安全余量不够，导致突发事情发生时，桩的抗拔承 载力不能满足要求。 ４）设计将主楼和地下车库分开，对地下抗浮不利。 除中问一栋１８层高楼位于地库之内外，其余主楼和地 下车库都通过连通口连接，主楼基础和车库的基础从 联通口处断开，主楼的荷载不能传递到地下车库基础， 对地下车库的抗浮产生不利的影响。 根据实际测量的结果分析，距离地库中的主楼最 近的一排柱子没有出现上浮的情况，证明地库内的主 楼对地库的抗浮起到有利的作用。 ５）接桩处施工质量差。采用的预制方桩由两节桩 组成，两节桩通过角钢搭接焊连接。实际施工过程中， 工人采用扁钢代替角钢进行焊接，加上搭接材料长度 不够，焊缝不饱满等因素，此处的焊接质量难以保证， 接桩处成为预制混凝土方桩的薄弱环节。在水浮力作 用下，当桩接头处焊缝的承载力小于轴向力时，两节桩 即断开，导致车库抗拔承载力下降。 ４处理措施 １）地下车库底板上开孔放水，让地下车库回到设 计标高位置。在上浮高度最大区域的底板后浇带上开 一个直径１１０ ｍｉｌｌ的泄水孔将地下水排出，让地下车库 地板回到设计标高位置。 开孔泄水后，地库底板标高迅速下降，２ ｄ后，地库 沉降基本稳定。现以上浮高度最大的柱子为例进行说 ４２ 一 明，见图４。 ２５０ 量２００ 、ｌ５Ｏ Ｏ