某工程地下车库局部上浮及处理措施
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项目管理与质量控制
某工程地下车库局部上浮分析及处理措施探讨
蔡东兴 厦门市思明第三建筑工程有限公司
摘 要： 笔者对某工程地下室局部上浮情况进行现场调查，
分析了局部上浮的具体原因，同时，提出了一些具体的整治措施，
最后从施工、设计两方面对控制上浮提出应注意的基本问题进行
了论述。
关键词： 单层地下室； 局部上浮； 抗浮； 覆土； 注浆
3 原因分析
从以上计算可以看出，上覆土重量约占抗浮抗力的 30% ，上 浮土的厚度及质量对地下室抗浮的影响是非常大的。
另外，设计人员 和 施 工 人 员 忽 视 施 工 对 地 下 室 抗 浮 的 重 要 性，设计图纸对 施 工 时 抗 浮 措 施 及 施 工 限 制 条 件 未 作 出 明 确 要 求，施工人员在施工过程 中 不 关 注 降 水，没 有 采 取 降 水 措 施 或 在 抗浮结构未达到设计预定目标时就停止了降水，导致在施工期间 产生地下室整体上浮事件时有发生，产生上述现象的主要原因除 经验外，主要是对我国现行的技术规范，规定不了解。例如《地下 室防水技术规范》在第 10 章中明确规定，“明挖法地下室防水施
经调查，施工方在工 程 停 滞 一 个 月 后，陆 续 撤 出 部 分 管 理 人 员，地下室原有的自动抽 水 系 统 也 时 开 时 停，停 工 前 也 未 能 完 成 防水施工并按要求进行 了 填 土 和 覆 土，在 此 情 况 下，一 旦 遇 到 持 续大强度的降水，地下室排水系统水位达到历史最高水位而降排 水能力不足，地下室发生上浮也就不足为奇了。因而停止降排水 和未及时按要求覆填土是导致地下室发生局部上浮的主要原因。
另外，该地下室的桩采 用 的 是 预 应 力 管 桩，桩 与 承 台 是 通 过 焊在桩帽上的 4 根 20 螺纹钢插入承台 800mm 连接的。在地下室 底板受到的浮力大于其自身抗浮重量时，管桩不能发挥桩的抗拔 作用，管桩内的素混凝 土 会 随 承 台 及 底 板 混 凝 土 上 浮 而 被 拔 出 ， 犹如瓶塞上拔。
施工人员对地表水作用认识不足，认为基坑边坡已进行喷锚 支护，一般认为不存地表 水 影 响 不 大，因 此 造 成 施 工 期 间 或 使 用 期间地下室上浮破坏的 盲 点，一 旦 暴 雨 来 临，地 面 的 地 表 水 全 流 入基坑形成“脚盆”效应，即基坑为 “大 脚 盆 ”，地 下 室 成 为“小 脚 盆”。施工期间一旦未及时采取降水措施就会将“小脚盆”浮起， 使用期间若不将四周的回填土采用粘性土分层夯实形成止水层， 也同样会产生“脚盆”效应。这也是地下室发生局部上浮的原因 之一。
根据岩土 工 程 勘 察 报 告，场 地 地 下水主要为 场 地 浅 部 潜 水，受 大 气 降 水和地表排 水 的 补 给，地 下 室 底 板 下 方土层渗透性均较差。勘察期 间 实 测 地 下 水 位 埋 深 在 0． 80 ～ 1． 40m。
2 地下室抗浮验算
根据工程的布局及现场的情况，仅对后浇带北面的单层地下 车库进行局部抗浮验算。设计抗浮水位为 3． 0m，按此计算，地下 水的上浮力为 30 kN / m2 ，一层结构自重荷载 6． 25 kN / m2 ，地下室 顶板结构自重荷载 12． 5 kN / m2 ，基础及底板重荷载 10 kN / m2 ，覆 土 0． 5m： 0． 5 × 18 = 9． 0kN / m2 ，荷载总计 28． 75 kN / m2 （ 31． 5kN / m2 ） ，抗拔桩设计抗拔力 7kN / m2 ，满足要求。发生事故后，地勘部 门给出的抗浮水位为 3． 3m，按此计算，地下水的上浮力为 33kN / m2 ，车库顶板无覆土时，水的浮力大于结构自重荷载和抗拔桩设 计抗拔力之和 29． 5 kN / m2 ，导致结构上浮。
度不小于 500mm 容重为 18KN / m2 的 粘土。
该工程基 坑 采 用 降 水、喷 锚 支 护 施工，于 2007 年 1 月主体结构结顶，2 个月后，后 浇 带 封 闭、公 寓 部 分 的 地
下室防水施工完成并按要求进行了 填土和覆土； 考虑施工方便及施工场 地的需要，一层商业店面 1、2 地下室 顶板未覆土； 由于建设单位未按合同 及时支付工 程 进 度 款，工 程 处 于 停 滞 状态达 3 个月之久； 2007 年 6 月连降 暴雨，积 水 淹 进 地 下 室 内，以 至 发 现 有局部上 浮 现 象，并 在 短 短 两、三 天 内上浮达到 120 ～ 150mm 左右，位置 在商业店面 1、2 的单层车库内，部分 梁、柱出 现 裂 缝，部 分 填 充 墙 倾 斜 开 裂。后浇带南侧的公寓未发生上浮。
工时，地下水位应降至工程底部最低高程 500mm 以下，降水作用 应持续至回填完毕”； 建设部《建筑工程设计文件编制深度规定》 的第 4． 4． 3 条第 8 款中规定“地下室抗浮（ 防水） 设计水位及抗浮 措施，施工期间的降水要求及终止降水的条件等”应在结构设计 说明中明示； 这些规定是经验的总结，我们应该严格按照相关规 定做好地下室的抗浮设计和抗浮施工。
4 处理方案 在抗浮设计上，目前主要采用 4 种方法： ①配重抗浮： 包括顶 板加载、基础底板加载及 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的； ③降水抗浮； ④观察井抗浮。 其中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。 根据现场的情况，该工程解决方案分成三步进行： 第一，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。 由于处在雨季，损坏的 结 构 构 件 尚 未 处 理，暂 时 尚 不 能 覆 盖 地下室顶板的覆土，不具备增加压重条件。由于地下室的自动抽 水系统因被泥水淹没破坏已不起作用，根据现场条件，采取了在 地下室侧面挖井降水的 办 法，但 恢 复 缓 慢，因 而 决 定 在 地 下 室 底 板上钻孔放水，减小地 下 水 对 地 下 室 底 板 的 浮 力，在 上 浮 量 最 大 的区域共打了 3 个孔，孔径 150mm，深度为穿透地下室底板一直 到垫层的下表面，结果效果非常明显，随着钻孔的出水，地下室缓 慢回落，基本回落到原始位置，且回落较为均匀，避免了回落过快 对结构造成新的损伤。到第二天的下午，填充墙已全部复位，梁、 柱裂缝也大部分闭合。但当地下室将要回落到原始标高时，继续 降水，沉降几乎停止，最终最高点仍有 3cm 的上抬无法恢复。分 析原因可能是在地下室上浮期间，有泥土流入地下室底板与垫层 之间的空隙中，另外管桩内的混凝土“瓶塞”未能完全复位，从而 导致地下室无法完全恢复至原始标高。 第二，在建筑物上浮 变 形 基 本 恢 复 后，通 过 采 用 有 效 的 处 理 方法，保证建筑物在长期地下水作用下，能够保持抗浮能力。 根据其后气象水文资 料 显 示，本 次 降 雨 再 碰 上 大 潮 汛，使 水 位达到了历史最高洪水位，已超过设计抗浮水位 0． 3 米，因此作 为一种永久性的处理措施，该工程采用了以下两条处理措施： （ 1）
1 工程概况
某商业住宅小区地下一层，地上共有 6 幢，其中 3 幢为 11 跃 12 层的条形公寓，北面为 2 层的商业店面，总建筑面积为 2． 1 万 m2 ，其中地下室面积约为 5000m2 。该工程主体结构为框剪结构， 单层地下室为框架结构，地下室底板板面埋深为 － 4． 500m，地下 室顶板板面埋深为 － 0． 500m，距离地下室边线约 6m 有 1 条南北 走向排洪沟、建筑物北面距离大海约 400m，其总平面布置见下 图。地下室底板厚为 400mm，桩基采用预应力混凝土管桩，柱下 独立承台布置。根据设计要求，地下室完工后须在顶板上覆以厚
某工程地下车库局部上浮分析及处理措施探讨
蔡东兴 厦门市思明第三建筑工程有限公司
摘 要： 笔者对某工程地下室局部上浮情况进行现场调查，
分析了局部上浮的具体原因，同时，提出了一些具体的整治措施，
最后从施工、设计两方面对控制上浮提出应注意的基本问题进行
了论述。
关键词： 单层地下室； 局部上浮； 抗浮； 覆土； 注浆
3 原因分析
从以上计算可以看出，上覆土重量约占抗浮抗力的 30% ，上 浮土的厚度及质量对地下室抗浮的影响是非常大的。
另外，设计人员 和 施 工 人 员 忽 视 施 工 对 地 下 室 抗 浮 的 重 要 性，设计图纸对 施 工 时 抗 浮 措 施 及 施 工 限 制 条 件 未 作 出 明 确 要 求，施工人员在施工过程 中 不 关 注 降 水，没 有 采 取 降 水 措 施 或 在 抗浮结构未达到设计预定目标时就停止了降水，导致在施工期间 产生地下室整体上浮事件时有发生，产生上述现象的主要原因除 经验外，主要是对我国现行的技术规范，规定不了解。例如《地下 室防水技术规范》在第 10 章中明确规定，“明挖法地下室防水施
经调查，施工方在工 程 停 滞 一 个 月 后，陆 续 撤 出 部 分 管 理 人 员，地下室原有的自动抽 水 系 统 也 时 开 时 停，停 工 前 也 未 能 完 成 防水施工并按要求进行 了 填 土 和 覆 土，在 此 情 况 下，一 旦 遇 到 持 续大强度的降水，地下室排水系统水位达到历史最高水位而降排 水能力不足，地下室发生上浮也就不足为奇了。因而停止降排水 和未及时按要求覆填土是导致地下室发生局部上浮的主要原因。
另外，该地下室的桩采 用 的 是 预 应 力 管 桩，桩 与 承 台 是 通 过 焊在桩帽上的 4 根 20 螺纹钢插入承台 800mm 连接的。在地下室 底板受到的浮力大于其自身抗浮重量时，管桩不能发挥桩的抗拔 作用，管桩内的素混凝 土 会 随 承 台 及 底 板 混 凝 土 上 浮 而 被 拔 出 ， 犹如瓶塞上拔。
施工人员对地表水作用认识不足，认为基坑边坡已进行喷锚 支护，一般认为不存地表 水 影 响 不 大，因 此 造 成 施 工 期 间 或 使 用 期间地下室上浮破坏的 盲 点，一 旦 暴 雨 来 临，地 面 的 地 表 水 全 流 入基坑形成“脚盆”效应，即基坑为 “大 脚 盆 ”，地 下 室 成 为“小 脚 盆”。施工期间一旦未及时采取降水措施就会将“小脚盆”浮起， 使用期间若不将四周的回填土采用粘性土分层夯实形成止水层， 也同样会产生“脚盆”效应。这也是地下室发生局部上浮的原因 之一。
根据岩土 工 程 勘 察 报 告，场 地 地 下水主要为 场 地 浅 部 潜 水，受 大 气 降 水和地表排 水 的 补 给，地 下 室 底 板 下 方土层渗透性均较差。勘察期 间 实 测 地 下 水 位 埋 深 在 0． 80 ～ 1． 40m。
2 地下室抗浮验算
根据工程的布局及现场的情况，仅对后浇带北面的单层地下 车库进行局部抗浮验算。设计抗浮水位为 3． 0m，按此计算，地下 水的上浮力为 30 kN / m2 ，一层结构自重荷载 6． 25 kN / m2 ，地下室 顶板结构自重荷载 12． 5 kN / m2 ，基础及底板重荷载 10 kN / m2 ，覆 土 0． 5m： 0． 5 × 18 = 9． 0kN / m2 ，荷载总计 28． 75 kN / m2 （ 31． 5kN / m2 ） ，抗拔桩设计抗拔力 7kN / m2 ，满足要求。发生事故后，地勘部 门给出的抗浮水位为 3． 3m，按此计算，地下水的上浮力为 33kN / m2 ，车库顶板无覆土时，水的浮力大于结构自重荷载和抗拔桩设 计抗拔力之和 29． 5 kN / m2 ，导致结构上浮。
度不小于 500mm 容重为 18KN / m2 的 粘土。
该工程基 坑 采 用 降 水、喷 锚 支 护 施工，于 2007 年 1 月主体结构结顶，2 个月后，后 浇 带 封 闭、公 寓 部 分 的 地
下室防水施工完成并按要求进行了 填土和覆土； 考虑施工方便及施工场 地的需要，一层商业店面 1、2 地下室 顶板未覆土； 由于建设单位未按合同 及时支付工 程 进 度 款，工 程 处 于 停 滞 状态达 3 个月之久； 2007 年 6 月连降 暴雨，积 水 淹 进 地 下 室 内，以 至 发 现 有局部上 浮 现 象，并 在 短 短 两、三 天 内上浮达到 120 ～ 150mm 左右，位置 在商业店面 1、2 的单层车库内，部分 梁、柱出 现 裂 缝，部 分 填 充 墙 倾 斜 开 裂。后浇带南侧的公寓未发生上浮。
工时，地下水位应降至工程底部最低高程 500mm 以下，降水作用 应持续至回填完毕”； 建设部《建筑工程设计文件编制深度规定》 的第 4． 4． 3 条第 8 款中规定“地下室抗浮（ 防水） 设计水位及抗浮 措施，施工期间的降水要求及终止降水的条件等”应在结构设计 说明中明示； 这些规定是经验的总结，我们应该严格按照相关规 定做好地下室的抗浮设计和抗浮施工。
4 处理方案 在抗浮设计上，目前主要采用 4 种方法： ①配重抗浮： 包括顶 板加载、基础底板加载及 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的； ③降水抗浮； ④观察井抗浮。 其中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。 根据现场的情况，该工程解决方案分成三步进行： 第一，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。 由于处在雨季，损坏的 结 构 构 件 尚 未 处 理，暂 时 尚 不 能 覆 盖 地下室顶板的覆土，不具备增加压重条件。由于地下室的自动抽 水系统因被泥水淹没破坏已不起作用，根据现场条件，采取了在 地下室侧面挖井降水的 办 法，但 恢 复 缓 慢，因 而 决 定 在 地 下 室 底 板上钻孔放水，减小地 下 水 对 地 下 室 底 板 的 浮 力，在 上 浮 量 最 大 的区域共打了 3 个孔，孔径 150mm，深度为穿透地下室底板一直 到垫层的下表面，结果效果非常明显，随着钻孔的出水，地下室缓 慢回落，基本回落到原始位置，且回落较为均匀，避免了回落过快 对结构造成新的损伤。到第二天的下午，填充墙已全部复位，梁、 柱裂缝也大部分闭合。但当地下室将要回落到原始标高时，继续 降水，沉降几乎停止，最终最高点仍有 3cm 的上抬无法恢复。分 析原因可能是在地下室上浮期间，有泥土流入地下室底板与垫层 之间的空隙中，另外管桩内的混凝土“瓶塞”未能完全复位，从而 导致地下室无法完全恢复至原始标高。 第二，在建筑物上浮 变 形 基 本 恢 复 后，通 过 采 用 有 效 的 处 理 方法，保证建筑物在长期地下水作用下，能够保持抗浮能力。 根据其后气象水文资 料 显 示，本 次 降 雨 再 碰 上 大 潮 汛，使 水 位达到了历史最高洪水位，已超过设计抗浮水位 0． 3 米，因此作 为一种永久性的处理措施，该工程采用了以下两条处理措施： （ 1）
1 工程概况
某商业住宅小区地下一层，地上共有 6 幢，其中 3 幢为 11 跃 12 层的条形公寓，北面为 2 层的商业店面，总建筑面积为 2． 1 万 m2 ，其中地下室面积约为 5000m2 。该工程主体结构为框剪结构， 单层地下室为框架结构，地下室底板板面埋深为 － 4． 500m，地下 室顶板板面埋深为 － 0． 500m，距离地下室边线约 6m 有 1 条南北 走向排洪沟、建筑物北面距离大海约 400m，其总平面布置见下 图。地下室底板厚为 400mm，桩基采用预应力混凝土管桩，柱下 独立承台布置。根据设计要求，地下室完工后须在顶板上覆以厚