盲沟排水系统在降低坡地地下室抗浮水位的应用研究

盲沟排水系统在降低坡地地下室抗浮水位的应用研究

作者：卯颖

来源：《价值工程》2018年第07期

摘要： 对于需要采取抗浮措施的地下室，抗浮水位的高低是技术难度、工期、成本等控制因素。本文以曲靖某坡地建设项目为例，探讨了采用盲沟排水系统降低坡地地下室抗浮设防水位的技术可行性。研究结果表明：采用盲沟排水措施后，坡地地下室施工工期缩短，建设成本降低，经济效益明显，值得推广应用。

Abstract： For anti-floating basement， the level of anti-floating water level is the control factor of technical difficulty， construction period and cost. Taking Qujing slope construction project as an example， this paper discusses the technical feasibility of using blind ditch drainage system to reduce the anti-floating waterproofing position in the basement of slope. The results show that： With blind ditch drainage measures， the construction period of basement in sloping field is shortened， the construction cost is reduced， and the economic benefits are obvious， so it is worth popularizing and applying.

关键词： 坡地;地下室抗浮水位;盲沟排水;水位监测

Key words： slope;anti-floating water level in the basement;blind ditch drainage;water level monitoring

中图分类号：TU92 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）07-0125-03 0 引言

近几年，我国的建筑行业蓬勃发展，楼层越建越高，配套越来越完善，建筑体量越来越大，造成了大量的地下建筑出现，地下室体量和深度也越来越大，地下水对地下建筑物的影响显得尤为突出。抗浮设计水位的合理确定直接关系到地下室的结构安全及使用功能、成本控制。

本文就如何有效利用坡地有利条件，采取可靠工程措施将坡地建筑地下室周边地下水位控制在较低水平，达到取消或减少抗浮措施，降低地下室建造成本的目标及方法进行粗浅的阐述。 1 概述 1.1 项目概况

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该项目位于曲靖市麒麟北路，西邻50m城市主干道，南邻42m城市干道，东临25m城市次干道，北侧有15m规划支路，拟建总建筑面积约54万m2，主要由22幢高层建筑群及配套用房组成，设有1～2层地下室，地下室占地面积约10万m2，地下室层高为3.9m。塔楼基础为旋挖桩和人工挖孔桩，无塔楼部分地下室采用天然地基就可以满足承载力要求。 由于场地属坡地，根据地下室周边道路标高，地下室埋深变化较大，约3.0～11.0m。 拟建场地地处珠江水系南盘江流域，场地及周边无地表水体，南盘江之流白石江位于场地南面约1.6km处，地表水主要通过地表径流，向南排泄到白石江中。勘察时为旱季，勘察期间水位较深，测得的混合稳定水位一般埋深约为4.0～8.1m左右，绝对标高约在1877.79～1884.52m。场地地下水类型为潜水，局部分布上层滞水，主要为第四系松散堆积层中的孔隙水及下伏基岩中的裂隙水，主要赋存于黏性土、粉土及下伏基岩裂隙中，属弱透水、弱含水层，水量较小，受大气降水及周边生产、生活用水补给，由于场地处于盆地边缘地势较高位置，地表水易于排泄。

1.2 地下室埋深及以下一定深度土层分布情况

①杂填土：杂色，以混凝土块、砖块、碎石、建筑垃圾、生活垃圾组成，成分杂乱，结构松散，均匀性差，孔隙大，高压缩性，层厚一般约0.5～1.7m，拟建场地均有分布。

②1黏土：褐黄、褐黄夹灰、黄灰等色，稍湿，可塑状态，局部为粉质黏土，偶夹腐物;高压缩性，干强度及韧性中等，无摇振反应。标贯实测锤击数为5～7击，平均为5.9击。层顶埋深为0.5～1.7m，厚约0.7～8.2m，场地普遍分布。

②黏土：褐黄、褐黄夹灰、黄灰等色，稍湿，硬塑状态，偶夹腐物;中压缩性，干强度及韧性中等，无摇振反应。标贯实测锤击数为7～10击，平均为8.5击。厚约0.5～3.7m，为②1层中的透镜体，分布无规律。

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③1黏土：灰色、褐灰色，稍湿，可～硬塑状态，中压缩性，岩芯切面光滑，干强度高、韧性强，无摇振反应，偶夹腐物，夹薄层粉质黏土。标贯实测锤击数为7～13击，平均为11.3击。层顶埋深为1.0～17.8m，厚约0.9～18.9m，场地普遍分布。

③泥炭质土：黑灰，深灰褐等色，湿，硬塑状态，孔隙大，中～高压缩性，干强度、韧性低，夹腐木。标贯实测锤击数为8～12击，平均为9.8击。厚约0.6～1.0m，为③1层中的透镜体，仅少数孔揭露，分布无规律。 2 地下室周边地下水位控制措施 2.1 目的

结合地下室周边地面高差较大的地形特点，采用沿地下室周边的盲沟排水系统控制地下室周边地下水位，将地下室周边地下水位控制在较低位置，有效降低设计水位，节约地下室抗浮措施费用。

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2.2 设计思路

①本场地地层以黏性土为主，属弱含水层，弱透水层，地下水量小，局部地下水位降低对周边环境不会产生不利影响，不会引起次生危害。

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②本项目水位控制系统排泄的水主要为沿基坑周边地层中侧渗的地下水和地下室外墙周边回填区域可能产生的少量地表水下渗。

③本项目地下室平面呈方形，周边道路标高为：东北角1877.63m，西南角为1877.46m，西北角为1887.31m，东南角为1882.08m。场地现状高程如图1所示。根据地下室底板标高及地形条件，将东北角、西南角两个低点确定为盲沟排水系统排水口，与市政雨水管连接，排水口标高按照道路以下1m考虑（1876.5m）。盲沟平面布置与排水方向如图2所示。抗浮设计水位分区如图3所示。

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盲沟排水系统主要由细纱、土工布、瓜子石、碎石、排水管、水位观测井等构成，如图4所示。盲沟排水系统各部分作用如下： ①细砂，主要起反滤作用; ②瓜子石，主要起反滤作用;

③土工布，主要起反滤作用，过滤地下水中的泥沙，阻止泥沙进入盲沟及管道内，保证盲沟内地下水渗流通畅;

④碎石反滤层，主要起渗水及反滤作用，要求空隙大，使盲沟内地下水渗流阻力小，渗流通畅，速度快;

⑤HDPE排水管为耐久性较好的材料，使盲沟内形成一个连通的地下水排泄径流管道，使流入盲沟的地下水能迅速排走;

⑥水位观测点，可随时观察地下水位的变化，直观、简便，提高盲沟排水的可靠性及安全度。

3 施工具体要求 3.1 材料要求

①盲沟滤料选用纯净且级配良好的粒径10～40mm碎石铺设而成，碎石含泥量小于3%，滤料外用300g/m2的土工布包裹，土工布搭接长度不小于0.5m。

②盲沟管道采用成品HDPE排水管，排水管外径为140mm，壁厚为5mm，管壁采用机械打孔，排水管外包300g/m2的土工布两层。如图5所示。 3.2 施工要求

①施工工序：测量放样→开挖沟槽铺设→土工布铺→排水管底部碎石→布置排水管→填实碎石滤料 回填土方。如图6所示。

②素土夯实，局部地段因盲沟设计标高高于地下室底板标高，盲沟需布置与回填土上，回填土应分层夯实，分层厚度不应大于300mm，压实系数不小于0.94。

③盲沟沟槽开挖采用人工开挖，开挖过程中应注意沟槽的坡度、断面尺寸、深度，沟槽挖好后，必须对土沟进行检测、检测内容包括：沟槽断面尺寸、沟底标高及纵坡。经监理工程师检测合格后方可进行下一道工序施工。

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④碎石铺设采用人工铺设方法，人工铺设的外观应整齐顺适，平面几何尺寸应满足设计要求。碎石铺设完毕后应经监理工程师检验合格后方可进行下一道工序施工。

⑤盲沟管连接采用热熔对接方式连接，连接必须符合相关规范要求，确保在使用年限内不断裂。

⑥土工布包裹碎石反滤层及排水管要保证有效包裹，严禁泥土进入反虑层和排水管，搭接长度确保不小于500mm。

⑦在出水口位置安装止回阀，避免出现市政管网内的水倒流进入地下排水盲沟。 3.3 原理及维护

在盲沟施工完成后，回填土方时应该严格土方回填要求，认真检测，确保密实度达到0.94，避免以后土方下沉造成排水管断裂。

在建成使用后，安排专人定期从观测孔观测地下水位。并做记录。 4 成本分析

根据地勘报告水文地质条件分析，地下室基础拟采取天然地基和长螺旋钻孔桩基础以下两种方式。如果采用天然地基，必须采用盲沟排水措施降低地下水位;采用桩基础即可以采用抗拔桩。现对两种基础的经济性进行比较。 4.1 方案一

采用抗浮桩，采用？准500钢筋混凝土长螺旋钻孔压灌桩，长度L=20m的2434根，L=15m的3650根，总造价为4903万元。

抗浮桩施工，按20台桩机、每台桩机每天施工6根计算，不受影响的情况，最少要51天，桩基检测30天，总工期约81天。 4.2 方案二

采用盲沟排水，即可采用筏板基础，筏板作为抗压构件，经计算，筏板厚度约增加50mm，钢筋含钢量增加约10kg/m2。盲沟总长约1553m，造价为87.2万元，造价约560万元，总造价约647万元。

盲沟排水可分段施工，由于受场地影响，施工不能采用大型机械开挖，工期约30天，但不会影响总工期。

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经过对两个方案的对比，采用盲沟排水系统降低抗浮水位较采用抗浮桩节约投资4300余万元，节约施工总工期约80天，本工程的实践充分说明，在地形，地质条件合适的情况下，采取地下水控制措施，较传统的抗浮措施具有明显的经济、工期优势，且措施更简单、施工更方便。 5 结论

本坡地工程地下室采用盲沟排水措施后，缩短了施工工期，降低了建设成本，产生了很好的经济效益和社会效益。通过本工程实践，总结的工程经验如下：

①是否可以采取盲沟排水措施，要看场地地形、地质、环境等因素是否适宜，不能盲目采用，以免造成次生危害。

②采取排水措施控制局部地下水位原理清楚、措施简单，特别在坡地上易于实现，效果明显，经济效益可观。 参考文献：

[1]中国建筑科学研究院.JGJ120-2012，建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]建设部综合勘察研究设计院.JGJT 111-1998，建筑与市政降水工程技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，1998.

[3]中华人民共和国建设部.GB50021-2001，岩土工程勘察规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.