原来楼会浮起来是因为我们日常生活中水所引起的,更具体的来说是地下水。水,人类赖以生存的物质,充斥着整个世界。
在现代城市生活中,我无处不在。
除了是资源,我也会带来灾难,随着城市地下空间的开发,我逐渐展现出了邪恶的一面。
当地下建筑修建在地下水丰富的场地中,或在某些不透水场地中时,会因盆池效应导致地下建筑上浮。
02危害贵州岩溶地区某建筑物位于斜坡地带,建筑物长93m,宽36m,地上3层,地下1层,施工期忽视降、排水对地下室破坏的重要性,施工期间未严格按施工组织设计采取降、排水措施并且在抗浮结构未达到设计预定目标时就停止了降水,再者,明知建筑物未考虑抗浮和防渗措施,地下室完工后不按要求及时回填,并在雨季施工期间不及时采取降排水措施,基坑大量积水,导致地下室上浮破坏。
当地下室整体上浮,将会与周边自重较大的塔楼间产生变形差异,导致结构破坏。
有时也会出现局部上浮,造成地板开裂
很多抗浮事故还会发生在覆土尚未完成的建设期,建设单位以为基坑回填便可以停止降水。而此时覆土还未覆盖,抗浮力未能完全达到设计条件,也会造成抗浮问题。
地下室上浮带来的危害是很大的,修复的成本也很高,近年来不断有抗浮事故曝光。
03解决对于工程抗浮问题,其实解决的方法也有很多,大体分为主动和被动两大类。
03.1被动抗浮方法
抗浮锚杆就是一种常见的方法,锚杆与结构地板牢牢连接,并通过自身与土体的摩擦力或粘结力为地下结构提供上浮的抵抗力。
它可以将建筑牢牢固定在地基上
但是,锚杆也存在一些问题,比如锚杆在设计时考虑各位置承受的拉力是一致的,但实际情况中受抗水板影响变形,往往各自受力差异很大。
容易导致锚杆产生多米诺骨牌效应,依次逐个失效,通过对锚杆施加预应力可以减小底板的差异变形,避免锚杆间受力差异过大的问题。
同时,锚杆还要考虑整体抗浮的要求,若水浮力大于锚杆范围内有效土体的浮容重,则地下室会与锚固段的土体一并浮起。
当地下室埋深太大时,使用锚杆这种抗拔力较小的抗浮结构无法满足要求,还需要采用威力更大的抗浮桩。
抗浮桩提供的抗拔力更大,布置间距也更大,相对位置对称,一般不会出现逐个失效的情况。
03.2主动抗浮方法
还有一些主动抗浮方法,用主动的方式来解决水浮力问题,造价一般便宜得多。譬如排水卸压法,可以通过卸压孔将地下水的静水压力卸去,没有压力也就不存在抗浮的说法了。
理论上无论埋深多大的建筑,只要有足够的卸水孔,都可以解决掉抗浮问题。但是,卸压也不是万能的,如果水头压力太大,地层透水性太强,则卸压需要排卸的水量过多,抽排水负荷较大,运维成本高,且抽排不及时还会影响建筑功能使用。
过去为了节约成本,也设计过回管的排水方式,但这样长期自流会导致地下室潮湿,且流出的水体长期受微生物影响发出刺激性气味,影响地下室使用。
在某些泥沙易流失的地方,自流的方式还会带走泥沙,引发地基承载问题。
过去还发生过卸压时水量过大,造成地下水倒灌,影响地下室使用的情况。
03.3其他抗浮方法
除了上述处理方法,在一些特殊的场地还可因地制宜的设置抗浮措施。在坡地上,通过设置管涵或导流槽使得地下水排泄不淤积,避免发生抗浮事故。
在不透水的场地中,利用止水材料封堵肥槽,同时设置盲沟或基底透水层,即使抽排渗入的地下水也可使得建筑避免抗浮。
未来对于水的了解越来越透彻,工程抗浮的设计方法也会越来越灵活。
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