地下室渗流减压抗浮措施条件：①基底位于透水率较低的土层（一般要求K≤10^-5cm/s，单位面积渗流量q≤0.03m³/m²/d，从上文的土层渗透系数表中可知基底土层为粉土、粉质黏土较适用）；②基底位于透水层，但距基底不深处有透水率较低的土层，可采用永久性落底式止水帷幕穿过一定厚度透水率较低的土层（必要情况下人工设置渗透系数在10^-5cm/s数量级以下弱透水层基底，同时地基土体的变形模量在10Mpa以上，能够有效控制对周围的环境影响）。若在透水率高的土层（如砂层）或者裂隙水丰富的岩层中采用此方法进行抗浮，则抽水费用将大为增加，且还会因抽水而造成临近区域的沉陷。

前一段时间阿扯操刀的一个场地红线距深圳地铁2号线约3.3m的项目（基底主要为中风化岩层及微风化岩层）中，施工总包单位会上建议此项目采用渗流减压抗浮措施，以此大大缩短施工周期。阿扯当场驳回并详细解释此项目的不可行性。

片头提到姚永革总在“广东省当前结构设计疑难问题和新趋势研讨会”的报告《地下室疏排水设计与应用》中仅提及一种地下室渗流减压抗浮措施——“基底疏水式”。常用的地下室渗流减压抗浮措施其实还有两种（当然或者甚至更多，只是阿扯孤陋寡闻而已）：“底板泄水式”及“侧壁泄水式”（以上地下室渗流减压抗浮措施的命名纯属阿扯根据其作用原理进行捏造，并无官方命名）。

下面阿扯就这三种地下室渗流减压抗浮措施（“基底疏水式”、“底板泄水式”及“侧壁泄水式”）的设计计算要点进行详细说明。

“基底疏水式”

“基底疏水式”：通过地下室基底设置疏水层及盲沟等组织排水渗透通道，消除作用在地下室底板上的水压力。

 

图3-1 “基底疏水式”（节点仅示意，具体做法详后续）

 

图3-2 疏水层做法大样

图3-3 盲沟做法大样

盲沟布置原则：①沿地下室边跨布置一圈盲沟（在相同条件下，地下水渗透路径越长，地下室基底水头越小，即靠近地下室侧壁比远离地下室侧壁的基底水头要大）；②盲沟间距控制在20m~30m（此间距范围是基于单位面积渗水量q≤0.03m³/m²/d并保留适当的安全余量）。

水压监测点设计：在不影响使用的部位设置适当数量的水压监测点，可采用透明水管水龙头形式作为水压监测点，其作用是可监控到水压异常变高的情况,当水位高出底板面甚至水位从水龙头溢出时，则为水位过高报警，应立即排查故障。

水压监测点做法大样见下图：

 图3-4 水压监测点做法大样

施工工序：清理盲沟沟底→铺设下层土工布反滤层→铺设砂反滤层→铺设上层土工布反滤层→铺设管底碎石→铺设盲管→铺设上层碎石→铺设隔浆层→施工垫层、防水层、基础等。

施工注意事项：①土工布反滤层采用丙纶聚酯长丝纺粘针刺非织造土工布，单位面积质量为450g/m²，渗透系数不小于0.1cm/s；②在已铺好的土工布上回填级配碎（砾）石，大小粒径拌和均匀，要求粒径2~4cm，含泥量不大于1.5%，泥块含量不大于0.5%（粉质粘土地址的砂反滤层由2~5mm砂子组成，含泥量不大于5%，泥块含量不大于2%）；③隔浆层材料采用PE聚乙烯彩色条纹红蓝白编织布，≥150g/m²，隔浆层应完全覆盖盲沟并向盲沟上边沿两侧分别延伸不少于0.6m，保证完全覆盖盲沟及土工布，并采取措施将其固定牢固，保证在施工垫层期间隔浆层不破损、不移位；④垫层混凝土摊铺过程中应注意对隔浆层的保护，严禁用大力捣、铲，并保护隔浆层不皱褶，能够全面覆盖盲沟。

地下室日渗水量计算：①采用Midas/GTS渗流分析模块（或者其他岩土分析软件，如Geostudio）进行有限元数值模拟分析计算；②对于土层分布起伏较小的情况（假定土层水平无起伏分布），可根据达西（Darcy）定律和伯努利（Bernoulli）定理进行手算估值（阿扯本打算采用Midas/GTS进行数值模拟分析计算日渗水量，并与手算的日渗水量进行对比，但是由于Midas/GTS边界条件操作不当，最终计算结果不理想，这次就先只贴一张三维模型图，有机会再奉上计算结果）。

 

图3-5 Midas/GTS

下面阿扯举例说明一下如何根据达西（Darcy）定律和伯努利（Bernoulli）定理进行手算估值（假定土层水平无起伏分布）。

 

图3-6 地下室日渗水量计算实例

此外渗流减压系统完工后，应通过统计抽水泵的抽水量来验证日常渗水量：①肥槽回填后一段时间内选择水量较大（如雨天）的日子，连续3日记录每日实际抽水量；②丰水期选择大暴雨的日子，连续3日记录每日实际抽水量；③枯水期记录一个日常实际抽水量。

计算分析归计算分析，根据现很多采用渗流减压抗浮措施的工程实例，无论是丰水期还是固水期，地下室实际日渗水量均比计算值小非常多，这个数值上的差异并不亚于地基沉降计算。

“底板泄水式”

“底板泄水式”：通过地下室底板预留泄水孔，并在底板面设置与泄水孔连接的管道形成组织排水渗透通道，消除作用在地下室底板上的水压力。

 

图3-7 “底板泄水式”（节点仅示意，具体做法详后续）

 

图3.8 底板泄水孔做法大样

底板泄水孔布置原则：①根据抗浮水位计算地下室日渗水总量（地下室日渗水总量计算方法同“基底疏水式”），继而计算泄水孔总数（注意保留适当的安全余量）；②沿地下室边跨以较密的间距布置泄水孔，以相对较疏的间距均匀布置泄水孔（在相同条件下，地下水渗透路径越长，地下室基底水头越小，即靠近地下室侧壁比远离地下室侧壁的基底水头要大）。

“底板泄水式”还特别适用于处理由于设计阶段未考虑足水头，导致后期出现底板在水浮力作用下冒水或地下室向上托浮的情况。

“侧壁泄水式”

“侧壁泄水式”：通过地下室侧壁距底板面一定距离的高度预留泄水孔，并在侧壁内侧设置排水沟形成组织排水渗透通道，降低作用在地下室底板上的水压力。

 

图3-9 “侧壁泄水式”（节点仅示意，具体做法详后续）

 

 

图3-10 侧壁泄水孔做法大样

“侧壁泄水式”与“基底疏水式”和“底板泄水式”的抗浮机理不尽一致，由于侧壁泄水孔距离基底有一段距离，故“侧壁泄水式”并无法消除作用在地下室底板的水压力，地下室底板仍需按一定的水压力进行计算配筋设计。

侧壁泄水孔布置原则：①泄水孔距离底板面的距离0.5m左右；②泄水孔水平间距一般为2m~4m（具体根据地下室渗水量设计）。

地下室底板所承受的水头计算应根据地下室渗水量及泄水孔水平间距进行计算（注意保留适当的安全余量），且不小于泄水孔中心至基底的距离，阿扯这里就不再举例计算了。

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