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摘要：地库上浮的预防和处理向来受到业界重视，相关理论研究和实际探索也随之大量涌现。基于此，研究以上海崇明岛3C项目作为研究对象，基于该项目受多种因素影响而出现的上浮问题，文章围绕地库上浮影响因素、地库上浮解决措施开展了深入探讨。
关键词：地库、上浮、预留泄压钢套管；抗拔桩；地下水位；覆土
前言：随着我国机动车保有量的不断提升，成片住宅小区车位配比要求不断提高，随之不断提高的地库面积也催生了一系列挑战，地库上浮问题的预防便属于其中代表。为尽可能预防和处理地库上浮问题，正是本文围绕地下水位压力过大导致地库上浮问题分析及解决对策开展具体研究的原因所在。
1工程概况
上海崇明岛3C项目属于典型的住宅区项目。总建筑面积243474m2，地上建筑面积、地下建筑面积分别为215515m2、27959m2。以项目的3#地库为例，地库长、宽分别为110m、38m，采用无梁板结构，无上部结构，顶板、底板厚分别为400mm、500mm，柱截面为500mm×500mm，柱承台下设钢筋混凝土抗拔桩4根，规格为350mm×350mm，桩长12m，存在250kN的单桩抗拔承载力特征值。在项目的抗浮设计中，基础的抗浮能力均考虑为回填土后的抗浮抗拔力，这就使得项目很容易因地库顶板土方回填不及时引发地库上浮问题。在3#地库的具体施工中，施工出现底板开裂现象，随着事故不断发展，地库顶板中部、基础底板中部、基础底板与框架柱接合处、框架柱与柱帽相接处等部位出现明显裂缝，车库内填充墙的受变形挤压裂缝现象也较为明显，因此项目针对性开展了地库上浮问题处理，并采取了有效的措施预防同类问题出现。
2地库上浮影响因素分析
2.1抗拔桩局部失效
在发现项目3#地库上浮后，项目采用了一系列抗浮控制措施，包括在车库顶板上覆土、通过车库外管井降水。结合现场沉降变形观测资料进行分析可以发现，不同程度的变化存在于24个柱侧观测点处，并存在183mm的最大下沉量，地下水位变化对部分沉降变形观测点数据的变化影响极为显著，这说明部分柱下抗拔桩的性能全部或部分失效。围绕桩基资料进行核查可以发现，桩基抗拔承载力检测满足规范和设计要求，进一步分析发现问题源于设计环节，设计人员对项目所在地雨季地下水位标高值不敏感，这使得设计采用了偏小的安全系数取值[1]。
2.2地下水位控制不达标
如遇极端暴雨天气，在严重积水的道路、组织不畅的场内外排水影响下，地库的抗浮承载能力很容易出现问题。在地库结构及周边基坑回填结束后，地下水位需在车库顶板无覆土时保持在规定标高以下，以此满足地库抗浮控制要求。但在设计交底环节，项目设计单位未将未覆土时地下水位控制向施工单位交底，且设计过程中基础的抗浮能力均考虑为回填土后的抗浮抗拔力，由此催生的问题与地库上浮的出现存在直接关联，图1为地库上浮后的地下水位情况。
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图 1 地下水位情况
2.3现场管理人员能力不足
结合实际调研可以发现，项目中的很多技术人员、管理人员对地库抗浮缺乏足够认识，这种认识的缺乏主要体现在对地下水抗浮设防要求了解方面。围绕项目质量管理体系进行检查可以发现，项目的管理团队总体较为年轻，工程技术人员的施工经验不足，缺乏对雨季及当地地下水水位变化的深入认识，这使得地库上浮现象出现后未得到有效应对，最终上报是地库上浮问题已较为严重[2]。
2.4上覆土未按要求回填
由于项目技术人员未能深入理解设计图纸，这就使得图纸结构中的相关明确要求被忽视。地库顶板需要在地库施工完成后进行覆土处理，高度需控制为1.2m，但施工单位忽视了这一点。此外，项目原有的抗浮设计中基础抗浮能力均考虑为回填土后的抗浮抗拔力，且地库结构自重加抗拔桩提供的抗拔力无法满足抗浮力，这与地库抗浮问题的出现存在直接关联，图2为工程出现的不规则裂缝。
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图 2 不规则裂缝
2.5周边回填土违规施工
在项目完成地下室结构和防水施工后，地下建筑物工程的回填土施工需要及时完成，并分层夯实回填土，满足相关规范和设计要求。但结合实际调研可以发现，项目设计文件中要求地库施工完毕后后分层回填并压实地下室周边回填土，且需要存在最低0.94的压实系数。地库侧壁会受到压实回填土带来的挤压，对于非光滑的地库侧壁表面来说，地库上浮趋势的出现会导致周边土体产生向下的侧摩阻力于地库侧壁上，地库上浮可由此有效阻止。但由于项目设计图纸未明确具体的周边回填土施工技术要求，施工单位也未能检测回填土体的压实系数，施工因此出现回填土松软、杂填土和建筑垃圾较多问题。
2.6违规停止降水且地下水位观测存在不足
在项目3#地库施工完成后进行检查可以发现，项目未基于实际制定针对性的施工组织设计和专项施工方案，且地库管井降水在事故发生前停止。项目所在地从三月份开始受降水影响会导致地下水位会逐步升高，因此设计明确指出了车库顶板无覆土时的地下水位控制要求，但由于施工单位在地下水位观测方面存在缺陷，尚未覆土时的地下室顶板忽视基坑四周地下水的抽排，这同样与地库上浮问题的出现联系紧密。
2.7监理单位存在问题
项目地库上浮问题出现与监理单位存在的问题也存在紧密关联。围绕监理单位进行分析可以发现，项目监理单位存在人员配备不足问题，相应的监理人员配置未能按照监理人员名单内容开展。对于施工单位回填土施工未按照图纸设计要求进行的情况，监理单位未能及时发现和提出整改要求。在地库顶板尚未覆土的情况下，监理单位未对施工方出现的停止降水等问题予以重视，现场监理同时对项目同时出现的基坑四周排水组织不畅问题视而不见。深入分析可以发现，项目工程监理未能深入认识地库抗浮设防的重要性，缺乏监理能力和专业知识，同时存在的工作责任心不强、现场管理经验不足问题也使得监理人员未能第一时间向建设主管部门上报地库上浮现象，也未能督促施工单位开展针对性抢救，地库上浮问题因此不断恶化[3]。
3地库上浮解决措施
3.1处理措施
对于出现地库上浮问题的3#地库，项目采取了一系列针对性处理措施，包括设计单位开展针对性的技术交底、施工单位更换经验丰富的管理人员、监理单位安排经验丰富的监理工程师进驻施工现场，由此设计单位得以快速拿出科学、实用、可行的加固设计方案，地库不符合设计要求的部分也基于该方案针对性挖除，并采用灰土分层压实回填的方式进行处理，具体的加固施工严格按照设计图纸进行，监理单位主要负责检验批施工质量全数核查，隐蔽工程施工的影像资料也因此得以留存。在具体处理中，为保证加固施工与设计相符，设计单位的设计负责人不定期到项目施工现场进行检查，施工单位则在具体的加固处理中开展了严格的原材料进场把关，并做好了原材抽样送检工作，具体施工在复试合格后进行。此外，监理单位项目总监做到了每天到现场指纹打卡上下班，建设单位则针对性更换了工程部经理，这类措施均为项目地库上浮处理带来了较为基金影响，后续地库施工的高质量完工也因此获得了有力支持。
3.2预防措施
考虑到地库顶板土方回填不及时属于地库上浮的最主要原因，因此项目其他地库施工中采用了在底板后浇带部位增加预留泄压钢套管的措施，以此有效预防地库上浮，同时3#地库施工中暴露的问题也为后续施工提供了借鉴，上文涉及的问题未在后续施工中出现。在具体的地库施工中，设置D100泄压钢套管于底板后浇带中间，间距控制在15m内。为防止泥土上涌，绑扎密目钢丝网于钢套管下部，采用螺纹套管作为钢套管顶板，使用套管堵头进行封闭。设置压力表于地库中间的套管上方，地下水压力情况可由此时刻关注，对于汛期的地下水位上升，在压力表观测到较大压力时，即可通过拧开堵头的方式泄压，直至压力正常。
3.3整改效果
在3#地库针对性处理后，3#地库的程观感质量良好，不存在结构性裂缝现象，可满足设计使用功能要求。而经过一年多的季节考验，3#地库通过了第三方测绘单位的沉降变形观测，3#地库存在趋于稳定沉降变形，沉降均匀，3#地库抗浮处置施工满足规程、规范要求及设计要求，目前安全可靠，可满足实际使用需要；围绕采用预留泄压钢套管的其余地库进行分析，通过对后浇带位置及板面在汛期及梅雨季节的检查可以发现，地库未出现渗漏及开裂现象，经过一年多的季节考验，采用预留泄压钢套管地库的相关表现更为出色，因此这一做法具备较高推广价值。
结论：综上所述，地库施工很容易因地下水位压力过大引发地库上浮问题。在此基础上，本文涉及的处理措施、预防措施、整改效果等内容，则提供了可行性较高的地库上浮问题处理和预防路径。为更好预防地库上浮问题，各责任主体的重视提升、施工过程中各方的密切配合、高水平管理和技术人员的参与、各类新技术的积极应用必须得到重点关注。
参考文献：
[1]于贵、李星、舒中文，高层建筑地下室上浮变形特征及处置措施研究[J]，地下空间与工程学报,2020,16(01):211-218.
[2]田宝林，浅析某项目大楼地下车库上浮原因及处理建议[J]，山西建筑,2019,45(09):32-34.
[3]杨淑娟、牛梦娇、张同波，某地下车库抗浮破坏分析及处理[J]，青岛理工大学学报,2018,39(06):16-20+63.