底板静水压力释放技术
1、技术简介
底板静水压力释放技术是排水抗浮法的一种,主要原理是在新建结构基础下方设置具有过滤、
导水、集水、出水等功能,且于结构使用年限内具有永久性功能的人工排水系统,利用基础底下
透水地层(土层或岩层)之透水特性,将基础下方积蓄的静态水压力转换成动态渗流压,并将渗流
至基底的压力水以自然溢流的方式,经过滤、汇集后通过集水系统及可控制基底水头压力的气密式
出水系统,排放到专用清水池水箱或原设计废水池中,再以建筑本身废水排放系统排出或以专设
管道回收再利用的一种工艺技术。
关键技术:
(1)相较传统抗浮锚杆做法,成本更低;
(2)由预制板施工的架空层,现场施工简便;
(3)收集地下水资源并利用,绿色环保。
本项目适用条件:
(1)采用水密性挡土设施(如:连续墙、挡土排桩+止水灌浆)设计时:基础下方到挡土设施
底端,必须有厚度大于2.0m且渗透系数k小于等于0.0001cm/s的土层或岩层;
采用放坡开挖时:基础面上、下方2m必须全部为渗透系数k小于等于0.0000lcm/s的土层或岩层。
地下室完成开挖面回填时,最下方须配合回填至少2m渗透系数k小于等于0.00001cm/s的
低透水性土壤。
(2)采用非水密性挡土设施(挡土排桩)设计时:基础上、下方2m全部为渗透系数k小于等
于0.0000lcm/s的土层或岩层;
(3)经评估基底土层每平方米每天的出水量QM0.03m3的建(构)筑。
图1排水沟施工图2混凝土支墩施工
图3预制板铺装图4柱独立承台预制板拼装
2、优缺点分析
底板静水压力释放技术作为改良式的排水抗浮技术与传统抗浮技术(如抗拔桩、配重法等)相
比较具有以下优点:
(1)基础底板永远不会上浮变形,保持地下空间清爽,减少地下室施工底板补漏、防渗费用
的支出;
(2)考虑工期、止漏及施工期间维护等效益,整体费用低于传统工法;
(3)保障了施工期间不会因长期降雨造成基础上浮或破坏,特别在广东地区,很大程度上解
决了雨期基坑下降排水的问题;
(4)相较传统抗浮工法,缩短了基础构筑降水的时间,缩短了工期;
(5)不会因地下水腐蚀性造成抗浮抗渗功能失效,可永久性使用;
(6)保障长期使用遭逢天气剧烈变化连续降雨时,不会因原设计抗浮力不足造成结构破坏;
(7)优化地下空间质量,提升建筑价值及开发、设计、总包等单位企业形象;
(8)自然渗流的地下水经特别储流设计可作为绿化植生使用,体现节能环保观念。缺
点:
(1)该施工技术只能应用于基底属于弱透水性的工程;
(2)架空层下需设置永久水泵抽水,维修不便。
3、效益分析计算
(1)经济效益分析
以广州国际金融城AT090902地块项目为例,本施工技术通过设置架空层的办法替代了传统
的底板抗浮锚杆设计,减少了大量钢筋混凝土的成本投入。同时在工厂内进行预制板加工,现场整
体吊装安装,实现了加工制作的专业化、批量化,不仅节约了人力、材料,保证了安装精度,而且
节约了大量工期。
该工程预制盖板的工程造价约为269万元,抗浮锚杆的造价约为890万元,防水卷材及防水
保护层的造价约为102万元,经过比对分析,其经济效益约为:890+102-269=723万元;同时地
下水抽排后完全满足现场施工用水,免除现场施工用水,节水9800m3/月,节省4.7万元/月,该工
程总工期为40个月,总经济效益约为:723+4.7x40=911万元。
(2)节能和环保效益分析
预制板由现场湿作业改为工厂干湿作业,不仅为现场节约了施工空间,而且减少了施工现场加
工和焊接所产生的光污染、有害气体污染,对施工现场的文明施工、环境保护起到了重大作用,同时
施工过程中将静水压力释放层中的水从基坑下的集水井中抽到基坑上沉淀池集中,经过沉淀之后用
作项目施工用水及生活区厕所用水等。此过程极大程度地节约项目用水,节省成本,是项目绿色施
工的重要一