摘要：地下室上浮事故时有出现，特别是大面积未竣工的地下室极易发生不均匀上浮，其后果往往会造成结构受损和重大经济损失。针对地下室上浮现象进行分析，提出了对不同类型地下室上浮现象采取的一些处理和预防措施，以避免类似地下室工程上浮现象的发生。
关键词：地下室上浮 原因分析 预防措施 处理方法
1 工程案例
案例一：佛山某住宅小区地下车库，地下1 层，层高3.75 m，建筑面积7140 m2 ，地下室顶板覆土厚度0.8 m，基础采用预制钢筋混凝土空心管桩，桩径为 500 mm。工程勘探静止水位埋深约1.1 m，当地标高2.0 m 左右。基底土层为淤泥土层，土层为弱透水及微透水层。
本工程地下室后浇带施工完毕后，地下室未出现裂缝和渗漏现象，但经过连日的大雨，雨水渗入地下使地下室产生浮力，导致地下室出现裂缝，事隔几日，地下室裂缝迅速增多增宽。最大上浮值达120mm。为杜绝地下室继续上浮，决定先对地下车库增加荷载以平衡地下水浮力，然后采取压密注浆技术截断地下水贯通通道，减小土壤含水量，增加土壤与桩身间摩擦力，以抵抗地下水浮力。
案例二：河北廊坊市某地下车库，地下1层，层高 3.6m，建筑面积3265 m2 ，地下室顶板覆土厚度为0.5 m，基底土层为粉砂层及砂砾层，基础侧为黏土及杂填土层。地下水位埋深为5.8 m，低于基底1.4 m。工程于2012年4月开始施工，6月10日完成地下库主体，地车库外土方于6月30日完成，7月21日晚因突遇罕见大雨，造成地下车库整体上浮100 mm，车库与高层楼座连接处后浇带出现高低错位。
2 地下室上浮原因分析
通过对地下室上浮现状综合分析有以下5 个基本原因，其中后4 个为主要因素。
（a）工程使用预应力预制桩作为抗拔桩，预制桩外壁为光滑壁，预制桩的抗拔力为桩壁与土壤间的摩擦力，当土壤含水量呈饱和状态时，预制桩与土壤间摩擦力减小，使预制桩的抗拔力部分损失。
（b）地下室顶板上覆盖土尚未完成，即进行地下室 后浇带的施工或者设计后浇带外侧为钢筋混凝土抗水板形式，使之形成一个无盖的但密封的盒子，类似船体，给地下室上浮形成条件。
（c）地下室结构施工完成后，为了施工方便，在外墙 模板拆除后不久就进行地下室外墙防水层的施工，然后进行地下室外墙外侧土方的回填，而通常独立地下车库的外侧回填土，设计未要求采用2∶8或3∶7灰土进行夯填，而施工单位通常是采用直接用装载车回填素土，未采取分层夯压回填，这样形成外墙土方与地下车库外墙间摩擦力极小，无抗浮功能。况且虚土成为雨水渗透的通道，使雨水包裹整个地下车库，给地下室上浮又创造了一个条件。
(d)设计图纸抗浮力是根据地勘报告中最高地下水位进行设计，考虑安全系数后计算所得，而其计算结构自重时考虑了地下室结构的上部荷载，当地下室结构施工完成，上部结构尚未施工，或者突遇10年、甚至于50年一 遇的雨水时，由于通常的地下室降水井根本满足不了降水要求，甚至有的项目回填土后，仅留少量降水井降水，这样，造成地下室的结构荷载低于地下水的浮力，地下室上 浮成为必然。
（e）目前对地下室外墙防水层设计中，普遍在防水层外侧立面采用厚50 mm聚苯乙烯泡沫塑料板作为防水保护层，这样，在地下室与室外回填土层间形成一个滑动层，减小了地下室的抗浮力。
3 地下室上浮预防措施
3.1 施工阶段已封闭的地下室上浮时应急处理
在地下室结构未施工加载完成前，应有地下室抗浮预防措施，并做好应急预防上浮处理方案，估算地下室的最大浮力和抗浮加载重量。
3.1.1 加载法抗上浮
对于已经完成封闭施工的地下室结构，在地下室结构 混凝土强度基本达到设计要求时，可以采取在地下室顶板及地下室底板上临时增加荷载，以抵抗地下水位升高产生的上浮力。在临时增加地下室顶板上荷载时，应在地下室板设计允许承受荷载的范围内，一般情况，尽量采取在地下室底板上进行堆载方式，堆载应均匀，避免过于集中。
3.1.2 平衡法抗上浮
对于独立地下室，或者设计考虑抗拔桩设计的地下室，在地下室结构刚施工完毕、地下室已经形成一个封闭状态的，若遇连续降大雨，由于基坑内雨水无法及时排出，造成地下室结构的上浮力超过设计。对于此类情况， 由于地下室结构混凝土浇筑完成时间不长，结构墙柱的承载力尚不满足承载较大荷载，如果盲目在地下室结构顶板上增加抵抗上浮力，将会引起地下室结构模板支撑承受 较大荷载而产生破坏或者引起地下室结构梁板过载裂缝。
同时，由于地下室结构混凝土浇筑完成时间较短，地下室模板支撑尚未拆除，也很难在短时间内在地下室底板上加载，所以，宜采取引入雨水，使地下室底板上增加均布荷载，以抵抗地下室的上浮力。
3.1.3 加强降排水措施降低浮力
在地下室外采取降排水措施，增加降水泵和排水泵， 以尽快降低地下水位，减少地下水的浮力。尤其在突发大雨时，需采取应急降排水措施，控制地下室周边的地下水位的上升，避免产生较大的浮力而引起地下室上浮。
3.2 地下室底板的设计抗浮措施
（a）在结构设计时，应根据地基勘探资料提供的地下水位线，并考虑10年或者更长时间的地区降雨量适当提高计算地下水位线，作为设计抗浮水位。
（b）根据地下水位增加地下室的抗浮荷载，主要是通过增加基础抗浮力来实现，如增加抗拔桩的深度或截面、增加抗拔桩的数量、对地基进行固结处理等。
（c）在地下室周边地下适当位置增加排水暗渠（通 道），迅速排除地下室周边下渗雨水及周边渗入的地下水，以防止地下室周边水位过高。
4 已上浮的地下室结构的处理方法
4.1 疏排、降低地下水位，防止继续上浮
施工阶段上浮的地下室结构选择减少浮力的方案最经济，即切断地下水进入的通道、降低地下水位标高、快速疏通地下水等。
（a）雨季或突遇长时间大雨时，对已经完成封闭而未进行基坑侧土方回填的地下室，应采取加强降排水措施， 增加抽水泵、及时排除基坑周边的明水，同时加强基坑降水井的降水，同时，应在基坑周边设置挡水坎，防止基坑周边的雨水涌入基坑内。
（b）地下室周边土方回填完成时，应迅速在基坑周边挖掘排水槽或排水井，对基坑周边进行降水。
4.2 结构加载减少上浮
（a）在地下室底板、顶板上进行临时均衡加载，抵抗地下水位上升形成的上浮力。
（b）对无法及时加载的地下室，采取引入雨水进入地下室内，以抵消地下室上浮力。然后逐步对地下室结构进行加载，在室外地下水位降低，排除地下室内存水，对基础底板继续加载。
4.3 地基加固注浆
基础底板下注浆加固，以增加地下室整体荷载，抵消地下水上浮力。对底板与淤泥质土间形成的孔隙进行充填加固，使充填层成为一个地下连续性实体，如成条状、带状、蜂窝煤状等，以增加地下室底板的抗浮荷载。
对基础底板下渗透性较大的土层，也可采取注浆固结，使之与基础底板形成一个固结体和不透水层。
具体加固注浆施工要点为：
（a）根据方案预定布置间距（应根据基础底板下侧土层性质、分布及基础底板结构情况确定），采用Φ50 mm的金刚钻头，在地下室底板内钻孔，穿透底板及垫层。
（b）压入注浆钢管，钢管长度应根据基础底板厚度，基底土层情况分析确定。在注浆管上端连接控制阀门，以利于控制注浆。
（c）封闭注浆管与基础钢筋混凝土间间隙。在钢管与基础混凝土间先在距底板上表面不小于200 mm的部位挤塞入泡沫胶条，然后，在钢管与混凝土间隙灌填堵漏灵浆料，待堵漏灵浆料固结硬化后，应先进行水压试验，查看钢管与混凝土间是否存在渗水，试验合格方可进行注浆。 如图1所示。
（d）应根据方案确定注浆量及注浆压力对基底土层进行注浆。注浆时，应从基础底板中部向外侧逐步进行，以排除地下水，提高注浆效果。
结语
工程地下室上浮的主要原因是：①设计时抗浮考虑不周，未进行认真计算，没有考虑较大雨水量对地下室上浮的影响。②施工过程中未严格按照设计要求进行降排水和覆土施工。③突遭10年或50年一遇的强降雨，使地下室周边地下水位高于正常年份，造成地下室上浮。因此，结构设计过程中应充分考虑不利因素，提高地下室抗浮承载力；施工过程中应认真做好地下水位的控制，避免施工处置不当造成地下室上浮。
参考文献
[1]唐红元,许龙.某地下室局部上浮原因分析与修复措施研究[J].西华大学学报(自然科学版),2017,36(01):99-103.
[2]杨小龙,沈靖,王凯.某工程地下室上浮处理工程实例[J].浙江建筑,2016,33(04):20-25.