鲍召杰
北京中联勘工程技术有限责任公司 北京市 100072
摘要：近年来南方多地出现地下室上浮造成结构损坏的工程事故，事故责任认定引起广大工程师激烈讨论。为减少类似事故的发生，本文从勘察、设计、施工三方面，梳理了预防地下室上浮的工程措施。
关键词：地下室上浮；抗浮水位；抗浮设计；基坑
引言
2020年7月份，长江、淮河流域连续遭遇5轮强降雨袭击，长江流域平均降雨量(259.6毫米)较常年同期偏多58.8%；淮河流域平均降雨量(256.5毫米)较常年同期偏多33%。受强降雨影响，淮河流域江河来水偏多1.5-2倍、长江中下游流域偏多4-6成，引发严重洪涝灾害。由于强降雨和洪涝的影响，南方多地出现了地下室上浮事故。2020年底国内几起与地下室上浮事故相关的诉讼判决结果，更是激起了程师们关于地下室抗浮措施的热烈讨论。本文将在介绍其中两起典型地下室上浮事故后，简单归纳避免地下室上浮的工程措施。
1 两起地下室上浮事故原因分析及判决结果
（1）安徽阜阳某安置工程地库上浮
2017年6月10日阜阳大降暴雨，该安置工程人防地下室外水位高出覆土面500mm，且安置区周边大片区域被淹，积水无法排出。暴雨过后，该地下室出现上浮并导致部分墙、柱出现裂缝。该项目投资公司将参与项目的勘测、设计、施工、监理四家单位列为被告向法院提出诉讼，要求四家单位赔偿由地下室上浮带来的经济损失一千三百余万元。
法院调查后最终认定：连续降雨和地面（管网）排水不畅、实际地下水位超出勘测单位所提供抗浮设防水位、抗浮设防设防水位取值偏低是地下室上浮破坏最主要的原因。地下室顶板覆土厚度小于设计要求、在抗浮配重尚未施工完成时停止降水是地下室上浮的重要原因。最终判决勘测单位赔偿200余万元、设计单位赔偿130余万元、施工单位赔偿410余万元、监理单位赔偿68万余元。
（2）浙江义乌某公司地下室上浮
2008年5月28日义乌下暴雨，第二天该公司发现地下室顶板露天部分有上抬现象（最高拱起约260毫米），地下室部分框架柱、梁、板及地下室隔墙出现裂缝。事故鉴定报告指出，该地下室局部起拱及部分结构构件受损主要是由于地表水渗入基坑四周，使地下水位上升，导致地下室底板受水浮力，而地下室自重不足以抵抗水浮力所致。法院最终判决设计单位对该公司加固费用的合理损失承担90%的赔偿责任。
2 避免地下室上浮的工程措施[1][2][3]
通过收集分析各个地下室上浮事故的原因，笔者认为，要避免地下室上浮事故的发生，工程技术人员应该从勘察、设计、施工等方面全面着手。
（1）勘察。《建筑地基基础设计规范》中明确提出岩土工程勘察报告应提供用于计算地下水浮力的抗浮水位。勘察报告中抗浮水位的准确与否直接影响到后续抗浮设计的正确性。
《岩土工程勘察规范》规定：详细勘察应论证地下水在施工期间对工程和环境的影响；对情况复杂的重要工程，需论证使用期间水位变化，需提出抗浮水位时，应进行专门研究。具体抗浮水位的确定可以参照下列情况综合考虑：①设计基准期内抗浮水位应根据长期水文观测资料确定；②无长期水文观测资料时，可采用丰水期最高稳定水位（不包括上层滞水），或按勘察期间实测最高水位并结合地形地貌、地下水补给、排泄条件等因素综合确定；③场地有承压水且与潜水有水力联系时，应实测承压水位，并考虑其对抗浮水位的影响；④在填海造陆区，宜取海水最高潮水位；⑤当大面积填土面高于原有地面时，应按填土完成后的地下水位变化情况考虑；⑥对一、二级阶地，可按勘察期间实测平均水位增加1-3m，对台地可按勘察期间实测平均水位增加2-4m（雨季勘察时取小值，旱季勘察时取大值）；⑦施工期间的抗浮水位可按1-2个水文年的最高水位确定；⑧我国长江以南，雨水丰富，地下水位高，特别是暴雨季节雨水渗入来不及排走，或江、湖、河水上涨，可能出现较高的抗浮水位。如福建省防洪设计暂行规定要求，对重大工程按室外地面以上0.50m高度确定地下室抗浮水位。⑨对重大工程或抗浮水位对结构投资影响较大的工程，可组织专家论证。
（2）设计。当获得准确的抗浮水位后，即可对建筑进行抗浮验算。在进行整体抗浮验算的同时，还应对结构自重较小的区域进行局部验算。但抗浮验算不满足要求时，则应进行专门的抗浮设计。地下室抗浮可以采用配重抗浮、设置抗浮锚杆、设置抗拔桩和泄水减压等措施。①配重抗浮：可以在地下室底板上部设置低等级混凝土或钢渣混凝土压重，也可设置较厚的钢筋混凝土底板。当建筑物自身重量与浮力相差不大时，可优先采用配重抗浮。②设置抗浮锚杆：当地下室底板下有坚硬土层且深度不大时，设置抗浮锚杆是一种较简便经济的方法。但当地下水具有腐蚀性、锚杆施工存在困难时，应谨慎采用。③设置抗拔桩：抗拔桩利用桩侧阻力和自重来抵抗浮力，目前在我国工程界得到了广泛应用。但在主、裙楼差异沉降较大的时候，裙楼下设置抗拔桩可能造成裙楼下地基土刚度增大，从而进一步增大主裙楼差异沉降，应给予充分重视。另外，抗拔桩施工周期较长，对机械和人员要求较高。④泄水减压：通过在地下室侧墙和底板一定位置设置泄水孔，降低地下水水位，释放地下室所受浮力。运用此法时，应在泄水口附近建立良好的排水系统以避免积水导致地下室正常使用受到影响。
（3）施工。①施工单位应重视降、排水对地下室抗浮的重要性，施组设计中应明确采取降、排水的措施以及降、排水的截止时间，不得随意提前停止降、排水。②基坑开挖时，应避免地下室超挖。如已经产生超挖，则应严格控制地下室底板与基坑底部之间回填土的质量。可采用不透水的细粒土回填并夯实，或在夯实回填的粗粒土表面作不透水封层。避免在地下室底板以下形成积水层。③地下室外墙开挖后，最好采用黏土回填并充分夯实，从而避免地下室外墙回填土形成集水槽。如用粗粒土回填，则应采取必要的防水措施，避免水体进入形成集水槽。④建立完善的基坑排水系统。根据工程实际情况，采用截水沟、排水沟、集水井等设施构成排水系统，避免基坑出现积水。
3 结语
值此春末夏初之际，我国大部分地区的雨季即将来临。我们工程人员应高度重视由强降雨等不利天气引起的地下室上浮事故，综合采取全方位的事故预防措施，将地下室上浮风险控制到最低。
参考文献
[1] 建筑地基基础设计规范:GB 50007-2011[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[2] 岩土工程勘察规范:GB 50021-2001[S]. 2009版. 北京：中国建筑工业出版社，2009.
[3] 刘国彬等. 基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.