一種地下室抗浮板的泄壓結構及其施工方法技術

本發明專利技術公布了一種地下室抗浮板的泄壓結構及其施工方法，包括墊層、以及墊層上的地下室底板，墊層和地下室底板上設置有集水坑，在墊層下方鋪設有一層砂礫層，在集水坑四周鋪設有過濾層，在砂礫層內鋪設有導流管，導流管匯集到過濾層內，在集水坑的側壁上安裝有引流管，集水坑通過引流管與過濾層連通。本發明專利技術將地下室外部產生浮力的水引入到地下室內，從而起到減少所受浮力的問題，本發明專利技術采用在墊層下鋪設砂礫層的結構方式，解決了地下室基坑外的水流匯集問題，通過設置在砂礫層中的導流管將地下水集中，引流管將地下水變為地下室內的重力水，從建筑物的建筑起始階段就完全解決了地下水的浮力問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及建筑領域的地下室結構與施工方法，具體是指。
技術介紹
改革開放30年來，隨著經濟的迅速發展，城市建設的加速，人們對地下室空間的利用要求越來越高，地下室、人防地下室建設數量越來越多，面積也越來越大，因此在結構設計中，如何解決地下室的抗浮問題已經成為一個經常面臨的問題，引起工程師的廣泛關注。地下室抗浮設計分三種情況:1地下室施工完畢后便停止降水，這時即便地上結構層數較多，但因上部結構還沒有施工，地下室的自重無法抵抗地下水的浮力，這種情況應對地下室進行施工階段的抗浮驗算，并采用相關的抗浮措施；2地下水位較高，且地下室埋深較大、地上結構層數較少，這種情況下，結構的自重無法抵抗地下水的浮力，需對整體結構進行抗浮驗算；3結構本身的自重可以抵抗地下水的浮力，但地下室底板也需進行抗浮設計。近年來許多建筑物地下室出現了因水浮力造成結構整體上浮或地下室底板局部隆起的工程事故，通過現場踏勘分析，發現此類建筑房屋基底均為不透水土層的地基(基巖或粘土 )。由于該類地基為不透水土層，土層中沒有地下流動水，土層中僅可能出現少量的裂隙水或上層滯水，地勘報告中自然反映不出地下水位，沒有經驗的地勘單位甚至還在其報告中直接指出不用考慮抗浮力設計，所以結構設計者往往因此會忽略對地下室進行抗浮力設計?，F場調查發現，因基坑開挖回填部位地表水滲透并匯集在地下室外形成的浮力水水頭可高達地下室高度，由此造成該類工程事故。目前，解決此類問題的方法通常有兩種:自重平衡法，通過增加回填土、石或混凝土厚度來平衡浮力；抗力平衡法，設置抗浮錨桿或抗拔樁，也叫抗浮樁，是建筑工程地下結構抗浮措施的一種。專利
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，解決目前的建筑地下室抗浮的問題，在建筑物的建設過程中就完全解決浮力對建筑的影響，使得浮力不再影響建筑的建設和使用。本專利技術的目的通過下述技術方案實現: 一種地下室抗浮板的泄壓結構，包括墊層、以及墊層上的地下室底板，墊層和地下室底板上設置有集水坑，在墊層下方鋪設有一層砂礫層，在集水坑四周鋪設有過濾層，在砂礫層內鋪設有導流管，導流管匯集到過濾層內，在集水坑的側壁上安裝有引流管，集水坑通過引流管與過濾層連通。本專利技術的泄壓結構與傳統建筑的地下室底板結構相比，具有相同的結構，在粘土層或者地基上用墊層找平，在墊層上設置地下室底板，設置集水坑，在傳統建筑中，當建筑下方的黏土層遇到沙石的時候，通常需要將其挖掉，然后用C15的混凝土進行換填，而本實用新的泄壓結構與傳統的結構相比，具有思維上的突破，采用在墊層與黏土層之間鋪設砂礫層的結構，相對于傳統建筑的底部不能有沙石層的技術偏見而言，具有突出的特點，在砂礫層中設置有導流管，在集水坑的四周設置有過濾層，導流管連接后集中到過濾層，過濾層作為地下水的匯集區域，在傳統的墊層、防水層、防水保護層、以及地下室底板中埋設有引流管，引流管的作用是將匯集到過濾層的地下水引入到地下室內的集水坑中，從而將地下室外部產生浮力的水引入到地下室內，從而起到減少所受浮力的問題，本專利技術采用在墊層下鋪設砂礫層的結構方式，解決了地下室基坑外的水流匯集問題，通過設置在砂礫層中的導流管將地下水集中，引流管將地下水變為地下室內的重力水，對建筑不產生浮力的同時轉化為重力作用于地下室，從建筑物的建筑起始階段就完全解決了地下水的浮力問題。在所述砂礫層下還鋪設有土工布。進一步講，為了提高砂礫層的過濾能力，避免砂礫層在使用過程中混入多余的雜質，可以采用在砂礫層下方先鋪設土工布的方式，在土工布上鋪設砂礫層，可以將地下水從泥土中過濾出來，避免粘土層的黏土進入到砂礫層，有助于提高砂礫層的過濾能力，而且，在實際應用過程中，申請人還發現，采用鋪設土工布后再鋪設砂礫層的結構形式，可以利用外部水壓對導流管進行反向沖洗，如果不采用土工布，進行反向沖洗后，回落的泥土會將導流管堵塞，而采用土工布以后，反向沖洗的沖擊力減小，而且可以對回落的泥土顆粒進行阻擋，有利于保持導流管的通暢，實現導流管的長期反復使用。在所述引流管上安裝有壓力閥。進一步講，作為本專利技術的進一步改進，為了保持地下室外的壓力，使得水位高度處于一個較穩定的環境，可以在引流管上安裝壓力閥，通過選擇不同限壓值的壓力閥，可以使得地下室外的水壓處于一個相對平穩的范圍內，當水壓大于某個特定值時，壓力閥開通，進行泄壓；當地下室外的水位回落到限定位置時，壓力下降至壓力閥的門限值，壓力閥關閉，使得地下室外的壓力比較穩定，有利于保持環境的穩定和統一 O在所述導流管上分布有多個直徑0.5 2mm的孔。具體地講，作為本專利技術的優選方案，導流管的表面分布有非常多的孔，孔的作用是對水進行導流，同時要阻擋砂礫層的砂粒進入，砂礫層采用粒徑1.5 4_連續級配的粗砂制成，因此在導流管上孔的直徑設置在0.5 2mm時，可以起到良好的阻隔作用。所述導流管為PVC塑料管。進一步講，作為本專利技術的進一步優選，可以采用PVC塑料管作為導流管，相對于金屬管而言，塑料管的耐腐蝕程度遠遠高于金屬，而且其加工工藝更簡單，目前的PVC塑料管同樣具有較高的強度和韌性，適宜于建筑行業使用，但是在目前的建筑中，沒有本專利技術的泄壓結構，更沒有利用PVC塑料管作為導流管的文字記載。所述導流管的鋪設密度為0.6 1.2米/平方米。進一步講，專利技術人經過反復地實驗、計算得出，導流管的鋪設密度有一定的要求，當每平米的管道長度低于0.6米時，導流能力明顯下降，在突降大雨的時候，地下室外的積水水位漲幅明顯，而且漲速較快，當增加導流管密度的時候，水位的增長速度減小，導流管的鋪設密度在0.6 1.2米/平方米范圍內較為適宜，當其鋪設密度大于1.2米的時候，地下室外的水位在突降大雨的時候沒有明顯變話，即繼續增加的導流管其沒有達到滿負荷工作的狀態，因此屬于浪費，為了節約成本，本專利技術的導流管鋪設密度宜控制在0.6 1.2米/平方米。所述集水坑的分布密度為600 700平方米/個。進一步地，在目前的建筑中，特別是地下室的設計中，地下室的室內集水坑數量主要跟消防水量相關，而從來沒有人對集水坑的分布密度有過研究，經過專利技術人的反復試驗和建模演算，發現集水坑的分布密度會影響到地下室外浮力水的流動方向和速度，經試驗發現，當集水坑的分布密度在600 700平方米/個的時候，比較適宜，當集水坑的分布密度降低時，其值大于700平方米/個的時候，室外水的流經途徑加長，而且速度在加快，會導致砂礫層的砂礫在水的流動作用下發生擾動，形成渦流，而且，導流管基本上處于滿負荷狀態，長期的滿負荷運行對于導流管組成的管網不利，不便于反向的清洗，因此，需要提高集水坑的分布密度，當集水坑的分布密度增加時，其值小于600平方米/個的時候，地下管網的負荷率降到60%，繼續提高的話，負荷率繼續急劇地下降，形成浪費，因此，專利技術人總結得出集水坑的分布密度在600 700平方米/個的時候較為適宜，此時的導流管管網負荷率在70% 80%，處于較理想的工作狀態，而且也大大降低了成本，提高了性價比，同時，如此的分布密度也能滿足消防用水的要求。一種地下室抗浮板泄壓結構的施工方法，包括以下步驟: (A)基坑挖掘:基坑挖掘至砂礫層標高以下5 IOcm； (B)鋪設土工布； (C)采用粒徑l_4mm的粗砂鋪設成砂礫層，并在砂礫層內鋪設本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種地下室抗浮板的泄壓結構，包括墊層（1）、以及墊層（1）上的地下室底板（2），墊層（1）和地下室底板（2）上設置有集水坑（3），其特征在于：在墊層（1）下方鋪設有一層砂礫層（4），在集水坑（3）四周鋪設有過濾層（5），在砂礫層（4）內鋪設有導流管（6），導流管匯集到過濾層（5）內，在集水坑（3）的側壁上安裝有引流管（7），集水坑（3）通過引流管（7）與過濾層（5）連通。

【技術特征摘要】
1.一種地下室抗浮板的泄壓結構，包括墊層(I)、以及墊層(I)上的地下室底板(2)，墊層(I)和地下室底板(2)上設置有集水坑(3)，其特征在于:在墊層(I)下方鋪設有一層砂礫層(4)，在集水坑(3)四周鋪設有過濾層(5)，在砂礫層(4)內鋪設有導流管(6)，導流管匯集到過濾層(5)內，在集水坑(3)的側壁上安裝有引流管(7)，集水坑(3)通過引流管(7)與過濾層(5)連通。2.根據權利要求1所述的一種地下室抗浮板的泄壓結構，其特征在于:在所述砂礫層(4)下還鋪設有土工布(8)。3.根據權利要求1所述的一種地下室抗浮板的泄壓結構，其特征在于:在所述引流管(7)上安裝有壓力閥(9)。4.根據權利要求1所述的一種地下室抗浮板的泄壓結構，其特征在于:在所述導流管(6)上分布有多個直徑0.5 2mm的孔。5.根據權利要求4所述的一種地下室抗浮板的泄壓結構，其特征在于:所述導流管(6)為PVC塑料管。6.根據權利要求1所述的一種地下室抗浮板的泄壓結構，其特征在于:所述導流管(6)的鋪設密度為0.6 1.2米/平方米。7.根據權利要求1所述的一種地下室抗浮板...

【專利技術屬性】
技術研發人員：熊柱紅，劉廣均，羅苓隆，
申請(專利權)人：四川省建筑科學研究院，
類型：發明
國別省市：