一種地下建筑物的抗浮裝置及其隔滲裝置、排水通路查驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地下建筑物的抗浮裝置，本發(fā)明還涉及一種地下建筑物的地下水隔滲裝置、一種地下水排水通路查驗裝置。
【背景技術】
[0002]為了避免地下水浮力造成地下建筑物浮起，現(xiàn)有技術采用了各類抗浮措施:a.設置抗拔粧，依靠抗拔粧的抗拔力抵消地下建筑物所受的浮力;b.設置壓重物，依靠壓重物的重力抵消地下建筑物所受的浮力；c.設置地下水排水裝置，通過排出地下水來降低地下水水位，從而減小地下建筑物所受的浮力。這三種措施各有不足:a類措施和b.類措施的工程費用較高，經濟性較差;a類措施建設工期較長;c類措施在使用期間需要大量抽排地下水，維護費用較高；(:類措施中的部分措施需要在外墻和底板鉆很多孔才能保證徹底抽排地下水，因此對地下建筑使用功能有一定影響；c類措施排水通路在長期來說有淤積堵塞的風險。
[0003]對于地下建筑底板(5)以下和地下建筑基坑邊界(4)周圍土層均為不透水土層(8)的地質環(huán)境，地下水的來源主要為地下建筑基坑回填區(qū)域的地表土層滯水向下滲流，所述地下建筑基坑范圍內無潛水、承壓水等其它地下水。針對這類地質環(huán)境，有技術措施建議采用d類措施:對基坑回填區(qū)域的回填土采用粘性土或灰土并分層碾壓或夯壓密實，試圖借此措施消除地下建筑物所受的浮力。但由于施工過程中“碾壓或夯壓”受人為因素影響較大，施工質量難以確保穩(wěn)定可靠，所以此措施難以令人放心。
[0004]在水利工程和港口工程中，已經廣泛應用各種復合土工膜作為垂直防滲材料，隔滲效果很好，本發(fā)明將這類材料引入地下建筑物地下水的隔滲領域使用;在專利文獻【申請?zhí)?01420655634.6】(以下簡稱文獻I)中披露了一種地下建筑物地下水的排水裝置，本發(fā)明將其引入地下建筑物的抗浮領域使用。

【發(fā)明內容】

[0005]針對地下建筑底板(5)以下和地下建筑基坑邊界(4)周圍土層均為不透水土層(8)的地質環(huán)境，本發(fā)明提供了一種簡單可靠的地下建筑物抗浮方法:通過組合應用隔滲裝置和排水裝置，有效降低地下建筑物所受的地下水浮力，從而達到可靠地防止地下建筑物上浮的目的。
[0006]本發(fā)明的技術方案:在地下建筑外墻(6)和地下建筑基坑邊界(4)之間的基坑回填區(qū)域下部構筑一個透水土層(I)并連通至少二個標高相同的出水口(2)，所述透水土層(I)沿水平方向充滿全部基坑回填區(qū)域;在基坑回填區(qū)域上部構筑一個水平隔滲層(3)，所述隔滲層(3)覆蓋全部基坑回填區(qū)域，見圖1、圖2;采取上述措施后，所述地下建筑物的抗浮設防水位由所述至少二個出水口(2)的標高來確定。
[0007]所述隔滲層(3)按下列裝置之一選用:a.所述隔滲層(3)采用復合土工膜構成的柔性、連續(xù)性的隔滲材料;b.所述隔滲層(3)采用土料混合不透水材料，土料混合不透水材料至少包括粘性土、灰土或者水泥土，并分層碾壓或夯壓密實；c.所述隔滲層(3)疊加采用土料混合不透水材料和由復合土工膜構成的柔性、連續(xù)性的隔滲材料。所述隔滲層(3)形成坡降，靠近地下建筑物一端(9)標高高于遠離地下建筑物一端(10)標高。
[0008]所述隔滲層(3)采用復合土工膜構成的柔性、連續(xù)性的隔滲材料時，所述柔性隔滲層(3)與地下建筑物外墻(6)或地下建筑頂板(7)連接處均緊密密封，所述柔性隔滲層(3)延伸至地下建筑基坑邊界(4)以外與不透水土層(8)連接緊密密封；當有地下管道穿越所述柔性隔滲層(3)時，所述柔性隔滲層(3)與地下管道外表面連接緊密密封。作為柔性隔滲層(3)連接方案的進一步深化，所述柔性隔滲層(3)靠近地下建筑物一端(9)與地下建筑物的連接采用下述二種方式之一:a.在地下建筑外墻(6)設置二條突起(15)，所述柔性隔滲層(3)靠近地下建筑物一端(9)沿地下建筑外墻(6)上升至外墻突起(15)上條的下方，再在其外側砌筑磚墻或澆筑混凝土(16)壓緊密封，見圖3;b.所述柔性隔滲層(3)靠近地下建筑物一端(9)與地下建筑頂板(7)貼緊并用壓緊重物(14)壓緊密封，見圖4。所述柔性隔滲層(3)遠離地下建筑物一端(10)與地下建筑基坑以外的不透水土層(8)的連接采用下述方式:所述柔性隔滲層(3)遠離地下建筑物一端(10)插入地下建筑基坑以外的不透水土層(8)以內并壓緊密實封閉。
[0009]所述透水土層(I)、出水口(2)參考專利文獻【文獻I】的內容選用:所述透水土層(I)至少包括細砂、中砂、粗砂、礫砂、角礫、圓礫、碎石或者卵石;所述出水口(2)穿過地下建筑外墻(6)通向地下建筑室內較低的地面、坑井或管溝。
[0010]為了保證所述透水土層(I)至出水口(2)之間的地下水排水通路總是通暢的，設置了地下水排水通路查驗裝置:在所述透水土層(I)內鋪設至少二根平行的多孔集水管或集水器(17、18);所述二根集水管或集水器(17、18)之間互不直接連通，二根集水管或集水器(17、18)內的水流只能通過二根集水管或集水器(17、18)之間的透水土層(I)的孔隙來進行交互流通;所述每根集水管或集水器(17、18)各自連通至少一個出水口(2)，見圖5。向其中一個出水口(2)注水，觀察另一個出水口(2)是否排水，就能隨時查驗所述透水土層(I)至出水口(2)之間的地下水排水通路是否通暢。為了防止泥、沙淤積于集水管或集水器(17、18)的進水孔，每根集水管或集水器(17、18)外表面包覆至少一層過濾泥、沙的濾布或濾膜。
[0011]本發(fā)明具有的有益效果:
[0012]與單獨使用d類措施相比，本發(fā)明通過采用透水土層(1)、出水口(2)、隔滲層(3)的綜合措施，確保地下建筑物抗浮安全可靠:隔滲層(3)可以確保減少甚至防止地表滲水滲入地下建筑基坑以內；通過觀察出水口(2)的出水量可以及時發(fā)現(xiàn)缺陷并采取補救措施，確保工程質量；即便出現(xiàn)任何意外導致滲水滲入地下建筑基坑以內，透水土層(I)和出水口(2)還可以及時將滲入的地下水排出，防止地下建筑基坑內地下水水位上升到抗浮設防水位以上，確保地下建筑物安全。
[0013]與a類措施和b類措施相比，本發(fā)明的抗浮裝置可以減少抗拔粧或者壓重物，工程費用較低。與單獨使用c類措施相比，本發(fā)明通過設置隔滲層(3)并且檢驗其密封性能基本可以阻止地表滲水滲入地下建筑基坑以內，在使用期間僅需要少量抽排地下水，維護費用較低；極端情況下，隔滲層(3)可以完全防止地表滲水滲入地下建筑基坑以內，基本不需要抽排地下水，維護費用極低；由于需要的出水口(2)數(shù)量少，僅需在外墻(6)布置少量穿墻孔，地下建筑使用基本不受影響。
[0014]與剛性不透水材料或者土料混合不透水材料相比，本發(fā)明的復合土工膜隔滲裝置的隔滲效果較好。這是因為:剛性不透水材料拼縫困難，即便拼縫處嵌填柔性止水材料也難以保證所有拼縫嚴密，故不推薦采用;土料混合不透水材料的選材和施工工序受人為因素影響較大，施工質量難以確保穩(wěn)定可靠;復合土工膜作為垂直防滲材料廣泛應用于水利工程和港口工程，此項技術已經成熟，轉用于地下建筑基坑作為回填土的水平隔滲材料，隔滲效果同樣有效。
[0015]本發(fā)明的地下水排水通路查驗裝置能隨時查驗所述透水土層(I)至出水口(2)之間的地下水排水通路是否通暢，防止淤積堵塞造成安全隱患。
【附圖說明】
[0016]圖1是地下建筑物頂板標高高于地面標高的地下建筑基坑回填區(qū)域剖面圖
[0017]圖2是地下建筑物頂板標高低于地面標高的地下建筑基坑回填區(qū)域剖面圖
[0018]圖3是柔性隔滲層與地下建筑物外墻連接詳圖
[0019]圖4是柔性隔滲層與地下建筑物頂板連接詳圖
[0020]圖5是平行集水管或集水器與出水口位置關系平面示意圖
[0021 ]圖中:I—透水土層；2—出水口； 3—隔滲層;4—地下建筑基坑邊界;5—地下建筑底板;6—地下建筑外墻;7—地下建筑頂板;8—地下建筑基坑以外不透水土層;9-靠近地下建筑物的隔滲層一端；10--遠離地下建筑物的隔滲層一端；11--基坑下部回填土； 12-基坑上部回填土； 13-地表回填土； 14--壓緊重物；15-地下建筑外墻突起；16-外側磚墻或混凝土塊;17、18-平行集水管或集水器
【具體實施方式】
[0022]實施例1
[0023]某建筑的二層地下室埋深10m，局部無地上建筑物，地下室頂板以上有Im