一种防止地坑式建筑基础上浮的方法及结构.pdf

本发明公开了一种防止地坑式建筑基础上浮的方法及结构。该方法是在地坑底平面以下设置集水坑，在集水坑底部设置溢水口，溢水口上设有阀门，当地下水位高于溢水口对地坑产生浮力时，将溢水口上的阀门打开，让地下水溢入集水坑内，然后用水泵将集水坑内的水抽出，以降低地下水位，消除或减小地下水对地坑产生的浮力，防止因地坑上浮对建筑物造成破坏。本发明采用新的抗浮原理，以疏导排水来消除水对地坑产生的浮力的，适用于建筑物下方各种土层的地其情况。当遇突降暴雨或意外出现大量积水时，可防止地下水对地坑的浮力作用造成的地坑或建筑物的破坏。

1.  一种防止地坑式建筑基础上浮的方法，其特征在于：该方法是在地坑底平面以下设置集水坑，在集水坑底部设置溢水口，溢水口上设有阀门，当地下水位高于溢水口对地坑产生浮力时，将溢水口上的阀门打开，让地下水溢入集水坑内，然后用水泵将集水坑内的水抽出，以降低地下水位，消除或减小地下水对地坑产生的浮力，防止因地坑上浮对建筑物造成破坏。

2.  一种防止地坑式建筑基础上浮的结构，其特征在于：该结构包括用钢筋混凝土构筑的地坑(1)，在地坑(1)底平面以下设有一个或一个以上的集水坑(2)，集水坑(2)的底部设有溢水口(3)。

3.  根据权利要求2所述的防止地坑式建筑基础上浮的结构，其特征在于：所述的集水坑(2)下方设有混凝土垫层(4)，集水坑(2)上方设有盖板(5)。

4.  根据权利要求2所述的防止地坑式建筑基础上浮的结构，其特征在于：所述的溢水口(3)中设有过滤筒(6)，过滤筒(6)的上方设有阀门(7)；过滤筒(6)纵向穿透集水坑(2)的底部和设在集水坑(2)下方的混凝土垫层(4)，伸至混凝土垫层(4)下方的泥土中。

5.  根据权利要求4所述的防止地坑式建筑基础上浮的结构，其特征在于：所述的过滤筒(6)下部填充有由粒度在10～30mm的粗砾或碎石构成的石滤料(8)，过滤筒(6)上部填充有由耐腐蚀钢丝球构成的金属滤料(9)。

6.  根据权利要求4所述的防止地坑式建筑基础上浮的结构，其特征在于：所述的阀门(7)由预埋在集水坑(2)底部混凝土中的两根或两根以上的螺栓(10)和固定在螺栓(10)上的法兰盘(11)和堵盖(12)构成，法兰盘(11)的下方垫有橡胶垫圈(13)。

一种防止地坑式建筑基础上浮的方法及结构
技术领域
本发明涉及一种防止地坑式建筑基础上浮的方法及结构，属于建筑基础技术领域。
背景技术
在工程建筑中，都要先在地下打地基，然后在地基上建造房屋，通常的地基就象一个用钢筋混凝土浇铸出来的大船，在工程上称为地坑，地坑一方面要承受建筑物向下的压力荷载，另一方面要承受地下水对建筑物的浮力。如果地坑发生沉降或发生上浮，并且当各部位的沉降或上浮速度不一致时，将会导致地坑发生开裂甚至破坏。那么地坑上方的建筑物也同时会受到破坏。出于抗沉和抗浮方面的考虑，通常采用桩基础，具体做法是：在地坑的底部浇铸和地坑连接为一体的钢筋混凝土柱子，称为桩基，桩基延伸至地下符合荷载要求的岩土层，桩基不但可以提高基础向下的荷载能力，由于桩基侧壁的磨擦力及桩底的锚拉力也同时可以提高基础的抗浮力。但采用桩基础需要大型机械或人工开挖成孔，材料用量较大，施工人员易出现人身安全问题，而且往往还需在桩顶设置桩顶梁，费工费材，施工周期也长。
在许多工程项目中，地勘部门通过对地质的勘察，认为地质条件较好，也未发现地下水，因此设计人员为节约投资费用，认为仅依靠地坑已经可以满足基础的荷载要求，省略了地坑下方的桩基。由于勘察中也未发现地下水，往往不进行抗浮设计。但是当突降暴雨或意外出现大量积水时，就可能使地下的水位上升，对地坑产生浮力，造成对建筑物的破坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单、实用、投资小的防止地坑式建筑基础上浮的方法及结构，主要应用于当遇突降暴雨或意外出现大量积水时，防止地下水对地坑的浮力作用造成的地坑或建筑物的破坏。以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的，本发明的防止地坑式建筑基础上浮的方法是：在地坑底平面以下设置集水坑，在集水坑底部设置溢水口，溢水口上设有阀门，当地下水位高于溢水口对地坑产生浮力时，将溢水口上的阀门打开，让地下水溢入集水坑内，然后用水泵将集水坑内的水抽出，以降低地下水位，消除或减小地下水对地坑产生的浮力，防止因地坑上浮对建筑物造成破坏。
本发明的防止地坑式建筑基础上浮的方法所采用的防止地坑式建筑基础上浮的结构，包括用钢筋混凝土构筑的地坑1，在地坑底平面以下设有一个或一个以上的集水坑2，集水坑2的底部设有溢水口3。
上述的防止地坑式建筑基础上浮的结构中，所述的集水坑2下方设有混凝土垫层4，集水坑2上方设有盖板5。
前述的防止地坑式建筑基础上浮的结构中，所述的溢水口3中设有过滤筒6，过滤筒6的上方设有阀门7；过滤筒6纵向穿透集水坑2的底部和设在集水坑2下方的混凝土垫层4，伸至混凝土垫层4下方的泥土中。
前述的防止地坑式建筑基础上浮的结构中，所述的过滤筒6下部填充有由粒度在10～30mm的粗砾或碎石构成的石滤料8，过滤筒6上部填充有由耐腐蚀钢丝球构成的金属滤料9。
前述的防止地坑式建筑基础上浮的结构中，所述的阀门7由预埋在集水坑2底部混凝土中的两根或两根以上的螺栓10和固定在螺栓10上的法兰盘11和堵盖12构成，法兰盘11的下方垫有橡胶垫圈13。
与现有技术相比，本发明所提供的防止地坑式建筑基础上浮的方法及结构，其工作原理与现有技术的桩基抗浮的原理不同，现有技术是利用桩基的抗拔力防止地坑上浮的，本发明是以疏导排水来消除水对地坑产生的浮力的，适用于建筑物下方各种土层的地其情况。对于已经具有桩基的基础，如果其抗浮能力达不到要求，也可使用本发明的方法。但本发明的方法及结构主要应用于在建筑基础设计中，由于地质条件已经满足向下的荷载力，在地下无地下水时，在地坑设计中未采用抗浮设计的情况，当遇突降暴雨或意外出现大量积水时，地下水对地坑的浮力作用造成的地坑或建筑物的破坏。由于现有技术未设计地下水对地坑的浮力对建筑的破坏影响，当遇突降暴雨或意外出现大量积水时，地下水对地坑的浮力作用有可能会造成的地坑或建筑物的破坏。因此存在一定的不安全因素，本发明采用简单、实用、投资小的方法及结构，弥补了现有技术的不足，提高了工程建筑的安全可靠性。本发明在施工时，不需要投入大量的资金和人力，在设计中不需要进行繁琐的计算，施工时与基坑一次支模成型。既有良好的经济效益，又节约了大量的设计和施工时间。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是本发明中集水坑的局部放大图：
附图中的标记为：1-地坑，2-集水坑，3-溢水口，4-混凝土垫层，5-盖板，6-过滤筒，7-阀门，8-石滤料，9-金属滤料，10-螺栓，11-法兰盘，12-堵盖，13-橡胶垫圈，14-地平面，15-地下水位，16-地坑底平面，17-建筑物。
具体实施方式
实施例：本发明的防止地坑式建筑基础上浮的方法如图1所示。具体施工时，可先按照其它专业的要求设置集水坑2，然后在地坑1四角的地坑底平面16以下的四个角分别设置集水坑2，若本发明要求的集水坑2与其它专业要求设置的集水坑2重合，两者可以合并使用，集水坑2可与地坑一次支模成型。在每个集水坑2底部设置溢水口3，溢水口3上设有阀门7，当地下水位15高于溢水口3对地坑1产生浮力时，将溢水口3上的阀门7打开，让地下水溢入集水坑2内，然后用污水泵或利用建筑内排污系统的水泵将集水坑2内的水抽出，以降低地下水位15，消除或减小地下水对地坑1产生的浮力，达到降水抗浮的目的，防止因地坑1上浮对建筑物17造成破坏。当集水坑2中水被抽干以后，不再有地下水溢出时，即可用盖板5将集水坑2盖住，以方便地坑1的正常使用。
本发明的防止地坑式建筑基础上浮的方法所采用的地坑结构如图1和图2所示。该结构包括用钢筋混凝土构筑的地坑1，在地坑底平面16以下的四个角分别设有集水坑2，集水坑2下方设有混凝土垫层4，为了方便地坑的正常使用，在集水坑2上方设有盖板5。每个集水坑2的底部设有溢水口3。为了防止地下的淤泥溢入集水坑2，在溢水口3中设有过滤筒6，过滤筒6下部填充有由粒度在10～30mm的粗砾或碎石构成的石滤料8，过滤筒6上部填充有由耐腐蚀钢丝球构成的金属滤料9。过滤筒6的上方设有阀门7；阀门7由预埋在集水坑2底部混凝土中的六根螺栓10和固定在螺栓10上的法兰盘11和堵盖12构成，法兰盘11的下方垫有橡胶垫圈13。过滤筒6纵向穿透集水坑2的底部和设在集水坑2下方的混凝土垫层4，伸至混凝土垫层4下方的泥土中。当地下水位15高于溢水口3时，打开阀门7，地下水就会从溢水口3溢入集水坑2内，可通过排污泵将水抽出，以降低地下水位15，消除或减小地下水对地坑1产生的浮力，达到降水抗浮的目的，防止因地坑1上浮对建筑物17造成破坏。
由于采取了本发明的方法，以及本发明的结构的配合使用，可有效提高工程建筑的安全可靠性。