超深基坑水浮力释放系统研究

超深基坑水浮力释放系统研究课题名称： 超深基坑水浮力释放系统研究 课题承担单位（盖章）： 中国建筑第七工程局有限公司 课题起止时间： 2012年01月至2012年12月 课题验收时间： 2013年1月 目录1绪论11.1课题提出的背景31.2相关领域国内外技术现状、发展趋势及国内现有工作基础31.3依托工程特点和难点分析31.4本研究的方法及研究内容42.1 超深基坑水浮力释放系统使用时机52.2 超深基坑水浮力释放系统使用条件62.3 超深基坑水浮力释放系统不适用条件73 超深基坑水浮力释放系统设计模式适用型研究83.1 适用性评估83.2 结构设计模式93.3 建筑设计模式103.4超深基坑水浮力释放系统设计安全要求144超深基坑水浮力释放系统材料选择154.1 材料要求154.6材料选择175超深基坑水浮力释放系统施工195.1施工前准备195.2 透水系统施工205.3 集水系统施工225.4出水系统施工225.5固定渗流压Pw监测系统施工235.6功能稳定性检测246.0超深基坑水浮力释放系统价值分析与比较256.1 功能性分析256.2 价值比较表277.0 超深基坑水浮力释放系统研究结论287.1 超深基坑水浮力释放系统工法特色287.2超深基坑水浮力释放系统的重要价值281绪论1.1课题提出的背景由于地下水位的变化性，超高层建筑在施工及使用过程中，地下水浮力会对结构造成不同程度的影响和破坏，依靠抗拔桩和结构自身重力尚不能满足结构对水浮力的抵抗。因此，需要转变思路，对地下水压力由“抵”、“抗”转为“疏”、“释”，在水压力增大时通过浮力释放系统将水自动排出，确保建筑物使用过程中的结构安全。1.2相关领域国内外技术现状、发展趋势及国内现有工作基础随着城市的发展，由于土地资源的稀缺，地下结构向着大而深的趋势发展，故地下水压力是基底主要受力之一。为克服基底上浮力造成的问题，传统皆以抗拔桩、抗拔锚杆等结构方式解决。水浮力释放系统具有工期短、成本低、安全的特点，大有可为。目前国内应用较少，工程案例不多。1.3依托工程特点和难点分析1.3.1工程概况恒大绿洲位于天津市东丽区温泉度假旅游区。项目总规模1300余亩，居住区建筑面积约100多万平米，公建配套面积约20多万平米。依托东丽湖之“龙形水系”，项目布局“龙眼”上境，以欧陆新古典主义建筑，缔造区域人居地标。以中央纵横景观轴线。总建筑面积约120多万平米，距天津中心城区仅20公里、滨海新区仅25公里，周边交通便捷，京津、唐津高速纵横交汇。项目分三期开发，共179栋（81座楼），其中包括3+1情景洋房61栋（21座楼），小高层住宅56栋（26座楼），中高层住宅24栋（13座楼），高层住宅38栋（21座楼）。1.3.2工程特点与难点（1）工程特点工程规模大，地址条件复杂（2）工程难点新技术应用较多；工程体量大、工期短，需重点关注。施工过程中的弱电、通风、消防、塑钢门窗、幕墙、电梯、二次装修等分包专业队伍多，多专业、多工种平行施工，立体交叉作业，总承包管理、协调、配合难度大，是对总承包施工组织、管理能力的严峻考验。1.4本研究的方法及研究内容1.4.1研究方法以天津恒大绿洲首期主体及配套工程施工的浮力释放系统为载体，进行水浮力释放系统的研究。成立专门的课题组，将已经实践的施工技术以及充分挖掘我公司多年来积累起来的施工经验和数据，经深层次加工和理论探索，最终形成艺术馆关键施工技术，并进一步形成相关工法，直接用于指导施工建设。1.4.2研究内容超高层水浮力释放系统的疏水层设计与施工技术。超高层水浮力释放系统的自动排水装置设计与施工技术。2超深基坑水浮力释放系统使用时机及适用条件 2.1 超深基坑水浮力释放系统使用时机 1) 结构物全面存在水浮力过大，可能造成基础底板破坏之情况。2) 建案存在高低层楼区配重不同，低层区浮力过大，可能造成高低层区接口基础底板破坏之情况。3) 全偿式基础座落于低透水地层，结构物构筑过程无法有效降水，当上部结构尚未构筑完成(上部重量不足)，可能遭逢长期降雨导致地下水浮力陡增，可能造成基础底板或地下室楼板破坏之情况。2.2 超深基坑水浮力释放系统使用条件 1) 结构物基础具备承载力足够之条件。 2) 采用水密性围护结构(连续壁、挡土排桩+止水围幕)设计时：基础下方到挡土设施底端，必须有厚度大于2.0m且渗透系数k小于等于10-4cm/s的土层或岩层。 3) 采用非水密性挡土设施(挡土排桩)设计时：基础面上、下方2m必须全部为渗透系数k小于等于10-5cm/s的土层或岩层。 4) 采用放坡开挖(明开挖)时：基础面上、下方2m必须全部为渗透系数k小于等于10-5cm/s 的土层或岩层，并须评估地层水平渗透系数(kh)及垂直渗透系数(kv)之影响。地下室完成开挖面回填时，最下方须配合回填至少2m渗透系数k小于等于10-5cm/s的低透水性土壤。 5) 经评估基底土层每平方米每天的出水量Q0.03m3的建(构)筑物。 图2.2.1 非水密性围护结构设计时适用条件示意图图2.2.2采放坡开挖（明开挖）设计时适用条件示意图2.3 超深基坑水浮力释放系统不适用条件 1) 基础底部全部为高透水地层(透水系数k 10-4cm/sec)，或低透水地层厚度少于2公尺。 2) 基础之底部为高透水地层，但采用非水密性挡土设施(如挡土排桩)。 3) 采用拔除式临时性围护结构(钢轨桩、钢板桩、H型钢桩等)。 4) 遇2)、3)状况时，可进行采用水密性围护结构搭配水浮力释放系统与原设计之价值分析比较，选取最具价值解决方案。图2.3 超深基坑水浮力释放系统不适用条件示意图3 超深基坑水浮力释放系统设计模式适用型研究 3.1 适用性评估 超深基坑水浮力释放系统适用性评估，需要具备下列数据数据： 1) 楼层荷重分布平面图 (或建物纵剖面及平面配置图) 2) 建物资料 (建物面积、开挖深度、地表高程、基础型式等) 3) 地层数据 (地层分层、设计用简化地层表、土壤物理性质及力学性质试验资料等) 4) 围护结构预定规划 (挡土设施种类、贯入深度、止水围幕施工方式等) 5) 地下水位数据 6) 经由上列各项数据，可依据下图所列流程进行分析，于解决方案建议及价值分析阶段完成初步认定超深基坑水浮力释放系统可适用后，须会同专业结构设计单位进行最后2项建物实际荷重代入分析并提出最具价值解决方案。图3.1 超深基坑水浮力释放系统适用性评估流程3.2 结构设计模式 依据国家现行规定，配合本工法模拟仿真数值分析结果进行分析，相关内容摘录如下： 1) 基底采用静水压力释放层设计分析土层应力的平衡要求时，基底土层的先期固结压力Pc可由固结试验、标准贯入试验或静力触探的比贯入阻力试验等求得的参数，选择合理的数值应用。当确认基底土层为正常固结条件时，可使用基底上方土层自重压力，作为基底土层先期固结压力Pc。 2) 基底采用静水压力释放层技术设计选用，基底土层不得产生过大差异沉降量，应使基础挠曲度符合国家现行有关标准的规定，设计时基底土层应符合下列公式的要求：Pc DL-Pw-Pf式中： Pc 先期固结压力 DL基础底板对土层的有效静荷重 Pw 采用静水压力释放层技术时，为基底处的固定渗流压 Pf基础结构物(如承载桩)的允许支承力3) 基底土层为天然沉积土层，应考虑不产生长期蠕变的隆起要求，开挖下凹或船坞结构低于最高水位线下时，必须注意水位变动所产生的浮力，且应分析因有效垂直压力不足产生的长期蠕变型态的隆起变形条件，设计时基底土层应符合下列公式的要求： (DL-Pw) 1/4 Pc4) 采用静水压力释放层技术设计时，若基底土层在解压状态下为超固结状态时，那么在分析建(构)筑物结构由施工产生的再固结沉降量时，应采用径向再固结系数Cr计算。 分析时可参考下列建议建立分析模型： 1) 基础下水压力：箱形基础采用1.52 T/m2；板基采用0 T/m2。 2) 基础外水压力使用常态性地下水位或长期性地下水位设计。3) 垂直向及水平向地盘反力系数依照以往作业方式进行分析。 4) 基础下地层承载力极高(如岩层)时，可考虑全面采用板基或箱形基础(高层区)板基(低层区)搭配设计以节省工程经费，于箱形基础、板基交界处，建议加强抗剪能力设计。图3.2 采用超深基坑水浮力释放系统后结构设计模式示意图3.3 建筑设计模式 超深基坑水浮力释放系统为一发展成熟之工法，构造上极为单纯，绝不影响原有建筑及结构设计，即可有效达到消除基础下水浮力之功能。于建筑设计时，设计单位只须提供基地地层数据、结构物平面及立面图、基础平面及剖面图，并经协调于原结构设计中适当位置，依设计需要指定足够数量的水箱或废水池作为超深基坑水浮力释放系统出水系统安装位置，即可依据相关数据提供： 1) 计算及分析服务建议书。 2) 静水压力释放层工程施工计划书 3) 铺设位置及排水管网平面图及图说。 4) 细部设计标准图。3.4 超深基坑水浮力释放系统设计 3.4.1 超深基坑水浮力释放系统适用于箱形基础、板基或箱形基础及板基混合设计的建(构)筑物，设计时应至少包含下列各部件： 1) 透水系统。 2) 集水系统。 3) 出水系统。 4) 超深基坑水浮力释放系统专用水箱。 5) 固定渗流压Pw监测系统(兼反冲洗孔)。 3.4.2 各部件与其它原有设计如挡土设施、大楼废水池、基础底板等的相对位置、尺寸等，应视结构物实际需求及设计适度调整。图3.4.2-1 箱形基础配合超深基坑水浮力释放系统剖面详图1挡土设施；2固定渗流压Pw监测系统；3超深基坑水浮力释放系统专用水箱；4水箱溢流管；5大楼废水池；6基础底板；7PC工作层； 8透水系统；9集水系统；10出水系统；11开挖面图3.4.2-2 板式基础配合超深基坑水浮力释放系统剖面详图1固定渗流压Pw监测系统；2超深基坑水浮力释放系统专用水箱；3基础底板； 4PC工作层；5透水系统；6集水系统；7出水系统；8开挖面3.4.3超深基坑水浮力释放系统设计中，集水系统的水平集水管网应包含于透水系统过滤层与导水层之间，以确保土壤颗粒不会流入集水系统中。 3.4.4备用出水系统 为防止超深基坑水浮力释放系统中的集水系统及出水系统管线阻塞，应规划备用出水系统。备用出水系统与主要出水系统必须为连通但进水方向不同的网络，其构造及功能完全一致。于主要出水系统功能异常时，备用出水系统可立即开启使静水压力释放层工法正常运作。 3.4.5 固定渗流压Pw监测系统(兼反冲洗孔) 1) 超深基坑水浮力释放系统应设置固定渗流压Pw监测系统，其功能为连通基底集水系统，以利监测基础下实际的渗流压。 2) 固定渗流压Pw监测系统设置数量，以超深基坑水浮力释放系统铺设面积计算，每1000m2，至少应设置1处，每个基地不得少于4处。 3) 固定渗流压Pw监测系统设置位置，以均布于超深基坑水浮力释放系统铺设范围内为原则，若遇基础型式为箱形基础及板式基础混合采用时，两种基础位置均应设置固定渗流压Pw监测系统。 4) 固定渗流压Pw监测系统设置，以不宜影响地下空间使用功能及不易遭受破坏为原则。 5) 监测系统配置时须考虑各监测井管间及井管与出水系统间的相对位置，以便作为反冲洗孔使用时能够涵盖须处理范围。3.4.6 管线反冲洗设计 1) 超深基坑水浮力释放系统应设置反冲洗设计，其功能为排除管路阻塞情形。 2) 超深基坑水浮力释放系统反冲洗设计可设置专用冲洗管路或与主要出水系统、备用出水系统及固定渗流压Pw监测系统等功能合并设计。 3) 管线反冲洗设计，以不宜影响地下空间使用功能及不易遭受破坏为原则。 3.4.7 超深基坑水浮力释放系统功能设计系统安全要求 1) 透水系统过滤层渗透系数应10倍基底地层的渗透系数。 2) 透水系统导水层最大流量应10倍透水系统过滤层入渗水量。 3) 集水系统的流量应10倍总入渗水量。 4) 出水系统最大流量应3倍规划时预估的总入渗量。3.4超深基坑水浮力释放系统设计安全要求3.4.1超深基坑水浮力释放系统设计安全要求应符合以下规定：1)透水系统过滤层渗透系数应10倍基底土层的渗透系数。2)透水系统导水层最大流量应10倍透水系统过滤层入渗水量。3)集水系统的流量应10倍总入渗水量。4)出水系统最大流量应10倍设计时预估的总入渗量。3.4.2超深基坑水浮力释放系统出水系统应配置备用出水系统。备用出水系统与主出水系统必须连通，但进水方向应不同，其构造及功能同主出水系统。3.4.3固定渗流压Pw监测系统应符合以下要求： 1)超深基坑水浮力释放系统应设置固定渗流压Pw监测系统。2)固定渗流压Pw监测系统设置数量，应以超深基坑水浮力释放系统铺设面积计算，每1000m2至少应设置1处，每个基地不得少于4处。3)固定渗流压Pw监测系统设置位置，应以均布于超深基坑水浮力释放系统铺设范围内为原则，若遇基础型式为箱型基础及板式基础混合采用时，两种基础位置均应设置固定渗流压Pw监测系统。4)固定渗流压Pw监测系统设置，不宜影响地下空间使用功能。3.4.4管线反冲洗设计选用应符合以下要求： 1)超深基坑水浮力释放系统应设置反冲洗设计，其功能为排除管路阻塞情形。2)静水压力释放层反冲洗设计可设置专用冲洗管路或与主出水系统、备用出水系统及固定渗流压Pw监测系统等功能合并设计。3)管线反冲洗设计不宜影响地下空间使用功能。4超深基坑水浮力释放系统材料选择4.1 材料要求 4.1.1过滤层中使用的土工布的性能应符合表4.1的要求。表4.1 过滤层土工布性能项目性能指针试验方法纬向断裂强度（kN/m）20GB/T15788纬向断裂伸长率（%）30GB/T15788CBR顶破强度（kN）4.0GB/T14800纬向梯形撕破强力（kN）0.9GB/T13763等效孔径O95（mm）0.09GB/T14799透水率（1/s）0.25GB/T15789单位面积质量（g/m2）330GB/T 137624.1.2 集水系统中包扎水平集水网络用的土工布的性能应符合表4.2的要求。表4.2 包扎水平集水网络用土工布性能项目性能指针试验方法等效孔径O95（mm）0.22GB/T14799透水率（1/s）0.36GB/T157894.1.3导水层使用的聚乙烯格网的性能应符合表4.3的要求。表4.3 导水层聚乙烯格网性能项目性能指针试验方法纵向抗拉强度（kN/m）11GB/T15788纵向伸长率（%）13导水率（m2/s）3.310-3GB/T17633长期抗压变形量（%）20SL/T 2354.1.4保护层使用的聚乙烯保护膜厚度应大于等于0.2mm，单位面积重应大于等于220g。4.1.5超深基坑水浮力释放系统中使用的聚氯乙烯管材的性能应符合表4.5的要求。表4.5 聚氯乙烯管材性能抗压强度0.9Mpa试验方法SL/T 235管壁厚度3.5 mm公称外径50mm适用介质水/盐/酸/碱适用温度050（）4.6材料选择4.6.1 过滤层壹级高渗透阻留滤层 本系统使用之工程过滤层为欧洲订制的工程阻留滤层，采塑料纤维一体热熔型制作，孔隙大小固定，透水量良好，永久不腐烂，且施工性良好，设计时配合土坏试验正确选材，可达到永远不堵塞的条件。世界各国多处重力式水坝及铁路底层长期排水使用即为明证，本产品之透水性不会因为使用年限而产生物理或化学性堵塞，已获世界地工界认同。 4.6.2 导水层7mm超导水格网层 订制工程用导水格网，采用高密度塑料材质一体成型制作，单层抗压能力于80T/m2应力长期作用下，轴向变形量15%，绝不影响导水能力。本系统使用的工程用导水格网，经高能紫外线照射、加速劣化及各项破坏性试验反复测试结果，产品寿命均证明可超过70年以上。 4.6.3 水平集水管网 采用PVC或PPR材质供水管系列产品，抗压强度大于2500kg/m，加工后开孔率2.0%，外部披覆工程滤层用土工布。本产品埋设于PH值310条件之地层中，无紫外线照射情况下，寿命可达60年以上。 4.6.4 出水系统 采用专利气密式出水系统设计，具备防止碳酸钙(CaCO3)结晶堵塞及维持固定基底水压力两大功能。出水系统包含主要出水系统及备用出水系统各一组，万一主要出水系统产生阻塞时，备用出水系统可立即启动，确保超深基坑水浮力释放系统整体功能正常运作。 严选的超深基坑水浮力释放系统使用材料，经50余个项目实际运用，各部件功能均符合设计要求，目前正常运作中。5超深基坑水浮力释放系统施工超深基坑水浮力释放系统施工流程图5.1施工前准备5.1.1采用超深基坑水浮力释放系统处理基底抗浮的施工人员必须经专业技术的培训，方可进入该技术的实施。5.1.2超深基坑水浮力释放系统施工前应熟悉场地工程地质和水文地质勘察报告内容，查清高、低渗透土层分布、受压水层条件，了解围护结构及支撑设计条件及采用超深基坑水浮力释放系统处理基底抗浮的设计图纸和编制专项施工方案等。5.1.3围护结构施工中，若发现工程地质和水文与原地质勘察报告不符时，应复核或调整基坑水浮力释放系统的设计方案。5.1.4施工场区应开挖至设计标高，不得超挖。采用机械挖土时，坑底应保留200mm300mm厚基土，用人工挖除整平。视开挖面土层条件，若土层过于坚硬，应在水平集水网络安装位置挖设槽沟，使集水管网络置入时与土层密实接触并维持透水层表面平整。5.1.5施工场区地上、地下不得有阻碍施工的结构物、废弃杂物等。5.1.6施工时应根据超深基坑水浮力释放系统铺设范围、数量及现场条件，在确保安全的前提下选用最佳流水作业线。5.1.7施工前，应确认业主或施工方已完成围护结构、桩基上淤泥清除(洗)工作。5.1.8施工时，如施工场地较松软，可在基坑底部铺一层临时性的土工布，并在土工布上铺一层菱形格网，作为临时性工作面。5.1.9施工前，应根据设计要求完成超深基坑水浮力释放系统使用的主要工程材料检验，并确认材料数量足够铺设面积使用。5.2 透水系统施工5.2.1 铺设过滤层土工布时应尽量紧贴原土层，铺设时应注意不可有断续现象，其搭接处宽度不得小于0.2m。5.2.2 铺设导水层聚乙烯格网时应注意不得有断续现象，宜采用对接方式结合，当施工场地较松软时交接处宜采用搭接方式结合，搭接宽度应大于等于0.10m。聚乙烯格网平整面接触下方过滤层，结合处应用耐腐蚀材料绑扎，绑扎间距不得小于2.0m。5.2.3 铺设聚乙烯保护膜保护层时应注意不得有断续现象，应注意其搭接宽度不应小于0.15m，搭接完成后应反折以固定钉固定，搭接处每隔2m3m应予型钢筋钉固定（见图5.2.3）。图5.2.3 透水系统搭接1保护层；2导水层；3过滤层；4开挖面5.2.4 透水系统铺设区域边缘、桩基等收边处，应采用保护层将静水压力释放层翻包0.2m（见图5.2.4-1、图5.2.4-2）。图5.2.4-1 透水系统收边1保护层；2导水层；3过滤层；4开挖面；5围护结构或桩柱等；6固定钉图5.2.4-2 透水系统基桩收边1基桩；2素混凝土垫层；3保护层；4导水层；5过滤层；6固定钉5.3 集水系统施工5.3.1水平集水网络应根据设计导水量设置为多孔导水结构，其表面开孔孔径为15mm20mm且开孔率不得少于2%，开孔间距应按孔径大小及开孔率经计算后确定，开孔位置应均布于水平集水管。水平集水管外部应设置过滤材料保护，水平集水管连接处应确实胶合。5.3.2集水系统必须设置于透水系统内部过滤层与导水层之间。5.4出水系统施工5.4.1出水系统应设置箱型基础中或板基下部的水箱内，下方必须与集水系统水平集水网络连结，在超深基坑水浮力释放系统施工前应先根据设计位置准确放样。5.4.2出水系统安装应符合以下规定：1）集水系统水平集水网络安装时，应根据设计图标示位置安装直立出水系统连接管。连接管预留高度应高出基础底板面0.3m0.5m或根据设计图规定安装，安装后应作严密保护并明显标示。2）最下层地下室地板面混凝土完成后安装出水系统上部构造，安装时应根据各式配件组合设计图进行，各部份构造应紧密胶合固定，设置高程应配合建(构)筑物整体废水排放系统或专用排水系统安装（见图5.4.2）。图5.4.2 出水系统图1排气阀；2直立出水管；3止逆阀；4开关阀；5副直立出水口；6预留连接管；7出水管；8施工期用流量表5.4.3备用出水系统的构造与安装应与主出水系统完全相同。备用出水系统与主出水系统可安装于同一水箱中，或另行设置于其它独立水箱中。5.5固定渗流压Pw监测系统施工5.5.1固定渗流压监测系统可使用人工或电子设备方式进行，设置时应预留疏通、维护等功能。采用电子设备进行固定渗流压监测时，应预留人工量测验证管道。5.5.2固定渗流压监测系统施工应符合以下规定：1）固定渗流压监测系统应设置于超深基坑水浮力释放系统同一水平高程，并与集水系统水平集水网络连结，以量测正确的基底渗流压。2）采用开口井管方式监测固定渗流压方式时，应于集水系统水平集水网络安装时，根据设计图标示位置安装开口井管连接管。连接管预留高度应大于最下层地下室地板面高程0.3m0.5m或根据设计图规定安装，安装后应作严密保护并明显标示。3）采用电子设备进行固定渗流压监测时，电子设备传感器应作妥当防护，不得压迫传感器造成量测误差。4）固定渗流压监测系统所连结的电缆线、保护设施等应妥当安置，不得影响地下空间使用功能。5.6功能稳定性检测5.6.1超深基坑水浮力释放系统应根据设计要求进行功能稳定性检测，检测时间应从基础水箱顶板完成，出水系统及固定渗流压监测系统设置完成后开始进行监测。5.6.2功能稳定性监测频率六个月不应少于一次，监测持续时间不得少于2年或至单位工程竣工。监测期间若遭遇固定渗流压观测值异常，或压力水从固定渗流压观测井管管口流出，则应采取处理措施，并于处理完成后每周应监测一次，不得少于一个月。之后恢复六个月监测一次。5.6.3功能稳定性检测应包括以下内容： 1）出水系统功能运作情况。 2）固定渗流压观测值。5.6.4检测数据汇整后应送交设计单位、建设单位或监理单位等主管单位查核。5.6.5检测中发现异常应及时向建设单位或建筑物使用管理单位报告，会同施工单位查明原因及时处理。5.6.6 超深基坑水浮力释放系统的允许偏差值和检验方法应符合表5.1的规定。超深基坑水浮力释放系统的允许偏差值和检验方法项次项 目允许偏差（mm）检查方法1土工布搭接宽度30尺量2聚乙烯格网对接间距30尺量3聚乙烯格网搭接宽度30尺量4聚乙烯保护膜搭接宽度30尺量5聚乙烯保护膜收边包转宽度30尺量6.0超深基坑水浮力释放系统价值分析与比较 超深基坑水浮力释放系统主要适合解除新建结构物基底因水浮力及水压力造成的上浮、破裂、渗水等情形使用。 目前国内实务上常用之处理方式有4种，分别为： 1) 抗浮基桩(或抗浮壁桩);2) 抗浮地锚;3) 箱形基础填重;4) CMC静水压力释放层工法。兹就目前抗浮工法中最广为采用的抗拔桩与超深基坑水浮力释放系统，其间的差别及运用机制，分别叙述如下： 6.1 功能性分析 抗拔桩与超深基坑水浮力释放系统均能有效解决底板上浮问题，期间最大差别在于： 1)抗拔桩采力平衡方式设计，能够有效地控制底板上浮、隆起，但工期长、费用高，对于环境污染及碳排放量影响性大。 2)静水压力释放层工法采平面整体性导水方式设计，能够有效地控制底板上浮、隆起，兼具全面防止铺设区域基板因水压力导致破裂、渗水的功能，工期短、费用节省，对于对于环境污染及碳排放量影响性小。 超深基坑水浮力释放系统的功能特性，可藉由下列数值模型仿真分析进行了解： 6.1.1 图6.1.1-1、图6.1.1-2为超深基坑水浮力释放系统于沉积型地层(以天津市地层搭配水密性围护结构建立模型)建立的仿真模型。由图中可以明确看出，基底开挖面采用超深基坑水浮力释放系统后，地下水压力维持均匀稳定状态。释放出之地下水，集中由集水管网排出，维持基底不渗漏条件。外围地下水位泄降面几乎不受任何影响。图6.1.1-1超深基坑水浮力释放系统于沉积型地层建立之仿真模型图6.1.1-2超深基坑水浮力释放系统于沉积型地层建立之仿真模型局部图6.2 价值比较表 由于抗拔补桩及超深基坑水浮力释放系统均适用于新建建结构物基础浮力坏问题处理使用，为明确区隔两者间功能效益的差异性，综合上列分析结果，分别列表如下： 方案项目抗拔桩超深基坑水浮力释放系统基本功能能有效解决底板上浮问题能够有效地控制底板上浮、隆起，兼具防止基板因水压力导致破裂、渗水的功能。底板渗水问题无法解决减少90%以上地下室潮湿问题无法解决可以控制，RH=6070%左右提升建物价值施工费用(地下室二层以上)10.3 0.6施工便捷性较复杂（大型机械施工不便）较便捷(仅须小型手操作机具)施工时间平均约2530工作天/2000m2平均约35工作天/2000m2长期维护费用节省防渗费用无法减少减少100%(不须要维护费用)废弃物量10.05以下碳排放量10.2以下对于环境影响大几乎没有影响7.0 超深基坑水浮力释放系统研究结论7.1 超深基坑水浮力释放系统工法特色 超深基坑水浮力释放系统为一种创新的抗浮工法，它的实际工程效益及附加价值逐渐受到各界瞩目，本工法最具代表性的特色如下： 1) 永久防止浮力造成基础破坏；2) 保持地下室地板干燥，减少地下室施工底板补漏，防渗费用支出；3) 自然溢流原理不影响外围水文；4) 不用结构性设计抵抗水浮力，节省工程费用；5) 节省要径工期(同功能产品1/51/30)；6) 提升建筑物地下空间质量，提升建筑物价值及开发单位、设计院、监理单位、总包单位形象；7) 50年超深基坑水浮力释放系统执行范围功能性保固；8) 符合节能、减碳世界潮流及国家政策；7.2超深基坑水浮力释放系统的重要价值 1) 绿色工法，减碳、减废、减料、保水；2) 缩短要径工期，可以减少贷款利息支出，相应时间成本，增加资金周转；3) 相同功能产品中价格最低；4) 不需要短、中、长期的地下水渗漏修复费用；5) 不须维修，减少客户抱怨，增加公司信誉，提升建物价值；6) 不因地下水腐蚀性造成抗浮防渗功能失效，可永久性使用；7) 异常气候连续强降雨时，不会因原设计抗浮力不足造成结构破坏；8) 对于申请绿建筑标章具加分效果；9) 使用低耗能材料，与传统工法比较减少极大量耗能材料及废土弃料，符合政府政策，轻松达成开发建案应负责的节能减碳任务；10) 自然渗流的地下水可作为绿化植生使用，体现绿能环保观念；11) 浮力解除后基础承载力及沉陷量无虞条件下，可由设计院检核，评估减少基板；厚度之可行性，以减少开挖深度及围护结构长度、减少支撑层数，节省施工费用及工期；12) 为因应地下空间需求的迫切性，减少抗拔桩所节省费用可经评估，考虑增加地下室层数，以提升企业获利。