论文部分内容阅读
摘 要：本文简要介绍了地下室抗浮设计及工程案例，供类似工程参考。
关键词：地下结构；抗浮设计水位值；含水层；隔水层；地下水
1 地下室抗浮设计概述
1.1 抗浮设计水位
结构整体和局部的抗浮稳定性验算时应考虑的地下水位称为抗浮设计水位。该水位用于结构整体和局部稳定性验算及结构构件设计计算，对结构设计影响较大。
《高层建筑岩土工程勘察规程》第8.6.2条，和全国民用建筑工程设计技术措施（2009）结构（地基与基础）中，第七章对基础抗浮设计做了详尽的阐述，但对抗浮设计水位值的选取，没有明确的确定标准，仅提出了参考意见，由建设者综合考虑。
1.2 抗浮设计的原则
尽可能设计成半地下室形式，减小地下部分埋深，利用顶板上部绿化覆土荷载，减少或不采用抗拔桩，节省地下工程量；全地下车库设计时，综合计算层高增加成本和基坑支护节省成本之间关系，达到最佳经济性。
（1）当结构重量符合要求时，可不考虑地下水位对地下室的整体浮托作用，但应有可靠措施保证施工过程中地下室的抗浮稳定性。
（2）当结构重量不符合要求时，地下室应采取有效的抗浮措施，在施工过程中也需有可靠的措施保证地下室施工时的抗浮稳定性。
（3）上述两种情况都应考虑地下水浮力对地下室底板的作用，保证地下室底板构件在地下水作用下具有足够的强度和刚度，并满足构件的抗裂和裂缝宽度控制要求。
1.3 地下室抗浮设计措施
（1）增加抗浮部分的结构自重
增加需抗浮部分的结构自重，包括将底板沿外墙向外延伸，以利用向外延伸部分其上的填土自重应力与整体结构一起抗浮。增加楼板厚度或将楼板设计成无梁楼盖，地下室顶板上增加覆土厚度等。有条件时可在地下室底板上铺填砂卵石滤水层增加底板重量。
（2）增设抗浮桩
对原采用桩基础的建筑结构，可将承重桩同时设计成抗浮桩。若原有承重桩作为抗浮桩后仍不足以承受地下水作用产生的浮力，可在适当位置增设纯抗浮桩。
（3）增设抗浮锚杆
抗浮锚杆依赖于土层与锚固体之间的黏接强度，有机土、液限大于50%和相对密实度小于0.3的土层不得作为永久性锚杆的锚固土质。
抗浮锚杆宜进入岩层，如岩层较深，可锚入坚硬土层，并应通过现场抗拔试验确定其抗拔承载力。锚入坚硬土层的锚杆应有可靠的防腐保护措施。锚杆与钢筋混凝土结构底板应有可靠连接，并符合钢筋锚固长度的要求。
锚杆宜采用带肋钢筋，抗拔锚杆的截面直径应比计算要求加大一个等级。
抗浮锚杆按是否施加预应力，分为非预应力抗浮锚杆（全长黏接型锚杆）和预应力抗浮锚杆（部分黏接型锚杆）。
（4）释放水浮力法
在基底下方设置静水压力释放层，使基底下的压力水通过释放层中的透水系统（过滤层、导水层）汇集到集水系统（滤水管网），并导流至出水系统后，进入专用水箱或集水井中排出，从而释放部分水浮力。
2 地下室抗浮设计工程案例
2.1 大连富丽华大酒店的富丽华国际工程
项目位于大连市中山区富丽华北、长江路南、致富街西、天津街东地块改造项目，占地面积1.27万m2，建筑面积15.43万m2，主楼55层，主塔楼最高点相对标高为211.338m，结构主屋面为198.6m超高层公建式公寓；裙房5层为富丽华大酒店配套服务用房及停车库，地下室4层为停车库及设备用房。
±0.000=5.55m，建设场地地面标高在5.05～6.75m，为地下水水量较丰富地段，勘察报告抗浮设计水位按绝对标高3.90m考虑。地下四层主塔筏板厚2.5～2.8m、裙房筏板厚0.9m。裙房垫层底标高为绝对标高-14.50m，设计采用抗浮锚杆为永久性全黏结岩石锚杆，施工时基坑必须持续排水，裙房所有楼板层及覆土施工完毕后，方可停止降水作业。
2.2 太平湾阳光小镇项目（以二期地下车库CK3为例）
项目位于瓦房店市土城乡王崴村吴屯、土吴线路以北地块。车库CK3为独立的地下车库，内设设备用房，建筑面积3467m2。
场地揭露岩性自上而下为碎石素填土、粉土、粉质黏土、中粗砂、全风化、强风化、中风化玢岩和砂岩。地下水为表土中的上层滞水和风化岩中赋存的孔隙水、裂隙水，地下水补给源主要是侧向地下水与大气降水，受山前地貌与含水层渗透性控制，水位变化幅度大，年变幅在3m以上，场地位于山前坡地，多处涝洼地，极端情况下水位可能达到地表。因此，地勘建议抗浮设计水位采用室外地坪设计标高。
地下室底板300厚，层高3.7m，垫层底标高为15.15～ 15.75m，场地设计标高为20.80～21.90m，顶板覆土厚1.0～1.6m。设计采用抗浮锚杆。
3 结语
综上所述，只要认真调查、分析、研究，地质单位给出合理的抗浮设计水位至关重要；设计单位根据工程实际情况和计算理论，合理取值进行计算更为重要。
参考文献
[1]李旭平.地下室抗浮设计水位到底如何确定[J].建材世界，2006，27（4）：144-145.
[2]崔永志.地下室抗浮设计方法与措施[J].山西建筑，2012，38（7）：67-68.
（作者单位：大连港大连太平湾阳光置业有限公司）
关键词：地下结构；抗浮设计水位值；含水层；隔水层；地下水
1 地下室抗浮设计概述
1.1 抗浮设计水位
结构整体和局部的抗浮稳定性验算时应考虑的地下水位称为抗浮设计水位。该水位用于结构整体和局部稳定性验算及结构构件设计计算，对结构设计影响较大。
《高层建筑岩土工程勘察规程》第8.6.2条，和全国民用建筑工程设计技术措施（2009）结构（地基与基础）中，第七章对基础抗浮设计做了详尽的阐述，但对抗浮设计水位值的选取，没有明确的确定标准，仅提出了参考意见，由建设者综合考虑。
1.2 抗浮设计的原则
尽可能设计成半地下室形式，减小地下部分埋深，利用顶板上部绿化覆土荷载，减少或不采用抗拔桩，节省地下工程量；全地下车库设计时，综合计算层高增加成本和基坑支护节省成本之间关系，达到最佳经济性。
（1）当结构重量符合要求时，可不考虑地下水位对地下室的整体浮托作用，但应有可靠措施保证施工过程中地下室的抗浮稳定性。
（2）当结构重量不符合要求时，地下室应采取有效的抗浮措施，在施工过程中也需有可靠的措施保证地下室施工时的抗浮稳定性。
（3）上述两种情况都应考虑地下水浮力对地下室底板的作用，保证地下室底板构件在地下水作用下具有足够的强度和刚度，并满足构件的抗裂和裂缝宽度控制要求。
1.3 地下室抗浮设计措施
（1）增加抗浮部分的结构自重
增加需抗浮部分的结构自重，包括将底板沿外墙向外延伸，以利用向外延伸部分其上的填土自重应力与整体结构一起抗浮。增加楼板厚度或将楼板设计成无梁楼盖，地下室顶板上增加覆土厚度等。有条件时可在地下室底板上铺填砂卵石滤水层增加底板重量。
（2）增设抗浮桩
对原采用桩基础的建筑结构，可将承重桩同时设计成抗浮桩。若原有承重桩作为抗浮桩后仍不足以承受地下水作用产生的浮力，可在适当位置增设纯抗浮桩。
（3）增设抗浮锚杆
抗浮锚杆依赖于土层与锚固体之间的黏接强度，有机土、液限大于50%和相对密实度小于0.3的土层不得作为永久性锚杆的锚固土质。
抗浮锚杆宜进入岩层，如岩层较深，可锚入坚硬土层，并应通过现场抗拔试验确定其抗拔承载力。锚入坚硬土层的锚杆应有可靠的防腐保护措施。锚杆与钢筋混凝土结构底板应有可靠连接，并符合钢筋锚固长度的要求。
锚杆宜采用带肋钢筋，抗拔锚杆的截面直径应比计算要求加大一个等级。
抗浮锚杆按是否施加预应力，分为非预应力抗浮锚杆（全长黏接型锚杆）和预应力抗浮锚杆（部分黏接型锚杆）。
（4）释放水浮力法
在基底下方设置静水压力释放层，使基底下的压力水通过释放层中的透水系统（过滤层、导水层）汇集到集水系统（滤水管网），并导流至出水系统后，进入专用水箱或集水井中排出，从而释放部分水浮力。
2 地下室抗浮设计工程案例
2.1 大连富丽华大酒店的富丽华国际工程
项目位于大连市中山区富丽华北、长江路南、致富街西、天津街东地块改造项目，占地面积1.27万m2，建筑面积15.43万m2，主楼55层，主塔楼最高点相对标高为211.338m，结构主屋面为198.6m超高层公建式公寓；裙房5层为富丽华大酒店配套服务用房及停车库，地下室4层为停车库及设备用房。
±0.000=5.55m，建设场地地面标高在5.05～6.75m，为地下水水量较丰富地段，勘察报告抗浮设计水位按绝对标高3.90m考虑。地下四层主塔筏板厚2.5～2.8m、裙房筏板厚0.9m。裙房垫层底标高为绝对标高-14.50m，设计采用抗浮锚杆为永久性全黏结岩石锚杆，施工时基坑必须持续排水，裙房所有楼板层及覆土施工完毕后，方可停止降水作业。
2.2 太平湾阳光小镇项目（以二期地下车库CK3为例）
项目位于瓦房店市土城乡王崴村吴屯、土吴线路以北地块。车库CK3为独立的地下车库，内设设备用房，建筑面积3467m2。
场地揭露岩性自上而下为碎石素填土、粉土、粉质黏土、中粗砂、全风化、强风化、中风化玢岩和砂岩。地下水为表土中的上层滞水和风化岩中赋存的孔隙水、裂隙水，地下水补给源主要是侧向地下水与大气降水，受山前地貌与含水层渗透性控制，水位变化幅度大，年变幅在3m以上，场地位于山前坡地，多处涝洼地，极端情况下水位可能达到地表。因此，地勘建议抗浮设计水位采用室外地坪设计标高。
地下室底板300厚，层高3.7m，垫层底标高为15.15～ 15.75m，场地设计标高为20.80～21.90m，顶板覆土厚1.0～1.6m。设计采用抗浮锚杆。
3 结语
综上所述，只要认真调查、分析、研究，地质单位给出合理的抗浮设计水位至关重要；设计单位根据工程实际情况和计算理论，合理取值进行计算更为重要。
参考文献
[1]李旭平.地下室抗浮设计水位到底如何确定[J].建材世界，2006，27（4）：144-145.
[2]崔永志.地下室抗浮设计方法与措施[J].山西建筑，2012，38（7）：67-68.
（作者单位：大连港大连太平湾阳光置业有限公司）