利用支护桩抗浮的结构有限元分析

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1、第2页武汉科技大学硕士学位论文主体结构影响的相关研究计算，则少之又少。1．1．1地下建筑的抗浮问题的危害性因地下抗浮不满足导致结构主体破坏的实例在我国很多城市都曾出现过，由于地下水浮力的影响，造成结构的严重开裂、渗漏，甚至结构损坏的工程案例数不甚数。如海南省海口市某商住小区裙楼因连续暴雨致使地下水位大范围上涨，导致修建中的一个两层地下室整体浮出地面4．6m[IJ；再比如深圳市某水厂地下水池做充水实验，此时顶板还未覆盖，实验发现沉降缝两侧均发生了不均匀上浮，24小时内局部最大上浮量达52mm【21。还有武汉市果品公司在舵落

2、口的地下冷库、上海市的海军航空兵大场地下机库、佛山某大楼浮力事故、湖北劲牌有限公司保健酒的基地二期工程联合车问、银川及承德市的某人防工程都因地下水浮力的作用造成不同程度的破坏，海口商场地下室上浮事故、茂名钢筋混凝土水池上浮开裂事故、深圳市阳光花园地下室上浮事故、厦门世贸中心地下室上浮事故等等f3—71o如图1．1扩b为某住宅工程连体的地下车库由于地下水浮力导致结构破坏的现场图片，该项目是因在顶板和底板的回填土还未及时施工期间，停止了降排水后遭遇强暴雨，地下水位上升，导致出现了墙体裂缝，裂缝宽度最大达lOmm，个别柱端出现

3、混凝土脱落和漏筋瞄J。图1．1c_d为南宁某二层地下室结构抗浮破坏事故现场图片。该工程为钢筋混凝土框架结构，车库长128．2m，宽58．8m，车库入口位于场地中部，层高4．80m。由于没有进行抗浮验算，在建成正常使用一年后，丌始出现开裂，长度方向两侧呈相对下沉，中部相对抬高，原设计柱配筋较弱而板较厚，形成了强(板)梁弱柱的格局，因此导致柱以及填充墙的严重破坏，无法正常使用【9j。这些事例都为地下结构的抗浮设计敲响着警钟。为适应这样的发展现状，必须提出更加科学合理、安全、经济的抗浮措施。a)墙体裂缝武汉科技大学硕士学位论文

4、第3页b)混凝土脱落和漏筋c)柱的破坏d)墙的破坏图1．1结构破坏现场照片第4页武汉科技大学硕士学位论文I．I．2关于抗浮的相关规范条文说明在国内外，有关于结构抗浮设计系统全面的研究以及参考文献资料本身就不多。而在我国的相关规范条文也是模棱两可的，并未提出明确的设计标准或设计依据。表1．1列出了国内现行的相关规范以及欧洲国家在地下水浮力的分类、抗浮设计水位的设计标准、地下水浮力的计算方法以及抗浮安全系数的大小等方面的比较m2¨。表1．1抗浮设计规范条文抗浮规范条文棚关内容规范名称安全荷载设计水位浮力汁算分类系数对基础、地

5、下结构物和挡十墙癍考虑在最岩土．[程按历史最高的地一F水位、不利组合情况，原则上应按设计水位计算勘察规范近3—5年最高地F水位、浮力。其它可根据经验确定；有渗流时，(GB50021—2001)水位变化趋势和土要影响宜通过渗流计算进行分析评价．另外，黏2009年版因素．土巾基础所受到的浮力可进行一定的折减．建筑地基基础按建筑物使用年限内的最计算浮托力时，不考虑地一F室侧壁的摩擦设计规范高水位，若勘察报告不提作用及与岩土的黏滞作用；一般不得对地1．05(GB50007—2011)供最高水位，则按室外地F水水头进行折减；结构基

6、底面承受的水坪标高设计．压力应按全水头计算．(广东)给水排水]：程构地表水或地一F水对结构作浮托力的折减系数，对非岩质地基应取筑物结构设计规可变I．0，对岩石地基应按其破碎程度确定。大于1．范荷载用的浮托力，其标准值应这⋯条款意味着在砂土和黏土地基中均(GB50069—2002)按最高水位确定．05不对地_F水浮力进行折减．地铁设计规范使用阶段，无论砂性土或施：J二阶段，置于渗透性系数较小的黏性土火于(GB50157—2003)地层中的隧道，在进行抗浮稳定性分析地下：[程防水技永久黏性土，都应根据正常地时，可结合：[程经

7、验，对浮力做适当折减，】．05一术规范荷载下水位按全水头原则确(GB50108—2008)定．置于砂性土地层中的隧道，应按全水头确定作用在地下结构上的浮力．1．1场地抗浮设防水位可采用实测最高水位等因素综合高层建筑岩七．[：确定；或实测承压水水位地下室在稳定地下水位作用下所受的浮程勘察规程并考虑其对抗浮设防水位力应按静水压力汁算，对临时高水位作用的影响；只考虑施工期问下所受的浮力，在黏性土地基中可以根据(JGJ72-2004)的抗浮设防时，抗浮设防当地经验适当折减．水位可按一个水文年的最高水位确定．当其效应对结构不利时，

8、应取1．2：当其建筑结构未明确效应对结构有利时，其分项系数墩1．0，按工程荷载规范可变荷载的分项系数，一般情况下应取实际取(GB50007—2012)分类大于I．01．4．对结构的倾覆、滑移或漂浮验算应按有关结构规范选取。的值给水排水工程管可变对埋设在地表水或地下水以下的管道，应道结构设计规范根据设计条件计算管道结构