地下室抗浮设计方法探究

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1、地下室抗浮设计方法探究【摘要】随着我国经济的发展，城市地下空间也得到不断的开发和利用，在髙水位地区，进行建筑物地下室的修建，往往存在抗浮问题。本文比较将结合具体的地下室抗浮设计实例，对抗浮设计的方法进行分析，希望能对类似工程起到借鉴作用。【关键词】地下室；抗浮设计；抗浮验算随着改革开放以来我国现代化建设的不断发展，土地资源日益紧缺，因此人们将目标逐级转移到地下空间，地下空间的利用不断增多，越来越多的地下室工程涌现出来，地下室的面积、层数和深度也有增多的趋势。因此在进行结构工程的设计中，不可避免的会遇到地下室抗浮

2、问题，特别在是多雨的地区，地下水位较为，往往需要对地下室抗浮问题加强重视。1•抗浮设计方法1.1抗浮计算公式根据我国建筑地基基础设计规范规定，当在建筑物的修建中，存在地下室的上浮问题时，应进行抗浮验算。在工程中，对于地下室抗浮设计应对设防水位进行确定，用于地下水位浮力的计算。规范中给出了计算公式：GK/NW,K2KW。其中，KW为抗浮稳定安全系数，通常情况下，取值为1.05。根据规范规定，在抗浮稳定性无法符合设计要求时，可以采取相应的措施进行处理，通常可采用增加压重和设置抗浮构件的方式，本工程采用的抗浮设计是采

3、用抗浮桩。当整体抗浮验算满足要求，而局部抗浮验算不能满足要求时，可以采取措施提高结构刚度。1.2抗浮验算内容(1)整体抗浮验算。当地下水的浮力超过建筑物的自重时，建筑物会出现不稳定的状态，此时应采取相应的抗浮措施，并进行整体抗浮验算。在地下水位较高的地区，某些形式的建筑物，由于地下室层数多，而上部层数较少，因此往往会出现整体抗浮稳定不能满足要求的情况。提高整体抗浮稳定性的措施有三种，配重法是在建筑物的地下室的底板或顶部上用各种材料进行压水回填，这种措施较为简单，可靠，当水的浮力与建筑物的自重相差不大时，采用配重

4、法较为经济，而相差较大时，采用配重法的话工程造价会有所提高，此时应采用抗拔桩或者抗浮锚杆。抗拔桩多是在工程桩基中结合使用。抗浮锚杆具有施工简便、造价低等优点，在工程中广泛应用。(2)局部抗浮验算。在工程实践中，当遇到上部结构荷载分布不均匀的问题时，往往会出现局部抗浮稳定不满足要求的情况。在地下室抗浮设计中，有些设计人员只对建筑上部总荷载和水的总浮力进行计算和对比，而忽略了局部抗浮验算。局部抗浮如果不满足要求，会出现底部局部隆起的问题，甚至出现开裂破坏。此时可以采取措施提高基础刚度以解决局部抗浮稳定问题。当建筑物

5、的局部区域自重与浮力相差不大时，采用配重法或提高基础刚度较为适宜，当两者的相差较大时，考虑到施工和经济，采用抗浮锚杆较为适宜,当基础的方案为桩基时，采用抗拔桩结合桩基则更为合适。(1)施工阶段抗浮验算。除了进行整体和局部的抗浮稳定验算之外，还应对施工阶段的抗浮稳定进行验算。通常情况下，如果水的总体浮力大于施工荷载时，可以采取降水的方式以提高施工阶段抗浮稳定。当建筑物的地基为不透水的土层时，可以采用地表水倒灌基坑的方式，这样可以达到地下室的抗浮效果。在采取措施进行抗浮时，都应考虑浮力对地下室底板可能产生的作用，应

6、保证底板有足够的强度和刚度，同时应采取措施保证构件的抗裂性。2•抗浮验算实例分析2.1工程概况本工程由两个建筑单体组成，分别为17层的主楼和4层的附属楼，并有1层的地下室。主楼的结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙，附属楼的结构形式为钢筋混凝土框架。本工程所在地区为6度抗震设防区，场地类别为II类，设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第一组。本工程地基基础设计等级为乙级，经过多因素的综合考虑，本工程的基础决定采用钢筋混凝土冲钻孔灌注桩。在进行地下室设计时，涉及到抗浮问题。2.2抗浮桩的验算目前，抗浮计算还没

7、有统一的计算公式，本工程设计人员采用的计算公式为：G+nRa>l.lFw采用此公式进行计算时，对建筑物抗浮力的验算并不考虑就建筑物的活荷载。在建筑物的设计中地下室的抗浮设计是一个非常重要的内容，如果抗浮设计不当的话，可能会出现非常严重的问题，通常情况下，抗浮验算的安全系数可以取为1.Io实际上，对于抗浮验算有应影响因素还有很多，比如说粘性土的阻水作用，底板与地基土之间的粘结力等，这些在计算公式中都予以忽略了，这些有利因素都可以作为抗浮能力的安全储备。本工程抗浮桩验算时，涉及到柱下抗浮桩和非柱下抗浮桩两种情况。对

8、于柱下抗浮桩，其建筑物的自重的标准值取为G=1755kN,而总的水浮力的标准值取为Fw=1037kN,根据公式G=1755>1.1Fw=1140.7kN,符合要求，说明柱下满足抗浮要求，无需设置抗浮桩，只需满足竖向抗压承载力即可。对于非柱下抗浮桩，其建筑物的自重的标准值取为G=489kN,而总的水浮力的标准值取为Fw=1037kN，根据公式G=489>1.1Fw=1140.7kN,不符