地下室抗浮锚杆设计探析

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1、地下室抗浮锚杆设计探析摘要：随着城市可用建筑用地趋于紧张，各城市开始考虑建设地下工程，如地下街道、地下停车场、地下交通等。在水位较高的地区，建设地下工程不可避免要考虑到地下水浮力对建筑物影响，地下水浮力可以使建筑物产生变形而影响到建筑物的使用，甚至使结构发生破坏。因此，抗浮锚杆设计的合理性关乎到建筑结构安全。本文根据工程案例，对地下室抗浮锚杆设计进行探讨，供同行借鉴参考。关键词：地下室；抗浮锚杆中图分类号：U455.7+1一、工程概况某项目由2栋塔楼和地下室（无上盖）组成，其中裙楼占地面积为10800m2为一层地下室，地下室底板标高为-5.Im,室外地面标高为-1.3m,地下室底板厚度为4

2、00mmo工程场地属珠江三角洲冲积平原，岩土层按成因类型自上而下依次为：冲积土层（淤泥、粘土、砂土）、残积土层（粉质粘土）、白垩系（K）泥质粉砂岩带（全风化岩平均厚2.5米、强风化岩平均厚3.8米、中风化岩平均厚2.8米、微风化岩），基岩层埋深较浅，基础底位于全风化岩层。微风化岩天然湿度单轴抗压强度为25Mpa0地下水位为室外地面标高下1.0米。根据本工程场地岩土工程地质条件，结合地下室的埋深情况(埋深约4m,无上盖建筑物)，需选择合理的抗浮措施,防止地下室上浮。鉴于岩层较浅，通过多种方案的比较，认为采用锚杆抗浮方案较适合本工程。该方法施工简便，抗浮效果好，造价低。二、地下室抗浮设计(一)

3、抗浮锚杆类型的选择锚杆在材料选择上有：钢绞线、高强纲丝和钢筋(螺纹钢筋)，如选择钢绞线或高强钢丝时，锚头应采用专门的锚座和锚具。对锚具和锁锚技术的要求较高；采用钢筋时，施工较简便，锚头处理较简单，易于施工，效果较好，所以，选择钢筋杆较合适。下面列出几种钢筋锚杆的力学参数供分析选用【1】［2］：钢筋直径(mm)设计强度(kN)钢筋与浆体粘结力(kN/m)浆体与岩体粘结力(kN/m)Z锚杆孔径(mm)备注II级钢20II级钢22114.03155.00122.10130II级钢25147.27176.60141.30150II级钢28184.59197.80158.30168II级钢32241

4、.29226.00207.30220II级钢36305.37254.30235.6025094.26141.30103.60110（二）地下室浮托力计算根据场地水文地质条件，地下水位标髙为-2.3,地下室底板标高为-5.5m,考虑洪水时地下水位升至室外地面，产生浮力的压力为:5.5-1.3=4.2m,即为42kN/m2,荷载分项系数取1.2,地下浮力平均设计值为42X1.2=50.4kN/m2,地下室结构自重平均17.5kN/m2,需锚杆的抗浮力平均值为50.4-17.5-32.9kN/m2□（三）锚杆布置方案分析抗浮锚杆的平面布置方案的优劣直接影响地下室抗浮设计方案的安全性和经济性。一般

5、来说，锚杆抗拔力设计值越大，锚杆孔数就越少，越经济，但是作为地下室抗浮锚杆安装在地下室底板上，如果锚杆间距太大，则需要较厚的底板，这样又造成造价增高。因此，应选取一个较合理的间距和适中的锚杆抗拔力设计值，才能设计出既安全又经济的方本工程地下室底板厚度为400nini,混凝土强度等级按C25考虑，锚杆受力按点荷载考虑，可计算得底板的抗冲切承载力为：aftumho二0.6X1.3X1784X350二487032N(487KN),取重要性系性1.1[1],则4874-Ll=442kN,因此，在锚杆布置时，锚杆的抗拔力设计值宜取小于442kN作用在底板上的净浮力为50.4-0.4X2.5=40.4

6、kN/m2,单锚控制面积宜小于44240.4=10.9m2,锚杆间距宜小于m=3.3mo由以上计算分析，采用均匀分布抗浮锚杆的布置方案较适宜。由于每一柱位下有三根管桩，其每根桩抗浮力按80KN考虑，且考虑柱荷载对底板的压力的抗浮作用，二项合并作为一点荷载作用在底板上。算列一:7500X8100柱网单锚力设计值为(8.1X7.5X40.4-620)=5二367kN算列二：6600X8100柱网单锚力设计值为(&1X6.6X40.4-574)4-5=317kN算列三：6000X7500柱网单锚力设计值为(7.5X6.0X40.4-521)H-5=259kN算列四:6000X7500柱网单锚力设

7、计值为(2)(7.5X6.0X40.4-521)4-4=324kN❷-抗拔锚孔(四)锚杆设计1、锚杆钢筋截面面积计算（抗力分项系数取K二1.4）ANmm选328(1847mm)2mm选420(1256mm)A三mm选422(1520mmAmm选422(1520mm)2、锚固长度计算a、仅锚入可〜硬土层时:150孔L2二=21.8mL三二=18.8mL2二=15.4mL2二=19.3m168孔L三二=19.5mL2二=16