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1、地下水池抗浮方案合理选用 提要对目前在水池抗浮设计中常用的各种方案进行了较为深入的分析，并针对各种抗浮措施在其适用条件、经济性、可行性上进行比较。有利于在工程设计中采用更为经济、合理的抗浮方案。关键词水池抗浮，抗浮方案、措施中图分类号：TU991.11+2文献标识码：A文章编号：概述在市政、水利和工业项目建设中，有大量的地下式水池构筑物。对于建设在地下水位较高地区的地下式水池，其抗浮措施是设计中需解决的重要问题。为防止地下室整体上浮通常采用两类做法，一类为“压”，一类为“拉”。当采用“压”的做法时，利用建筑的自重、附重平衡地
2、下室水的总浮力，“拉”的做法，即采用桩或锚杆等来抵抗地下水的浮力。目前在抗浮设计中常用自重、压重、基底配重的抗浮方式属于“压”，打抗拔桩或打锚杆等抗浮方式属于“拉”。针对不同的建设场地和不同结构类型的地下式水池构筑物，选用不同的抗浮措施，会对结构受力和工程造价产生较大的影响。2抗浮设计方案分析、比较8水池的抗浮计算公式为：G/F≥1.05式中：G为不含池内盛水的水池自重，也可计入侧壁上的磨擦力；F为地下水浮力。下图为水池考虑整体抗浮时的抗浮力示意图：其中：G1为池体自重；G2为池内压重；G3为池顶压重；G4为池壁外挑墙址上压重
3、；G5为池底板下部配重；N1为池底抗浮桩或锚杆的抗拔力。在水池内设置支承结构时，水池还需验算局部抗浮。2．1自重抗浮自重抗浮即通过提高池体结构自重G1来达到抗浮的目的。增加自重一般通过增加水池壁或底板厚度来实现，但由于很多水池是由裂缝控制配筋，增大截面后有可能使结构构件为满足最小配筋率而增加钢筋用量，对于原设计水池截面配筋率相对较大的水池较为经济适用，对于配筋率较小的水池，增加结构厚度，配筋率相应提高，其造价的增加幅度可能很大，宜考虑采用其它抗浮措施。8根据工程实践，在自重与地下水浮力相差在10%以内的情况下，通过增加结构自重
4、抗浮具有较好的经济性。若自重与地下水浮力相差达15%，考虑到1.05的抗浮系数及由于结构尺寸加大新增的浮力，经计算结构自重需加重25%以上才能满足抗浮，此时应考虑结合其它措施抗浮。2．2压重抗浮压重抗浮是通过在池内、池顶或池底墙趾上增加配重的方式来抗浮。池内压重即增加G2抗浮，一般需将池体落深，在池内填筑压重混凝土或浆砌块石等材料来达到抗浮的目的。此法增加了池壁高度，池壁底部弯矩增大，由此引起池壁配筋及厚度增加。池顶压重则增加G3，常用于封闭式水或埋地式水池，如各类循环水池、和一些污水处理池等等。池顶常常有泵房、覆土等，采用此
5、法，可利用池顶覆土绿化或作为活动场地。但池顶覆土压重会增加池顶底板的荷载，使顶底板的结构厚度和配筋都相应增加。在墙趾上压重增加了G4，它不增加基坑深度，但一般需将底板外挑较大范围，增加基坑开挖及占地面积，另外会增加池底所受的不均匀荷载反力，使池底板的内力增大。此法可直接利用墙趾上的回填土自重或填筑毛石等材料抗浮，常用于中小型的水池抗浮，不宜用在平面尺寸较大的水池，对需考虑局部抗浮的水池也不适用。2．3池底配重抗浮8池底配重抗浮即增加G5，配重抗浮一般有三种方法,一是在底板上部设低标号砼压重:二是设较厚的钢筋砼底板;三是在底板下
6、部设低等级砼挂重。一.二种方法的简单可靠,当构筑物的自身重度与浮力相差不大时,应尽量采用配重抗浮,对工程造价的影响小。但构筑物的自身重量与浮力相差较大时,较大的埋深将增加挖方量和排水费用,同时也会增大基底压力,引起较大的地基变形。同时会使壁板的计算长度加大,板厚和配筋也会相应增大;底板下设砼挂重的方法,壁板的弯矩值小,底板的钢筋用量也不会增加,但底板和挂重部分砼须用钢筋连接,施工比较麻烦,当地下水对钢筋和砼具有侵蚀性时,设砼挂重的方法须谨慎。2．4锚杆抗浮或抗拔桩抗浮锚杆是在底板和其下土层之间的拉杆,当底板下有坚硬土层且深度不
7、大时,设锚杆为一种即简便又经济的方法;锚杆的直径一般为l50~180mm。锚杆抗浮有三个问题需要注意,一是受力问题,当构筑物内无水时,锚杆处于受拉状念,当构筑物满水时,锚杆又处于受压状态,锚杆在反复托压状态下的工作性能有待进一步的研究;二是施工问题,锚杆的施工需有专门的机械,施工前要进行试验,同时,较细的锚杆在施工时有一定的难度；三是适用性,当地下水对钢筋有侵蚀性时,细锚杆的耐久性问题也不易解决。8抗拔桩利用桩侧摩阻力和自身重度来抵抗浮力,桩型可采用灌注桩或预制桩,桩径一般为400mm，桩距和桩长通过计算确定,桩距不宜过大,否
8、则会增加底板厚度。抗拔桩也有拉压受力问题,但其施工较简单,耐久性亦比锚杆容易得到保证。与锚杆技术相比，抗拔桩较为常用，且施工方法属于常规技术，易于控制质量。2．5工程设计实例以某沉淀池为例，选择几种不同的抗浮方案进行比较。本工程地质土层情况为：1层粉质粘土层fak=160Kp
