工程抗浮措施与抗浮设计

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1、工程抗浮措施与抗浮设计　　摘要：地下水对埋置于岩土体之中或之上的地下结构会产生浮托力。为避免结构发生上拱或上浮而产生失稳破坏，需根据具体情况对地下结构物进行针对性的抗浮设计。本文从地下建筑物浮起原因出发，对常用的几种抗浮措施及其适用场合进行了探讨和总结，对工程抗浮设计要点和流程进行了阐述，并结合工程实例进行了抗浮设计分析应用。研究成果可为不同条件下各种地下工程的抗浮设计提供参考。关键词：地下结构物；抗浮措施；抗浮设计中图分类号：TU94+3.1文献标识码：A文章编号：Anti-floatingmeasuresanddesignofundergroundstr

2、ucturesAbstract:Undergroundstructuresembeddedinoraboveoftherockandsoilsufferupliftfromgroundwater.Inordertoavoidthebucklingfailureofundergroundstructurescausedbyupwarporfloating,itisnecessarytodospecificanti-floatingdesignaccordingtothespecificconditions.Inthispaper,floatreasons,co

3、mmonanti-floatingmeasuresandtheirapplicationoccasionswerediscussedandsummarized.Besides9engineeringanti-floatingdesignelementsandprocessweredescribed.Alsoanti-floatingdesignapplicationofprojectexamplewasdone.Researchresultscanprovidereferencesanti-floatingdesignforvariousprojectsat

4、differentconditions.Keywords:undergroundstructures;anti-floatingmeasures;anti-floatingdesign随着我国城市建设进程的不断发展，城市地下空间的开发利用逐渐引起政府的重视[1]。在高层建筑不断涌现，基础埋置越来越深的同时，为充分利用地下空间，作为车库等功能的广场式建筑的纯地下室部分，裙房或相对独立的地下结构物的开发和利用越来越多[2]。因地下水浮力作用或抗浮措施设置不当而引起地下工程的破坏时间，在国内已屡见不鲜。地下结构物的抗浮问题已引起了工程师的广泛关注。本文从地下建筑物

5、浮起原因、常用工程抗浮措施及其适应条件、工程抗浮设计的角度对地下工程抗浮设计环节进行探讨，并结合工程实例进行了应用实践。1.引起建筑物浮起的因素9土体的空隙及岩体的裂隙中存在大量的地下水，地下水对埋置于岩土体之中和之上的地下结构会产生浮托力。当结构自重小于地下水浮托力时，结构将发生上拱或上浮失稳破坏，影响结构的正常使用。然而我国目前并无规范严格规定抗浮计算如何进行，仅在《岩土工程勘察规范》(GB50021–2001)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)和《全国民用建筑工程设计技术措施》(结构)中对浮力有关问题进行了定性的描述。由于对地基土中地下

6、水浮力机理认识不清，工程上重视不够，出现了引起建筑物上浮的各种问题。概括起来，引起地下结构物浮起的因素包括以下几点：对地下结构物受水浮力作用的机理认识不清，未进行抗浮验算；抗浮计算失误，地下水位取值不当；抗浮措施不合适；重视度不足等[3-4]。2.工程抗浮措施及选择地下工程抗浮方法有很多，如增加自重法、抗拔桩法、锚杆加固法、泄水减压法等。这些抗浮加固措施又可分为临时性和永久性两大类。临时性抗浮措施确保结构物尽快恢复原位，防止其倾斜；永久性抗浮措施彻底解决浮起问题[3]。2.1临时性抗浮措施9临时性抗浮针对于非承压水引起的结构物上浮。地下水位下降后，结构物自重

7、大于或等于地下水对其的浮力时，结构物就不会上浮。一般采用的抗浮措施是降水和排水。降水和排水分为在室内和室外两种。室内排水是指在结构物室内底板上钻孔至土层，底板下的积水在压力作用下自动从孔内排出，使地下水位降低，浮力减小，建筑物慢慢回落至原位。室外排水是在建筑物室外四周开挖排水井，直接把水从排水井内抽走，降低地下水位，减少浮力。2.2永久性抗浮措施永久性抗浮措施主要有增加自重法、锚杆（索）加固法等。（1）增加自重法增加自重法原理是：增加地下结构物自身重量，使其自重始终大于地下水对其产生的浮力。增加自重法包括顶板压载、基板加载及边墙加载等方法。顶板压载措施效益不

8、大，一般用于埋深较浅、不需增加太厚压载物且其顶部有条