地下结构抗浮设计.ppt

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1、地下结构上浮事故实例地下结构抗浮设计规范地下水浮力模型试验地下结构抗浮设防水位抗拔桩承载力的计算地下结构抗浮设计一、地下结构上浮事故实例随着我国经济快速发展,城市地下空间开发和地下轨道交通建设日益增多。当地下结构基础底面处于地下水位以下时，它们在施工、使用阶段将不可避免地要承受地下水的浮力作用。工程处于高水位地区，地下室底板长期处于地下水位线以下=>静水压力；地下室底板短时间内处于水位线以下，如暴雨、潮汐、洪水的作用=>渗流水压力；饱和砂土地震液化=>动-静水压力。承压水压力地下水浮力作用的类型茂名

2、污水池上浮开裂事故该工程勘察报告说明地下水位深度为2.0~2.3m，设计时取地下水位深度为2.2m。1995年5月污水处理厂主体基本完工，6月当地连降暴雨，降水量达到400mm。当时构筑物周围基坑尚有部分未回填。由于未采取有效的排水措施，致使基坑内积满水，数日后两池的底板上拱开裂。后经事故分析，由于当时的地质勘探是在旱季进行，地下室水位偏低，不能反映雨季的情况，致使结构设计中的上浮荷载取值偏小，底板配筋不足，从而导致在地下水位及浮力突然增加后，底板开裂。海口某商场地下室上浮事故该商场为地上4层，地下

3、2层的框架结构，筏板基础，基底面标高-11.2m，地下室顶板面-0.5m，地下室全高10.7m。工程于1994年春完成地下室主体结构，后因故延至1996年夏才做完外防水。在尚未完成回填的情况下，有关单位为防止地下室进水，将其所有的进出口和预留孔进行了严密封堵。1996年9月20日，强热带风暴侵袭海口，潮位上涨，地下室顶板浸水深度约50cm。体积达3万立方米的地下室在封闭后犹如一个空箱，在地下水浮力的作用下，21日凌晨上浮高出地面5~6m。深圳阳光花园地下室上浮事故为全埋的单建式地下一层人防工程，长4

4、8.9m，宽21.5m，结构设计抗浮方式主要为压重抗浮。该工程所处地原为填海造地滩涂，常年地下水位较高。该地下室于1999年4月18日开始开挖基坑并用井点降水，8月13日地下室主体结构施工完毕，8月21日基坑土方回填。施工单位在未采取其它抗浮措施的情况下，于8月23日停止降水，4天后南侧上浮6cm，数天后又回落至3.5cm；后因大雨，地下结构整体上浮倾斜（南侧上浮达68cm，北侧上浮13cm），并造成回填土塌陷，外墙柔性防水层接脱落，严重影响结构的整体使功能。佛山某大楼上浮事故该大厦由26层和18层

5、的两幢塔楼和两幢3层裙楼构成一井字形平面布局，18层塔楼下设一层地下车库，26层塔楼、裙楼及内庭设2层地下车库。1995年12月，当主体结构施工到地上9层时，地下室基底主梁和塔楼相交处出现裂缝，当时认为是差异沉降引起，但后来一个月在原有裂缝处又发现新的裂缝并逐渐扩展，柱脚和柱顶也出现了反对称的裂缝，内庭室内地板发生了明显的上拱现象，上拱值最大为213mm，表现为结构受地下水浮力作用引起的破坏。厦门世贸中心地下室上浮事故厦门世贸中心远景采用人工挖孔桩和箱形地下室基础，地下室部分为地下3层，埋深14m，

6、上部有塔楼及周边的裙楼，局部地方无裙楼。2000年8月完成裙楼主体结构施工，10月底完成地下室基坑回填，四周停止降水->半个月后进行沉降观测未发现异常，一个月后在无裙楼的部分地段出现地下室楼板裂缝现象，后在其它部位发现不同程度的裂缝。三个月后系统观测沉降时发现，位于无裙楼区的地下室发生上浮，最大上浮达149mm，与主体结构连接处出现裂缝。结构的破坏形式小结构件破坏：如底板拱起、地下室结构裂缝、柱子破坏等。地下结构整体上浮、倾斜,但构件完好。结构构件损坏且整体上浮。当前所采用的抗浮措施为了确保工程在施

7、工期间或使用期内的安全性，当前比较常用的几种抗浮法主要有：锚杆（索）锚固抗浮抗拔桩抗浮压重抗浮降、排、截水抗浮基坑围护结构辅助抗浮抗浮锚杆(索)抗浮锚杆（索）是一种受拉杆件，它的一端与结构物相连，另一端则锚固在稳定的岩层或土层中，利用本身材料的抗拉来抵抗地下水对结构物向上作用的浮力。锚杆（索）抗浮具有施工方便，造价低廉，工期相对短的优点，缺点是长时期的使用会存在应力松驰及腐蚀问题。抗拔桩抗浮抗拔桩主要是利用桩与周围土体的摩擦力及自身的重量来为结构提供约束作用，以阻止结构上浮。比较常用的是钻孔灌注摩擦

8、桩；随着施工工艺的提高，也有人使用预应力管桩作为抗浮（拔）桩。具有稳定、可靠的优点。压重抗浮压重抗浮就是用比重较大的材料堆压在结构上，以有效地抵抗地下水的浮力。对于单建地下结构，其全部埋置在地下，往往利用上覆土体的方法达到抗浮的目的。但由于一些工程对结构的标高要求严格，顶板距地面的高度不够实施覆土抗浮；或者结构所受浮力太大，在上方压重会对顶板提出更高的要求，这时也可在底板上适当增加配重。压重抗浮不仅方法简单，易于操作，而且造价低廉，所以在很多单建地下工程或者浮力事故处