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坡地建筑主动抗浮设计方法及应用

【摘要】抗浮设计是地下建筑设计的一个重要内容，现今行业内主要采用抗
浮桩、抗浮锚杆等增加抗浮承载力的被动抗浮措施作为主要的抗浮措施，而忽略
了截、排水减压等主动抗浮措施在工程中的重要地位。本文针对斜坡地段地下建
筑采用排水减压作为主要抗浮措施的可行性进行分析并结合工程实例进行设计方

法探究。

【关键词】坡地建筑主动抗浮排水减压盲沟

中文分类号：TU470文献识别码：A文章编号：

0引言

近年来国家经济增长迅速，城市化进程加快，地产行业蓬勃发展，为提高有
限的土地资源利用率，城市建设逐步向高层建筑及多层地下建筑发展，另外城区
相对平坦的建设用地随着土地商业开发的增加而逐渐减少，商业开发土地逐渐边

缘化，山坡地段依山就势的建筑物也逐渐增多。

随着地下建筑的层数增加，地下建筑的埋置深度大幅增加，如何在确保抗浮
安全的前提下尽可能节约建设成本及公共社会资源受到了行业内的广泛关注和研

究。

1坡地建筑主动抗浮措施及原理

地下建筑抗浮措施分为主动抗浮措施及被动抗浮措施，通俗来说分为“疏”
和“抗”两大类。“疏”即通过相应的排水或隔水措施将地下水位降低，进而减
小地下工程所受到的水浮力。“抗”即通过增加结构自重或者设置抗浮构件来抵

抗地下工程所受到的水浮力。
坡地建筑一般采用依山就势的建设方式，尽量避免产生过大的土方挖填量，
地下建筑临近坡脚一侧存在局部临空，临空侧通常为城市道路并设有完整的排水
系统。斜坡地段的地下室进行抗浮设计时，勘察报告提供的抗浮水位一般为分区
抗浮水位或给定一个相对于室外地面一定埋深的抗浮水位，地下水对基础底板产
生的水浮力为非均匀荷载，通常设计师选择偏保守的处理方式，在计算软件中按
有限元划分好的网格单元分区域输入线性变化的水浮力荷载，并在抗浮水位较高
的区域增加配重或设置抗浮构件来进行抗浮设计。实际上，由于斜坡地段的特殊
性，可以考虑设置主动排水措施降低抗浮水位较高区域的水头，使抗浮水位在整
个地下建筑范围内趋于一致，这种做法设计简单，且随着抗浮水位的降低，基础

建设成本也随之降低。

2坡地建筑主动抗浮措施

常见的坡地主动抗浮措施为排水减压法，该方法是通过设置排水设施将地下
水位降低至一定标高，甚至降至基础底面以下，以减小甚至消除地下建筑所受到

的水浮力。根据排水方式的不同，目前常用的排水方法有三种。

（1）通过排水减压装置将地下室外的地下水引入至排水系统，再经由排水
系统将地下水排至雨污水管网内。具体做法是在地下室的侧墙和底板的特定位置，
按照一定的间距埋设过水孔，然后在地下室侧墙和底板外侧过水孔处铺设一定面
积的滤水层，滤水层通常使用不同粒径的碎石组合，同时在过水孔内安装泄水减
压装置（目前市场上已有成品泄水减压装置且包含了滤水层，使该方案在施工过
程中更加便利），通过泄水减压装置将渗入到滤水层中的水引到室内排水沟中，

从而实现减小或消除地下水对地下室的浮力影响，起到抗浮作用。

（2）在地下室外墙周围一定高度设置排水盲沟，并与市政管网相连，利用
重力排水将地下水引入市政排水系统或附近河流，将地下水位降至盲沟的标高，
结构抗浮设计仅需考虑盲沟标高以下的水浮力。当地下室平面较小时，地下室周
围的排水盲沟可以有效降低基坑范围内的水位；当地下室平面较大且水量较大时，

地下水有可能绕过排水盲沟对底板结构产生不利影响。
（3）在地下室基础底板以下和外墙四周均设置排水盲沟，底板下的盲沟和
外墙四周的盲沟交汇相通，最终将地下水引入市政排水系统或附近河流，将地下

水降至基础底板下，从而消除基础底板所受水浮力，解决抗浮问题。

3工程案例分析

3.1工程概况

以玉溪市某项目为例，该项目场地北高南低、
西高东低，西侧为市政道路。以该项目1#地下室作
为典型分析对象，该地下室为两层，其中负二层全
埋，负一层三面围合，西侧临路敞开；地下室沿南北向结构找坡，坡度2.8%，地

下室上部为10栋多层及小高层建筑单体，顶板覆土为1.4m。

图1地下室概况

场地主要地质况如下：

①层—填土：未经过碾压，结构较松散，土质不均匀，欠固结，局部地段分

布；

①层—耕植土：结构松散，以可塑～硬塑状粉质粘土为主，含大量植物根系，
1
土质不均匀，主要分布于场地东侧边坡坡顶地段。

②层－粉质粘土：坚硬状态为主，局部硬塑状。状态及力学强度一般。透水

性差，属相对隔水层。

②层－粉质粘土：以可塑状态为主，局部软塑状态，中等压缩性为主，局部
1
为高压缩性。状态及力学强度较差。透水性差，属相对隔水层。

②层－粉土：稍湿～湿，中密～密实状态，局部地段渐变为粉砂，含9～
2
42.3%左右砂岩圆砾、卵石。状态及力学强度较好。1#地下室开挖后基底部分地

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