抗浮锚杆的设计探讨.docx

抗浮锚杆的设计探讨［摘要］:通过北京地区抗浮锚杆具体工程实例分析抗浮锚杆的设计疑难点解读现行规范或规程相关规定对未明确的标准及要求的提出初步的解决方法；同时通过详细介绍抗浮锚杆的设计过程、基本实验结果确定抗浮锚杆的设计参数为其它工程提供参考。关键词：地下建筑抗浮锚杆杆体防腐裂缝控制抗浮稳定基本实验中图分类号：TS958文献标识码：A1引言随着城市化建设的快速发展人们对地下空间的需求越来越急迫地下空间开发和利用能够极大地提高城市土地的空间利用率缓解城市发展与土地资源紧张的矛盾。但在地下空间的开发过程中经常会遇见地下结构的自重往往小于地下水浮力的现象如何保证地下空间的结构安全尤其在地下水蕴藏比较丰富的地区地下水产生的浮力对地下空间的作用不可忽视。抗浮锚杆是建筑工程地下结构抗浮措施的一种因其直径小施工简便具有良好的地层适应性同时抗浮锚杆布置非常灵活锚固效率非常高。其受力是自杆顶向杆底传递杆体受力大小随着地下水位的变化而变化。一般情况下其在建筑构件的应力与变形协调、降低结构造价的特点优于其它抗浮构件。2工程概况及地质条件本工程位于北京市朝阳区包括6栋住宅楼及地下车库根据设计单位提供的数据：整个地下空间占地面积约为2.58万平米地下车库其自身的抗浮不能满足设计要求需采用抗浮锚杆进行抗浮处理。图1拟建建筑物基础平面示意图依据岩土工程勘察报告基础底板以下地层情况如下：表1基底以下土层基本参数层号及岩性土层描述土体与锚固体极限摩阻力标准值（kPa）粉质粘土⑤层褐黄～黄褐色很湿可塑～软塑中～中高压缩性50粘质粉土－砂质粉土⑤1层褐黄～黄褐色密实湿中低～中压缩性60粉细砂⑤2层褐黄～黄褐色密实很湿低压缩性50细砂⑥层褐黄～黄褐色密实很湿低压缩性70圆砾⑥1层杂色密实很湿低压缩性220粉质粘土⑥2层褐黄～黄褐色很湿可塑中低～中压缩性50粘质粉土⑥3层褐黄～黄褐色密实湿低～中低压缩性55拟建场区水位地质条件如下：勘察深度范围内共揭露2层地下水为潜水（二）和承压水（三）表2场区地下情况地下水性质水位埋深(m)含水层备注潜水（二）1.60～14.90细砂④、中砂④1基底以上承压水（三）10.50～23.90中细砂⑥层基底以下在长期浸水情况下潜水、承压水对钢筋混凝土结构中的钢筋均具有微腐蚀性；在干湿交替情况下局部具有弱腐蚀性外。3抗浮锚杆设计疑难点目前尚无专门的抗浮锚杆技术规范锚杆设计过程中杆体防腐、裂缝控制等级、最大裂缝宽度限制以及结构抗浮稳定性只能参照其它技术规范进行设计计算。3.1抗浮锚杆杆体防腐对比分析《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS220:2005）第6章以及《高压喷射扩大头锚杆技术规程》（JGJ/T282-2012）第4章相关规定笔者认为《高压喷射扩大头锚杆技术规程》在抗浮锚杆的杆体构造、防腐等细节上指导性强于前者本工程依据《高压喷射扩大头锚杆技术规程》、结合拟建场区水文地质条件抗浮锚杆采用Ⅲ级防腐构造使用环氧树脂涂层作为防腐介质。3.2抗浮锚杆裂缝控制从受力类型上分类抗浮锚杆属抗浮桩一种依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）第5.8节规定进行裂缝宽度计算；根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）本工程抗浮锚杆环境类别为二a裂缝控制等级为三级最大裂缝宽度限制0.3mm（抗浮锚杆位于稳定水位以下）同时根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ11-501-2009）第8.8节条文说明抗浮锚杆最大裂缝宽度限值为0.25mm。设计采用的最大裂缝宽度限值为0.25mm。3.3抗浮稳定性验算问题根据《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS220:2005）附录第7.2节需对本工程进行抗浮稳定性验算。然而现行不同规范/规程涉及到结构抗浮验算的技术要求不尽相同列举如下：表3现行规范/规程对抗浮验算的相关规定名称/编号具体内容《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）第5.2.3条：构筑物在基本组合作用下的设计稳定抗力系数不应小于表5.2.3的规定（上浮时为1.05）。《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）第4.2.1