浅谈地下室抗浮设计.docx

浅谈地下室抗浮设计【摘要】本文根据审查工程中地下室抗浮设计出现的一些问题总结出了在地下室抗浮设计时应该注意的几个问题对今后的设计工作具有一定的指导意义。【关键词】地下室；抗浮设计；问题随着社会经济、城市建设的发展人们对地下空间的需求不断增长地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大。近几年来有不少地下室因地下水的作用而造成工程事故如出现裂缝、漏水、地下室底板局部拱起甚至地下室上浮及结构破坏等处理起来非常棘手且效果不好。在多个地下室因水浮力作用而引发的工程事故中主要是由于设计人员对地下水的作用认识不足抗浮设计的基本概念不清晰造成的。本文根据审查工程中地下室抗浮设计出现的一些问题总结以下几方面在设计时需加以注意。1、确定科学合理的抗浮设防水位规范规定建筑物在施工及使用阶段均应符合抗浮稳定性要求。在建筑物施工阶段应根据施工期间的抗浮设防水位和抗力荷载进行抗浮验算必要时采取可靠的降、排水措施满足抗浮稳定要求；在建筑物使用阶段应根据设计基准期抗浮设防水位进行抗浮验算。验算地下水对结构物的作用时原则上应按勘察报告提供的设防水位计算水浮力。确定一个科学合理的抗浮设防水位对于地下室的结构设计是很重要的。抗浮水位、防水水位和设防水位这三个术语的意义不同抗浮水位是指抗浮设计时控制浮力的水位防水水位是地下水防水设计时控制设计的水位对同一个场地而言有些情况下水位是相同的但有些情况可能不相同。设防水位的含义应该更具有严格的内涵抗浮水位与抗浮设防水位严格程度不同抗浮设防水位应该包含有多少年一遇的水位或者超越概率如果没有历史资料可以作概率分析这个水位没有多少年一遇的内涵则只能通称为抗浮水位而不能说是抗浮设防水位。由于分析设防水位的超越概率需要长期观测的地下水历史资料对于没有建立长期观测地下水位站网的城市和地区仅凭勘察时观测的地下水位作为设防水位是不确切的。2、抗浮计算局部抗浮一般按照1.05F（浮力）—0.9G（自重+覆重）3、抗浮设计抗浮设计首先应考虑采用增加自重或覆土的办法即自重平衡法来平衡地下水浮力。无论采用增加结构自重还是增设覆重都是要按照经济合理的原则进行处理的是有限度的。通常在防水底板上增设回填土、灰土垫层、毛石混凝土、素混凝土层等有的采用铁屑混凝土（不建议采用）；另外在地下室顶板增设覆土局部也可采用地下室底板外挑比较经济有效。如果采用自重或覆土加覆重办法抗浮计算仍不满足时可采用抗拔桩和锚杆处理。采用抗浮桩或抗浮锚杆等措施应在基坑开挖前确定抗浮设计方案。以便于基坑槽、抗浮桩施工及本工程基坑降水与边坡支护、基础施工等后续工艺的衔接。抗浮桩或锚杆设计所需各岩土层相关参数可按岩土工程勘察报告提供值采用。采用配重加锚杆相结合的方案锚杆的孔径150mm200mm较为常用具体设计可由抗拔试验数据确定。4、抗浮设计的问题及处理（1）对于地下水位较低的情况通常仅按构造要求设构造防水底板板厚不小于250mm构造配筋即可满足要求。但是实际工程中有的工程地下水位较高（在底板之上）也采用构造做法就不妥了此时虽然整体抗浮满足要求但局部抗浮混凝土底板裂缝可能不满足独立柱基与防水底板变形不协调结果是因配筋过小导致防水底板开裂失效。（2）地下水位较高时应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算。地下室车道、地下水池的抗浮验算常常容易漏掉。（3）地下室外墙（土压力及水压力）与防水底板（水压力、上部荷载）不仅要满足受力要求还应进行裂缝宽度的计算裂缝宽度不得大于0.2mm并不得贯通。（4）需要明确地下工程防水混凝土迎水面钢筋保护层厚度有的设计取值偏小。应注意防水底板与墙柱基础以及防水底板与主楼基础的连接受力钢筋的锚固与搭接要求。（5）高层地下室采用独立柱基或条基加抗水底板时在抗水板下设褥垫以保证实际受力与设计计算模型相同。高层建筑地下室设计时当底板下的土质较好时地下室底板自重、地下室隔墙和水池等荷载考虑由底板下的土层直接承受应要求不扰动土层、对遇到软弱土时的处理方法超开挖或者标高变化处的回填土的施工应提出明确的要求回填土未加处理将引起底板开裂。（6）当采用抗浮桩时桩基不能既作抗拔桩又同时作为承压桩来设计因为桩只有变形才发挥作用相反方向的变形会导致桩基失效而不安全。（7）抗浮设计时后浇带应有措施保证抗水板不出现薄弱点及漏点。（8）抗拔桩设计时桩身配筋量不能仅按强度要求进行计算往往缺少裂缝宽度验算。按裂缝宽度控制计算结果的配筋量远大于按强度要求计算的配筋量。采用预制桩作为抗拔桩时往往只注意桩身的抗拉强度要求桩基与承台间连接钢筋的强度要求接桩段的裂缝宽度要求常常被忽视。