地下室結(jié)構(gòu)抗浮技術(shù)措施

淺論地下室構(gòu)造抗浮技術(shù)措施[摘要]本文結(jié)合數(shù)年的工作實(shí)踐，對(duì)影響地下室抗浮原因進(jìn)行分析，結(jié)合工程實(shí)踐提出處理抗浮技術(shù)措施，以處理地下構(gòu)造物的抗浮問題。

[關(guān)鍵詞]地下室；抗浮；防止技術(shù)

中圖分類號(hào)：b832.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1009-914x（）23-0125-01

1影響地下室構(gòu)造上浮原因

1.1抗浮水位的影響與選用

建筑設(shè)防水位確實(shí)定對(duì)建筑物的安全和投資有著重要的影響。對(duì)于水頭差，黃志侖《有關(guān)地下建筑物的地下水揚(yáng)力問題分析》中認(rèn)為水頭差為地下水位與基礎(chǔ)底面的差值。如高層樓房：假設(shè)其基礎(chǔ)底面位于潛水層下h處，由于水頭差的存在，必然會(huì)有滲透，通過若干年，滲流將到達(dá)穩(wěn)定。假定原地面水位不變，若干年后的水頭差應(yīng)不不小于h，基礎(chǔ)底面所受浮力就要減小。而對(duì)于臨時(shí)性構(gòu)筑物如基坑工程，一般基坑開挖時(shí)采用支擋和隔水措施，基坑內(nèi)外因水頭差而形成滲流，水頭差就更難確定。在地面下數(shù)十米的深度內(nèi)，存在多層地下水，其水頭高差選擇更要仔細(xì)研究，要保證安全狀況下的經(jīng)濟(jì)合理。

1.2地下室上部構(gòu)造荷載取值

對(duì)于于上部構(gòu)造重力g，應(yīng)結(jié)合詳細(xì)狀況考慮：當(dāng)?shù)叵率颐娣e與上部主體構(gòu)造面積相等時(shí)，可比較地下室水浮力與建筑總荷重的關(guān)系，判斷與否也許發(fā)生上浮。但當(dāng)上部主體建筑有裙房時(shí)，采用地下室總荷重只能計(jì)算到裙房的樓層；當(dāng)?shù)叵率颐娣e不小于上部主體建筑±0.00層面積，或按裙房樓層比較浮力與建筑物總荷重，浮力不小于建筑物總荷重時(shí)，應(yīng)以豎向受力構(gòu)件為單元分析浮力的平衡狀態(tài)，尤其是邊柱、角柱和上部沒有壓重的單元；對(duì)于地下室層數(shù)較多而地上層數(shù)不多之建筑物，應(yīng)謹(jǐn)慎驗(yàn)算地下水之浮力作用，在驗(yàn)算建筑物抗浮能力時(shí)，應(yīng)不考慮活載。

1.3地下室剛度

地下室構(gòu)造物在水浮力作用下與否產(chǎn)生不均勻上浮，板底荷載的實(shí)際分布和地下室整體剛度大?。吹叵率艺w變形協(xié)調(diào)能力大?。┯泻艽笥绊?。

對(duì)于高層建筑下的地下室構(gòu)造，老式設(shè)計(jì)措施將底板上的高層主樓、低層裙房和純地下車庫分別與地下水浮力進(jìn)行比較計(jì)算，而實(shí)際上諸多設(shè)計(jì)人員僅用建筑物基底的平均荷載（基底平均反力）與浮力比較來決定考慮構(gòu)造上浮問題。對(duì)于無上部構(gòu)造地下室底板在水浮力作用下的內(nèi)力計(jì)算，對(duì)筏板基礎(chǔ)，如地基較均勻，基礎(chǔ)底板剛度大，一般采用倒置的倒樓蓋計(jì)算；如基礎(chǔ)底板剛度較小，常按彈性地基梁計(jì)算，水浮力的影響較大?；A(chǔ)在上部荷載作用下，產(chǎn)生盆形沉降的狀況下，基底應(yīng)力產(chǎn)生重分布。邊柱有較大的超荷載，而內(nèi)柱有不一樣程度的卸載，即出現(xiàn)“架橋”作用。

2地下室抗浮的常用措施

2.1配重抗浮

小型水池一般不需要配重抗浮，因其池壁相距較近，再加上底板向外突出部分上部的土重和壁板與土的摩擦力，抗浮安全系數(shù)很輕易滿足規(guī)范規(guī)定。

配重抗浮一般有三種措施，一是在底板上部設(shè)低等級(jí)混凝土壓重；二是設(shè)較厚的鋼筋砼底板；三是在底板下部設(shè)低等級(jí)砼掛重。

2.2錨固抗浮

錨固抗浮可分為錨桿和抗拔樁抗浮兩類。

錨桿抗?。哄^桿是在底板和板下土層之間的拉桿，當(dāng)?shù)装逑掠袌?jiān)硬土層且深度不大時(shí)，設(shè)錨桿不失為一種即簡便又經(jīng)濟(jì)的措施；近年來，在飽和軟粘土地基中，錨桿技術(shù)也得到發(fā)展應(yīng)用。錨桿抗浮要注意：一是當(dāng)構(gòu)筑物內(nèi)無水時(shí)，錨桿處在受拉狀態(tài)，當(dāng)構(gòu)筑物滿水時(shí)，錨桿又處在受壓狀態(tài)，錨桿有也許受到反復(fù)拉壓的作用；二是錨桿的施工需有專門的機(jī)械，施工前要進(jìn)行試驗(yàn)，同步，較細(xì)的錨桿在施工時(shí)有一定的難度，怎樣控制鋼筋偏移，怎樣使灌漿飽滿、怎樣防止斷桿等都是施工難題；三是當(dāng)?shù)叵滤星治g性對(duì)錨桿的耐久性規(guī)定提高，這將在一定程度上限制其合用性。本文工程實(shí)例將重點(diǎn)簡介錨桿抗浮的施工。

2.3降水抗浮

其詳細(xì)做法是在構(gòu)筑物底板下設(shè)反濾層，在周圍可設(shè)降水井，降水井和反濾層間用盲溝相連，使水的浮力可以自由釋放，從而保證構(gòu)筑物的穩(wěn)定。降水抗浮的關(guān)鍵問題是反濾層的設(shè)計(jì)，當(dāng)土的顆粒較細(xì)時(shí)，應(yīng)采用可靠措施防止土粒隨地下水的漲落而進(jìn)入反濾層，引起反濾層堵塞而失去作用。降水抗浮的長處是工程造價(jià)低。但其可靠性差，如反濾層被堵塞，則水位很難降至底板如下。

該措施可通過延長后澆帶的封閉時(shí)間，使水的壓力從底板擴(kuò)散到地下室內(nèi)配合使用。在后澆帶封閉到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度按設(shè)計(jì)規(guī)定及時(shí)頂板回土復(fù)壓，使地下室抗浮系數(shù)不小于1.05。但該措施在施工過程要重點(diǎn)觀測沉降變化，如有超過規(guī)定應(yīng)立即采用措施。

3工程實(shí)例

3.1工程概況

某酒店，建筑面積5.8萬m2，地下兩層，地上十一層，框架構(gòu)造。單層地下室面積9800m2，其中約3000m2為沒有上部塔樓的純地下室，無覆土。地質(zhì)匯報(bào)提供的地下水位為-1.500m。地下二層底板板面標(biāo)高-9.65m，底板厚300mm，采用φ500phc靜壓管樁樁基礎(chǔ)。該工程于底主體施工完畢，進(jìn)入裝修階段，沒有進(jìn)行上浮穩(wěn)定驗(yàn)算即停止降水。2月進(jìn)入雨季后，發(fā)現(xiàn)純地下室部分上浮，最大上浮量到達(dá)195mm。

后經(jīng)多方討論計(jì)算決定采用預(yù)應(yīng)力錨桿抗浮措施進(jìn)行加固，但目前，土中抗浮錨桿的設(shè)計(jì)、施工和檢測尚無明確的規(guī)范原則，重要參照《土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》cecs22∶90，因此施工的過程檢測及控制將成為重點(diǎn)。

3.2錨桿的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

錨桿設(shè)計(jì)抗浮力經(jīng)計(jì)算，工程單位面積上水浮力原則值為42kn/m2，覆土、頂?shù)装搴蛪χ葮?gòu)造自重原則值為33kn/m2，構(gòu)造自重抗浮力分項(xiàng)系數(shù)取0.9，則單位面積上設(shè)計(jì)抗浮力原則值為12.3kn/m2?？紤]抗浮錨桿間距為3.0m，梅花形布置，則單根錨桿的抗浮力設(shè)計(jì)值為111kn。

取三根錨桿發(fā)生破壞前的荷載作為極限荷載，其平均值240kn作為抗拔錨桿的極限承載力，抗拔承載力設(shè)計(jì)值取為120kn不小于111kn。

3.3施工工藝

測量定位→錨索編號(hào)→成孔→洗孔、下錨索→注漿→張拉、鎖定→質(zhì)量檢查。

3.4施工技術(shù)分析

成孔的水平方向偏差不不小于50mm，垂直度偏差不不小于1%，鉆具直徑為φ168mm；鉆孔深度應(yīng)超過設(shè)計(jì)深度不少于0.5m。

為了保證孔內(nèi)泥漿較徹底洗凈，在清水洗孔后應(yīng)采用高壓空氣洗孔。高壓氣管應(yīng)伸至孔底，氣管底端封死，底部500mm范圍內(nèi)布置4～5排出氣孔，底部氣管的直徑應(yīng)在φ10mm以上。洗孔時(shí)，應(yīng)從孔底洗起，慢慢來回轉(zhuǎn)動(dòng)出氣管，并緩慢拔出氣管，氣管拔出的同步應(yīng)通過注漿管從孔底注入水泥漿，水泥漿的水灰比為1.5：1，比重為1.3～1.4之間。氣管的拔出速度應(yīng)控制在1m/min之內(nèi)，每根錨索洗孔時(shí)間不不不小于10min。

4結(jié)束語

地下建筑物的抗浮設(shè)計(jì)關(guān)系到構(gòu)造使用年限內(nèi)的安全問題，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)資料、施工條件、地下狀況進(jìn)行周密計(jì)算、精心施工，尤其注意