浅谈地下室结构抗浮设计问题分析
浅谈建筑地下室抗浮设计问题及应对措施
浅谈建筑地下室抗浮设计问题及应对措施摘要:目前,整个建筑行业对地下室空间抗浮设计没有进行全面规范,进而引发后续工程设计之中出现很多问题,对相关企业发展产生影响。
文章根据以往工作经验,对建筑地下室抗浮设计问题进行总结,并从抗浮水位的确定、抗浮失效的应对措施、地下水位的调查、选择合适的荷载分项系数四方面,论述了建筑地下室抗浮设计问题完善的具体方法。
关键词:建筑地下室;抗浮设计;荷载分项系数抗浮水位的确定具备很强的复杂性特点,既要对现有的地下水现状进行深入性了解,也要对使用年限之内的地下水变化趋势进行合理判断。
一般情况下,建筑地下室由于上部结构质量分布不同,在相关水浮力的作用下,可能会出现局部整体抗浮失效等问题。
所以,在实际抗浮设计工作开展过程中,相关工作人员需要根据实际情况,实现对控制性失效模式的合理选择。
1地下室抗浮设计的概念在地下室主体抗浮设计工作开展过程中,主要是借助地下水位的高低情况判断,对建筑物所能够承受的浮力大小进行判断,维护建筑物整体平衡,将地下室所承受的压重分散开来,确保地下室形态功能的逐步稳定,完善其主体功能。
除此之外,在具体地下室抗浮设计工作执行上,可以根据具体的抗浮设计面积和经验,将其分成整体抗浮和局部抗浮。
而且在地下室抗浮设计方面,属于是对地下水浮力因素的消除过程,尤其是在抗浮结构和功能呈现上,需要对浮力进行全面计算,让地下室设计方案变得更加全面、有效。
2地下室抗浮设计存在的主要问题2.1地下水浮力存在的问题在我国高层建筑设计过程中,存在明显的设计经验不足等问题,这一点在地下水浮力计算中体现得格外明显,也没有设计相关计算参考和参数,进而导致地下室水浮力计算存在很大程度的不足。
另外,很多企业并没有对地下室抗浮设计人员进行培训,进而导致地下室抗浮设计出现严重的不准确等问题。
由于地下室抗浮设计之中不具备规范性特点,导致地下室抗浮设计参数计算难以得到提升,使设计与实际情况存在较大的差异性。
浅析房屋建筑地下室结构抗浮设计
浅析房屋建筑地下室结构抗浮设计随着城市化的发展,城市中土地资源日益紧张,建筑面积有限,为了更好地利用土地资源,很多建筑物都开始设计建造地下室。
地下室在建筑中可以起到多种作用,如存储、娱乐、办公等。
但是在建造地下室时,抗浮设计是非常重要的,如果不注意抗浮设计,地下室易发生坍塌事故,对建筑带来巨大的影响。
本文将从地下室抗浮设计的角度来探讨房屋建筑地下室结构的设计与实现。
1. 抗浮设计的重要性首先,我们需要了解什么是抗浮设计。
建筑结构一般建立在地面之上,但是地下室却建造在地下,底部容易遭受地下水、降雨等因素的影响,并产生浮力的作用。
这就需要在设计中要考虑受力特点,设计结构的抗浮能力。
抗浮设计的重要性不容忽视。
一方面,当地下室周围水分含量较高时,浮力将对整个结构产生极大的影响,会产生严重的安全隐患。
另一方面,抗浮设计也是节约资源、提高建筑品质的重要手段。
在保证建筑安全的前提下,合理利用建筑的抗浮能力,可以增加建筑物的使用寿命,减轻维护成本。
2. 抗浮设计的典型实现方式接下来,我们将介绍抗浮设计的典型实现方式。
(1)基础设计地下室加固的关键在于基础设计。
在基础设计时,需要考虑地下水位所处深度、季节变化、降雨量等因素,设计地下室基础的尺寸、形状和结构。
一般情况下,地下室基础应该保证深度足够,尺寸足够,强度足够。
(2)地下室防水处理与抗浮设计紧密相关的是地下室的防水处理。
地下室的地基改良、基础设计、基础外侧防水层以及区域排水系统构成了地下室防水系统的完整设计,防水系统的设计需要充分考虑地下水位变化的影响,采取合理的排水措施。
(3)地下室加固设计针对地下室加固,设计者可以采取灰云石、B800等高强度混凝土、加固钢材等多种加固方案。
通过加固,可以增加地下室本身的质量、提高抗浮力度,从而有效的确保建筑结构的安全。
3. 总结抗浮设计是地下室结构设计中非常重要的一环,需要在设计过程中重视。
通过地下室基础设计、地下室防水处理和地下室加固设计等多种手段来提高建筑物的抗浮能力,能够确保地下室的结构稳定性,防止危险发生,减轻建筑物的维修成本。
地下室抗浮设计及抗浮措施探讨
地下室抗浮设计及抗浮措施探讨摘要:地下室抗浮事故容易导致地下室顶板、底板和梁柱等地下室结构构件开裂破坏,影响结构安全、工期和成本,甚至影响住宅的正常使用。
地下室抗浮工程设计与施工与水文地质条件、工程地质条件、周边环境、工程特点等息息相关,抗浮方案的选择应兼顾经济性和安全性。
本文从地下室抗浮设防水位的确定和抗浮措施的选择等方面提出建议。
关键词:地下室;抗浮设计;抗浮措施1岩土工程勘察场地岩土工程勘察成果对满足地下室抗浮工程设计与施工的要求,主要内容有:地下水赋存条件、类型、补给方式、排泄方式、地下水与地表水的水力联系;气候资料;水文地质资料;岩土层的渗透系数建议值;抗浮设防水位的建议值;场地土壤及地下水对建筑材料的腐蚀性。
揭开含水层后,在水位稳定时量测每个钻孔的稳定地下水位,且不少于1/3的钻孔需量测初见水位(初见水位量测孔未处地下水前不得使用水钻),水位量测误差不超过2cm。
水位稳定间隔时间:碎石土和砂土大于半小时,粉土应大于8小时,粘性土应大于1天。
当场地存在多层地下水时,应对地下水位进行分层量测,查明彼此补给关系,量测某层含水层水位前,应采取止水措施将其他含水层隔离。
根据工程的实际需要进行原位试验。
例如,当抗浮设计拟采用释放水浮力法,应通过抽水试验、室内渗透试验或压水试验确定岩土层的渗透系数,必要时采取分层抽水。
同时,收集竣工资料或则采用管线探测方法,查明场地周围的排水管网的分布情况和排水条件。
通过指示剂法、放射性同位素测试或则连通试验探明地下水流通情况、岩溶水的埋藏情况。
2抗浮设防水位拟建场地抗浮设防水位包括使用期和施工期的抗浮设防水位。
当场地水文地质条件简单、地形变化小且地层分布均匀时,抗浮设防水位可统一确定。
当斜坡场地的地下水位线随地势变化、大规模地下结构跨越多个地貌单元、存在多层地下水且基础的埋深差异很大时,需考虑地下结构对地下水渗流雍高的影响,抗浮设防水位根据场地最终竖向设计按照结构单元分区确定。
地下室抗浮设计常见问题及要点分析
地下室抗浮设计常见问题及要点分析随着经济的发展、城市人口密度的不断增加,地下空间的室内空间开发和利用越来越受到重视,阁楼的埋深也越来越大,因此建筑物的抗浮结构性问题越来越突出,尤其在南方或者滨河地带,由于地下水位一般比较高,地下室的抗浮设计成为影响工程安全和投资额的重要问题。
近年来,部分地下建筑结构因降雨影响,地下水位升高,出现了一些地下车库上浮破坏的工程事故,如某体育中心游泳馆,地下室上浮引致上部结构梁、板、柱产生大量裂缝,有些铁制丧失承载能力;某高层建筑地下室顶盖局部隆起高达350mm,柱间板出现45°破坏性裂缝。
某医院两层瓦理棕地下车库,在施工向下调整过程过程中出现全面性上浮,最大上浮垂直达到1.42m。
近日,由于出现明显连日强降水,2021年7月11日,南昌万科天空之城又出现了因地库上浮,地下室40多根承重柱剪断,墙体开裂、顶板开裂质量问题。
(见图片)诸如此类环境问题时有发生,造成了不良的社会影响和巨大的财产损失。
究其原因,既有现有抗浮各规范不统一、抗浮设计概念不清、水浮力传递融资途径混乱、抗浮节点构造不合理等诸多方面因素,也有施工阶段未重视抗浮模块化、忽视地表水浮力不利影响等原因,为避免类似现象出现,结构设计外观设计人员在地下室抗浮设计时,必须重视以下几个五方面要点。
《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ/T72-2021规定了勘察单位分析提出抗浮设计水位的合理建议,并规定了抗浮设计水位确定原则:1.抗浮设防水位宜取地下室自施工期间至全使用寿命期间可能遇到的最高水位。
水势该水位应根据场地所在地貌单元、地层结构、地下水类型、各层地下水水位及变化和地下水补给、径流、排泄市场条件等因素综合确定。
当拟建建筑物区域有长期水位观测资料时,按照最高水位和地下室使用期间水位变化,结合当地经验修正后确定。
2.施工期间的抗浮设防水位可按勘察时实测的场地最高水位,并结合季节变化导致地下水位可能升高的因素,以及结构自重和覆土尚未施加时,浮力对地下总合结构的不利影响等综合确定。
地下室抗浮问题的原因分析和应对措施
地下室抗浮问题的原因分析和应对措施提要:本文针对地下室抗浮问题提出一些看法和应对措施,以防止屋子里浮升、结构破坏、底板裂缝、漏水等事故的暴发。
问题的提出当今城乡建筑大量兴建,因人防、地下停车场、机器设备用房的需要有,配套的地下室随处都有,少则一层多则好几层,随之会带来了许多问题,其中地下室的抗浮是一个大问题。
常言道:“土好挡水难防”,可见水对地下室结构性问题的诸多矛盾严重性。
地下水有它的隐蔽性,往往被当代人所忽视,无不明确充分估计它所带来严重后果,给日后留下严重的后遗症,其危害极大,我们可以通过工程实例来说明抗浮设计的重要性。
工程实例A工程:地面以上建有多幢小座落在高层建筑,地下一层连成一片,地下室顶板面大部分为空旷绿化带,没有较大的压重。
正当施工顶板面层又未堆土之时却遇到连续大雨未过二天地下室地面有明显隆起,最大处外缘有三十余公分,呈明显的倒锅底形(见图一),且底板出现很多通长裂缝,部分柱子上、下端开裂,钢筋裸露。
对照图纸,地下室隆起和裂缝处均在小高层楼房之间的纯地下室范围。
上面有楼房的地下室底板却无任何问题。
经了解,设计抗浮水位是根据勘察报告提的指定水位,约低于地面2米,计算书从纯理论上看有根有据也无大错。
再了解施工情况,底板下垫层为石子灌砂再做一点简易的找平层,侧墙外周围的建筑拉圾土快速推填,这些给后期留下了隐患。
经现场底板钻孔,立刻有水喷射出来,形成几米高的水柱,这现象证明地下室底板下有水压,可想大雨想着内涝期间水压更高。
后来在地下室四周挖坑抽水,室内小孔水柱极限值才慢慢下降。
查看地质资料:该场地有很厚的淤泥层,透水系数也很小,本可当做不透水层,但底板下却有强大压力还是造成了上述事故。
图一地下室横剖面起拱示意图B工程:地下二层,柱网9米×9米,底板底深约10米,底板厚500,上下配Φ16@200双向。
地面以上可分东、西二区,东区地上一层,西区地上五层。
在前半期施工后期清扫西区地下室底板时发现有明显裂缝,并从裂缝中有水渗涌,要不断抽水。
地下室抗浮设计的探讨与思考
3.总结
六、关于抗拔桩的裂缝控制标准和计算方法讨论
挖孔桩桩身大样
依据《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008
二a环境类别是指“室内潮湿环境;非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无 侵蚀性的水或土壤直接接触的环境”。
根据上述规定可以推断:处于稳定水位以下与无侵蚀性的水或土壤接触的桩 可以按0.3mm裂缝控制。
抗拔桩裂缝宽度的计算方法
《砼规》8.1.2条规定“计算裂缝宽度时应按荷载效应 的标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度”, 且条文说明中指出“考虑了短期裂缝宽度的扩大系 数” 。
因此,个人认为:计算抗拔桩的桩身裂缝宽度时,不 能采用最高水头,而应采用“正常使用时的地下水位 (而不是某一两次下暴雨后的水位)”。当然这个正 常使用的时的水位不容易确定,但显然这个水位比最 高水位要低一些。采用最高水位进行抗拔桩裂缝宽度 验算是不合理和不经济的。
与按最高水头按承载力计算并考虑钢筋腐蚀影响所得的钢筋一致。
按N=5000KN进行 轴心受拉构件承载
力设计
按N=5000KN进 行轴心受拉构件 0.2mm裂缝宽度
验算
按N=5000KN进行 轴心受拉构件
0.3mm裂缝宽度验 算
按N=4000KN进行轴 心受拉构件0.3mm裂
缝宽度验算
需要34根25mm;
行业标准《高层建筑岩土工程勘察规程》 8.6.5条规定“地下水在稳定水位作用下所 受的浮力应按静水压力计算,对临时高水位 作用下所受的浮力,在粘性土地基中可以根 据经验适当折减”。 其条文说明指出“即使地下室底板直接和基 岩接触的情况,由于基岩总是总在节理和裂 隙等,且混凝土与基岩接触面也存在微裂隙, 静水压力也不宜折减”。
行业标准《高层建筑岩土工程勘察规程》8.6.2条规 定“当有长期水位观测资料时,场地抗浮设防水位 可采用实测最高水位;当无长期水位观测资料或资 料缺乏时,按勘察期间实测最高稳定水位并结合场 地地形地貌、地下水补给、排泄条件等因素综合确 定”。 其条文说明中指出“我国南方滨海和滨江地区,经 常发生街道浸水现象,抗浮设防水位可取室外地坪 标高”。
地下室抗浮设计问题分析
地下室抗浮设计问题分析
有不少地下室因地下水的作用而造成工程事故,如某医院两层独立地下车库,在施工过程中,出现整体上浮,最大上浮高度达1.42m;又如,某体育中心游泳馆,地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝;再如,某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm,柱间板出现45破坏性裂缝诸如此类问题时有发生,造成了财产的损失。
本文对产生这些事故的原因归纳总结成以下四个方面,与同行们共同讨论:
一、抗浮设计中基本概念
在多个地下室因水浮力作用而引发的工程亊故中,我们发现有些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够清晰,常见的有下列几种情况:
1)重视地下室的梁、板、柱、墙的结构构件设计,忽视整体抗浮验算分析,忽视施工的抗浮措施,总认为具有上万吨自重的地下室怎么会浮起来呢
2)地下室底板裂缝、漏水,甚至成为地下游泳池,把某些实质上是因为地下水的作用远大于设计荷载而造的工程事故,错判为温度应力作用、砼施工质量问题等。
3)对于基底为不透水土层的地基(基岩、坚硬粘土),深基坑支护又采用了止水帷幕或桩、锚、喷射混凝土联合支护,忽视水的浮力。
试想万吨级以上大船能在江、河、海中航行,可见水的作用力之大。
地下室就像一条船,地下室底板和侧墙形成一个密闭的船身,它的水浮力。
建筑工程施工中地下室抗浮问题分析及处理措施
建筑工程施工中地下室抗浮问题分析及处理措施发布时间:2021-11-18T02:06:26.231Z 来源:《城镇建设》2021年7月20期作者:张德旺[导读] 随着社会的进步,建筑工程是我国经济发展的重要推动器。
张德旺深圳市瑞祥建设工程有限公司广东省深圳市 518000摘要:随着社会的进步,建筑工程是我国经济发展的重要推动器。
然而建筑工程中的地下室抗浮问题却日渐成为了建筑工程施工的一大技术难题。
我们在地下室进行施工时,如果采用的施工方法技术不当,极易导致地下室结构出现抗浮问题,这就使得整个建筑结构的稳定性受到了严重的影响。
本文通过理论及案例对地下室抗浮问题进行相应的分析,提出了相关的处理措施,以供参考。
关键词:地下室;抗浮问题;处理措施引言近年来随着我国社会经济的不断发展,人们对建筑物地下室空间结构的应用也越来越重视,在建筑施工过程中,我们地下室结构施工建设存在着许多的施工难度,这就使得建筑结构的施工质量受到了严重的影响,其中地下室结构的抗浮问题尤为突出,那么在建筑施工过程中,如果不能很好的解决地下室抗浮问题,那么房屋建筑工程的使用寿命就会极大的降低。
所以为了不使建筑工程的使用寿命被缩短,在建筑工程施工过程中,必须针对地下室抗浮采用相应的施工办法来对其进行处理,从而使建筑工程的社会效益和经济效益得到进一步的保障,满足人员日常生活的基本要求。
下面我们就结合实际案例,来对地下室抗浮问题进行相应的分折。
1地下室抗浮问题的理论分析1.1地下水对地下室结构不均匀上浮的影响在基础施工过程中,如果地基结构中存在着地下水,那么就会对建筑结构造成一定的浮力,这样就对建筑结构的稳定性有着严重的影响,因此我们就要采用相关的处理措施来对其进行处理,从而使得建筑结构的稳定性和可靠性得到进一步的提高。
1.2地下室抗浮问题分类及其结构损坏特征目前我们在建筑物使用的过程中,地下室上浮的情况有两种,分别是地下室局部出现上浮的现象和整个地下室出现上浮,导致地下室局部出现上浮的原因主要是地下水浮力小于建筑的整体荷载,这就对建筑结构的质量造成了严重的破坏,使得地下室局部出现了开裂、垮塌等现象,这就给建筑结构的稳定性和可靠性带来极其严重的影响。
地下室抗浮设计中相关问题的分析
地下室抗浮设计中相关问题的分析摘要:随着新时期科技时代的迅速发展,人们对地下空间也开始进行不断的开发和利用,地下室的实际面积和深度都不断深入、增加,所以对地下室的各种设计,特别是抗浮设计提出了极高的要求,现实生活中经常有因为抗浮不足而导致的工程事故。
本文逐步对地下室抗浮设计的原理进行分析,提出更加合理的地下室抗浮设计方式和相关注意问题,使得地下室的抗浮设计更加合理、经济和有效。
关键词:地下室;抗浮设计;分析引言随着我国经济的不断发展,城市化进程不断推进,对于城市建设中的地下空间的开发和利用的力度也在不断加大,有很多居民入住的小区、办公写字楼和城市综合体等多种不同类型的建筑都配备了地下室,这些地下室可以作为地下停车场、人防地下室、居住地而使用。
随着建筑的规模不断扩大,大面积的地下室也逐渐增加,目前的地下室设计中也由于周边环境、地质条件和水文等多重因素的影响,遭遇了很多技术、操作方面的问题。
其中的问题之一就是地下室的抗浮问题,根据多项建设工程的实践结果表明,设计人员在对地下室进行设计时,如果忽略了抗浮设计的重要性,就会对地下室的建设和使用造成巨大的安全隐患,可能会造成地下室底板开裂渗水,甚至是地下室上浮倾斜。
一、地下室抗浮设计的相关概念在建设完成地下室之后,它的底板和侧壁就会形成一个相对完整的封闭体,如果地下水的水位过高,这个封闭体就会承受巨大的水浮力,整个地下水的各个区域都可能因为受到外部的强压导致形变。
所以,对于地下室抗浮设计,一定要进行整体和局部分开的两种抗浮验算。
整体抗浮验算就是使得整个地下室在浮力作用下,不会整体上浮产生破损。
为了防止其上浮,可以采用“压”或“拉”这两种方式实现。
其中的“压”就是利用地下室本身的自重来抵抗浮力的作用,如果不能满足这一要求,就要采取增加自重或者增加配重的方式进一步满足抗浮要求,但是这一方式的缺点是如果水浮力过大,增加的材料用量可能会加大,造成经济问题。
所以,在这种情况下,我们一般采用“拉”的方式,也就是通过增加抗拔桩或锚杆等设备,利用其来抵抗地下水的整体浮力,通过这一方式来满足抗浮需求。
浅谈地下室抗浮设计与抗浮措施分析(全文)
浅谈地下室抗浮设计与抗浮措施分析(全文)范本一:正文:一:介绍地下室作为建筑物的一个重要部分,抗浮设计与抗浮措施至关重要。
本文将从地下室抗浮设计和抗浮措施两个方面进行详细分析和讨论。
二:地下室抗浮设计1. 地下室结构底板设计1.1 底板厚度的选择1.2 底板的加固措施1.3 底板防腐处理2. 地下室结构墙设计2.1 墙体的选择与布置2.2 墙体的抗浮计算2.3 墙体的加固处理3. 地下室排水设计3.1 排水管道的布置3.2 排水管道的通畅性检测 3.3 排水系统的维护与保养三:地下室抗浮措施分析1. 注浆加固1.1 注浆加固的原理1.2 注浆加固的方法1.3 注浆加固的效果分析2. 锚杆加固2.1 锚杆加固的原理2.2 锚杆加固的施工步骤2.3 锚杆加固的应注意事项3. 放水降浮3.1 放水降浮的原理3.2 放水降浮的准备工作 3.3 放水降浮的实施方法四:附件本文档涉及的附件包括地下室抗浮设计图纸和抗浮计算表格。
五:法律名词及注释1. 土木工程法:土建工程相关的法律法规,包括建筑工程设计规范、建筑结构设计规范等。
2. 土木工程标准:土建工程相关的标准文件,包括建筑构造标准、建筑设计标准等。
范本二:正文:一:引言地下室抗浮设计与抗浮措施对于建筑物的安全稳定性具有重要意义。
本文将深入探讨地下室抗浮设计的要点和抗浮措施的分析。
二:地下室抗浮设计2.1 结构底板设计2.1.1 底板材料选择2.1.2 底板厚度计算2.1.3 底板防水处理2.2 结构墙设计2.2.1 墙体材料选择2.2.2 墙体布置规划2.2.3 墙体强度计算2.3 排水系统设计2.3.1 排水管道布置2.3.2 排水管道尺寸计算 2.3.3 排水系统维护三:地下室抗浮措施分析3.1 注浆加固3.1.1 注浆原理及分类 3.1.2 注浆加固效果评估 3.1.3 注浆加固注意事项3.2 锚杆加固3.2.1 锚杆加固原理3.2.2 锚杆加固施工流程 3.2.3 锚杆加固质量检验3.3 放水降浮3.3.1 放水降浮原理及措施3.3.2 放水降浮过程管理3.3.3 放水降浮效果评价四:附件本文涉及的附件包括地下室抗浮设计图纸和抗浮计算表格。
地下室抗浮设计中的常见问题及措施
地下室抗浮设计中的常见问题及措施摘要:本文介绍了抗浮问题的重要性,剖析了抗浮设计中的常见问题,给出了抗浮设计的具体措施,并分析了每种措施的优缺点,对实际工程项目的抗浮设计提供了理论借鉴。
关键词:抗浮结构设计措施分析对于地下室的设计,抗浮问题是一个必须要关注并且非常重要的问题,但现实中,许多地下室因水浮力而导致结构整体上浮或地下室底板局部隆起,造成工程事故和经济损失。
2020年7月南昌市某项目地库,在连续多天降雨之后,出现了地下40多根柱子破坏,地库底板隆起,该工程事故造成严重的社会影响和经济损失。
这也说明抗浮的问题应足够重视,否则一旦出现问题,后果相当严重。
房屋的抗浮问题,就和船航行大海一样,大江、大河和大海上经常航行着万吨级以上大船,可见水的作用力之大。
地下室底板和侧墙形成了一个密闭的空间,就像一条“船”,而它的水浮力就是我们初中时候学的公式,浸泡在水中的体积乘以水容重。
例如,一个100×50m的地下室,水位浸泡高度为5m,它的浮力为25000吨,而一般独立的两层混凝土地下室的结构自重约为15000吨,若不采用相应措施,必然会出现上浮。
地下室的抗浮设计就是要使这个船既不上浮,船身又不被破坏。
因此,地下室的抗浮设计必须进行整体抗浮和局部抗浮验算。
在多个地下室因水浮力作用而引发的工程事故中,发现有些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够清晰,常见的有下列几种情况:1)对于抗浮问题认识不足,想当然认为地下室怎么会浮起来,设计过程中,忽视整体结构的抗浮验算分析,忽视施工中的抗浮措施,只重视结构构件的配筋设计。
2)地下室底板裂缝、漏水,某些实质上是由于地下水的作用力远大于手里构件的设计荷载而造的工程事故,归咎于温度应力作用或砼施工质量。
3)对于基底为不透水土层的地基(基岩、坚硬粘土),深基坑支护又采用了止水帷幕或桩、锚、喷射混凝土联合支护,忽视地表水可能引起的水浮力作用。
为了防止地下室的整体上浮,我们通常采用“压”、“拉”、“压拉结合”的三种方式。
地下室抗浮问题分析及处理措施研究
地下室抗浮问题分析及处理措施研究摘要:随着近年来我国大规模城市化的快速发展,地下建筑空间利用的新开发类型日益增多,越来越多的大型工程将需要大量超深超宽的地下室。
受周边空间环境、工程地质结构和施工水文地质因素变化的影响,地下室工程设计管理和隐蔽施工设计中出现了许多新的专业技术问题需要尽快解决,地下室施工抗浮能力可能是其中之一。
关键词:地下室,抗浮问题,处理措施导读:许多建设工程实例表明,地下抗浮一旦不符合安全设计规范要求,轻则地下室底板局部隆起、剥落或大面积开裂,重则建筑物高度倾斜甚至永久丧失地下功能,无论如何都会在短时间内造成巨大而沉重的国民经济价值和重大的社会效益损失。
因此,地下室基础防护设计的重要性可想而知,尤其是地下室基础的防水抗浮土设计。
一、地下室抗浮问题的分类及危害特点整体建筑结构抗浮现象主要是指当承载单体建筑基础的整体结构自重不足以充分有效地克服周围地下和水源系统巨大的侧向浮力时,整个主体结构建筑向上水平位移、倾斜位移或垂直倾斜。
其变形破坏的结构形式通常与自重引起的整个基础结构最大刚度的变化形式密切相关。
如果地下室结构刚度小,可能容易使地下室整体重力上浮或水平倾斜;如果刚度比较大的话,可能容易让建筑的整个重心上移。
总的来说,整个结构的局部抗浮和抗沉能力的失效是指产水时的最大静压浮力一般不完全超过整个建筑在该区域所承受的最大设计总荷载重量,但局部自重远小于水的浮力,导致抗浮承载力平衡不稳定。
其特殊的结构还会导致整个地下室墙体出现严重裂缝,部分结构上浮。
受建筑物周围承重墙、内部结构框架的柱和外墙强度的制约,裂缝一般分布在建筑层高或建筑楼面梁跨度的区域,其竖向分布空间通常较宽,并可能具有一定的分布规律。
二、地下室抗浮设计分为三种情况。
1.地下室施工完成后,降水将停止。
此时,地下室建筑的水平重力也将无法直接抵抗来自深层地下水的水的浮力,因为上层建筑本身并没有停止施工。
考虑到这种可能出现的情况,应在施工准备阶段重点检查地下室建筑物的抗浮能力,并适时采取其他相应的必要的抗浮保护措施。
施工期间地下室抗浮问题的探讨与分析(全文)
施工期间地下室抗浮问题的探讨与分析(全文)范本1:施工期间地下室抗浮问题的探讨与分析一、引言地下室抗浮是在施工期间常见的问题之一,因此对于地下室抗浮问题进行探讨与分析具有重要的意义。
本文将从抗浮问题的概念入手,对其成因、影响因素以及解决方法进行详细阐述。
二、抗浮问题的概念抗浮问题是指在地下室施工期间,由于土壤中的水分流失与周边土壤的不平衡力导致地下室楼板、墙体产生浮力,甚至可能导致整个地下室的浮动现象。
三、抗浮问题的成因1. 土壤水分流失:施工期间,地下室周边土壤水分的流失会导致土壤的干燥和收缩,进而增加地下室结构的浮力。
2. 土壤的不平衡力:当地下室施工过程中,周边土壤存在不平衡力,会使地下室产生浮力。
四、影响因素的分析1. 土壤类型:不同类型的土壤对地下室抗浮能力具有不同的影响。
2. 地下水位:地下水位的高低会直接影响地下室的浮力大小。
3. 施工材料选择:不同材料的选择会对地下室的抗浮能力产生显著的影响。
五、抗浮问题的解决方法1. 控制土壤水分:通过合理的排水系统,确保地下室周边土壤的水分均衡,减小土壤干燥收缩的可能性。
2. 增加地下室结构重量:通过增加地下室结构的自重,提高整体的抗浮能力。
3. 使用抗浮装置:如地下室抗浮螺栓、钢筋网等,可以有效地增加地下室的抗浮能力。
六、经验案例分析通过分析实际工程项目中的地下室抗浮问题,并总结出解决问题的有效方法,为后续工程提供经验借鉴。
七、结论地下室抗浮问题是一个需要重视的施工期间问题,通过合理的解决方法和经验总结,可以有效地减少抗浮问题对地下室结构安全的影响。
附件:本文涉及的附件包括地下室施工图纸、抗浮技术方案等。
法律名词及注释:1. 抗浮螺栓:专门用于地下室结构防止浮动的螺栓。
2. 土壤干燥收缩:指土壤中水分流失后的收缩现象。
3. 地下室抗浮能力:指地下室结构抵御浮力的能力。
范本2:施工期间地下室抗浮问题的探讨与分析一、前言地下室抗浮问题是在施工期间经常会遇到的问题之一。
最新浅谈地下室抗浮设计
最新浅谈地下室抗浮设计在建筑工程领域,地下室抗浮设计是一个至关重要的环节。
随着城市建设的不断发展,地下室的规模和深度日益增大,抗浮问题愈发凸显。
如果抗浮设计不合理,可能会导致地下室上浮、结构破坏等严重后果,给工程带来巨大的安全隐患和经济损失。
地下室上浮的原因主要是地下水浮力超过了地下室结构的自重和抗拔力。
地下水的水位变化是影响浮力大小的关键因素。
在雨季或地下水位上升时,浮力会显著增加。
此外,建筑场地的地质条件、地下室的形状和尺寸、上部结构的荷载分布等也会对抗浮设计产生影响。
在进行地下室抗浮设计时,首先要准确确定地下水的水位。
这需要进行详细的地质勘察和水文地质分析。
勘察报告应提供历史最高水位、常年水位以及可能的极端水位等数据。
设计人员要根据这些数据,并结合工程的重要性、使用年限等因素,合理确定抗浮设防水位。
地下室结构的自重是抵抗浮力的重要因素之一。
在设计时,应充分考虑地下室的顶板、底板、墙板以及内部结构的重量。
对于自重不足的情况,可以通过增加结构厚度、采用较重的建筑材料或设置配重等方式来增加自重。
抗拔桩和抗拔锚杆是常见的抗浮措施。
抗拔桩通常具有较大的抗拔力,适用于浮力较大的情况。
抗拔桩的设计需要考虑桩的类型、直径、长度、桩间距等参数。
抗拔锚杆则施工较为方便,但其抗拔力相对较小,适用于浮力较小的地下室。
在选择抗浮措施时,要综合考虑工程地质条件、施工难度、经济性等因素。
在计算抗浮稳定性时,需要根据规范要求进行严格的验算。
通常采用的方法有“抗浮力与浮力比值法”和“整体稳定性分析法”。
前者较为简单直观,直接比较抗浮力和浮力的大小;后者则考虑了土体的抗剪强度和滑动面的形状,计算结果更为准确。
除了结构设计,施工过程中的降水措施也不容忽视。
在地下室施工期间,应采取有效的降水措施,降低地下水位,确保施工的安全和顺利进行。
但在降水过程中,要注意避免过度降水引起周边地面沉降等问题。
此外,还应考虑地下室在使用期间的维护和监测。
最新浅谈地下室抗浮设计
最新浅谈地下室抗浮设计在现代建筑工程中,地下室的建设越来越普遍。
而地下室抗浮设计是确保地下室在地下水作用下保持稳定和安全的重要环节。
随着城市建设的不断发展,地下室的规模和深度不断增加,抗浮问题也日益凸显。
如果抗浮设计不合理,可能会导致地下室上浮、结构破坏等严重后果,给工程带来巨大的损失。
因此,深入探讨地下室抗浮设计具有重要的现实意义。
地下室抗浮设计的基本原理是通过各种措施,使地下室所受到的上浮力小于其自身的重力和抗拔力,从而保证地下室不会上浮。
在进行抗浮设计时,首先需要准确地确定地下水的水位。
地下水水位的确定需要考虑当地的水文地质条件、气象条件、周边环境以及工程的施工和使用情况等因素。
通常,地下水水位会随着季节和气候变化而有所波动,因此在设计中需要选取最不利的水位情况进行计算。
抗浮设计中常用的方法有增加自重法、设置抗拔桩法和设置抗浮锚杆法等。
增加自重法是通过增加地下室的结构自重来抵抗上浮力。
这种方法简单直接,但往往会增加工程造价,并且在地下室空间有限的情况下,增加自重的幅度也受到限制。
比如,可以增加地下室顶板和底板的厚度,或者采用较重的建筑材料。
但需要注意的是,过度增加自重可能会导致基础承载力不足等问题。
设置抗拔桩法是通过在地下室底板下设置抗拔桩,利用桩与土之间的摩擦力和桩身的承载力来抵抗上浮力。
抗拔桩的类型有灌注桩、预制桩等。
灌注桩施工工艺较为复杂,但适应性强;预制桩施工速度快,但对施工场地要求较高。
在设计抗拔桩时,需要根据地质条件、桩型、桩长等因素进行计算,确定桩的数量和布置方式。
同时,还需要考虑桩与地下室结构的连接方式,确保传力可靠。
设置抗浮锚杆法是在地下室底板下设置锚杆,通过锚杆与岩土体的锚固力来抵抗上浮力。
抗浮锚杆具有施工方便、造价较低等优点,但锚杆的锚固力受岩土体性质的影响较大。
在设计抗浮锚杆时,需要对岩土体进行详细的勘察,确定其力学性能和锚杆的锚固长度。
此外,锚杆的防腐处理也是一个重要的问题,需要采取有效的措施保证锚杆在长期使用过程中的耐久性。
对地下室抗浮设计中常见问题进行探讨
对地下室抗浮设计中常见问题进行探讨摘要:随着我国的经济发展飞快,建筑事业得到了前所未有的大发展。
建筑业已成为国民经济支柱产业之一。
在城市化率不断提高的情况下,一些大城市都转向于高层建筑,在高层建筑之下还要考虑到地下室的设计,这就需要考虑到地下室的抗浮设计了。
本文结合工作经验主要针对地下室抗浮设计中常见问题进行探讨,以便供广大相关设计人员参考。
关键词:地下室;抗浮设计;存在问题;解决措施一、什么是抗浮设计地下室的抗浮设计就是结合了地下水位与建筑物所承受的水浮力以及结构本身自重以及压重来进行综合考虑设计的一种方案。
地下室的抗浮设计包括整体抗浮设计和局部抗浮设计。
因为高层建筑本身要求一定的埋置深度,而且随着人们生活水平的提高以及土地价格的飞涨,需要建造更多的地下车库及人们防空地下室,来解决了现在停车的问题和人防问题。
人们对地下空间的开发越来越重视,要求也越来越高,在设计过程中要考虑的问题也多了。
要确保在修建地下室和以后使用地下室时不因抗浮设计不满足而导致结构上浮或开裂。
在地下开挖大面积的空间本身就是一件难度系数较大的事,尤其是还要考虑到大面积范围与地下水浮力的平衡问题,在高层建筑中有很多的建筑设计采用的是整体裙房或者是纯地下结构的设计,在地下室的埋深越来越深。
在地下室中水的浮力会对地下室的结构产生很大的影响,所以在地下室结构设计时应对地下室的水浮力进行计算。
对计算结果与建筑设计的方案相结合就会设计出一套适合此建筑群的地下室设计。
二、地下室抗浮设计所面对的问题对于目前地下室所面对的问题就是地下室的水浮力问题了,地下水浮力对地下室的抗浮能力有着很强大的反作用,若是地下水浮力大于了地下室的抗浮能力,那么就会出现地下室上浮的情况。
所以对于地下室来说,准确的计算出地下室的抗浮力对地下室的工程有着很大帮助。
以前我国的抗浮设计的主要设计方案就是压重法,但是随着时间的变迁越来越多的企业对抗浮的问题采用了其他比较有用的办法,比如说抗拔桩的采用。
浅谈地下室抗浮设计(一)
浅谈地下室抗浮设计(一)引言概述:地下室抗浮设计是建筑结构中至关重要的一环。
在建筑地下室设计中,抗浮是指通过合理的设计措施,防止地下室在地下水位上升时发生浮力过大而导致的结构失稳、倒塌甚至水灾事故的发生。
本文将从地下室抗浮设计的原理、设计要点、设计方法、施工技术以及质量控制等方面,对地下室抗浮设计进行浅谈。
正文内容:一、地下室抗浮设计的原理1. 地下室抗浮设计的基本原理2. 地下室抗浮设计的受力分析3. 地下室抗浮设计的浮力计算方法4. 地下室抗浮设计的承载力计算方法5. 地下室抗浮设计的结构稳定性分析二、地下室抗浮设计的要点1. 地下室抗浮设计的地基处理2. 地下室抗浮设计的排水系统3. 地下室抗浮设计的重力结构设计4. 地下室抗浮设计的钢筋混凝土结构设计5. 地下室抗浮设计的地下连续墙设计三、地下室抗浮设计的方法1. 地下室抗浮设计的传统方法2. 地下室抗浮设计的现代化方法3. 地下室抗浮设计的监测与调整方法4. 地下室抗浮设计的经验法则5. 地下室抗浮设计的模型试验方法四、地下室抗浮设计的施工技术1. 地下室抗浮设计的基坑施工技术2. 地下室抗浮设计的土方开挖技术3. 地下室抗浮设计的基础施工技术4. 地下室抗浮设计的结构施工技术5. 地下室抗浮设计的地下管道施工技术五、地下室抗浮设计的质量控制1. 地下室抗浮设计的质量控制目标2. 地下室抗浮设计的质量控制要点3. 地下室抗浮设计的质量控制措施4. 地下室抗浮设计的质量控制评估5. 地下室抗浮设计的质量控制案例分析总结:通过对地下室抗浮设计的浅谈,我们可以看到地下室抗浮设计对于建筑结构的稳定和安全具有至关重要的作用。
在地下室抗浮设计中,需要充分考虑原理、要点、方法、施工技术和质量控制等方面的因素,以确保地下室的安全可靠性。
因此,在进行地下室抗浮设计时,应严格按照相关规范和要求进行设计和施工,以保证地下室结构的稳定,为人们创造一个安全舒适的居住和工作环境。
浅谈地下室底板抗浮设计(全文)
浅谈地下室底板抗浮设计(全文)范本 1:正文:一、引言地下室底板抗浮设计是地下室工程中非常重要的一环。
本文将从地下室底板抗浮设计的意义、设计原则、设计方法以及注意事项等方面进行细化阐述。
二、地下室底板抗浮设计的意义地下室底板抗浮设计是为了防止地下水位上升时地下室底板发生浮起现象,从而导致地下室的破坏。
合理的底板抗浮设计能够保证地下室的安全稳定,并提高地下室使用寿命。
三、设计原则1. 应根据地下水位变化规律确定底板抗浮标准,确保底板能够承受地下水压力。
2. 应考虑地下室的使用情况,确定底板的材料和结构形式。
3. 应结合地下室的地基情况,采取相应的地基处理措施,提高地下室底板的稳定性。
四、设计方法1. 通过对地下水位数据进行分析,确定地下室底板所需抗浮标准。
2. 根据地下室的使用情况进行结构设计,包括选择合适的材料、确定适当的厚度和形式。
3. 结合地下室的地基情况,采取加固地基、排除渗水等措施,保证底板的稳定性。
五、注意事项1. 底板的设计要充分考虑地下水位变化的影响,避免因地下水位上升而导致底板浮起。
2. 底板的材料选择要考虑其防水性能和抗浮能力,选择合适的材料进行施工。
3. 底板设计时还要考虑地下室的使用情况,如承重能力、防水性能等。
六、附件本文档涉及附件:地下室底板抗浮设计图纸、地下室底板施工方案等。
七、法律名词及注释1. 抗浮:指地下室底板在地下水位上升时能够抵抗浮起的能力。
2. 地下室:指建筑物地下部分。
范本 2:正文:一、概述地下室底板抗浮设计是地下室工程中的一项关键设计环节。
本文将从底板抗浮设计的重要性、设计原则、设计方法以及注意事项等方面进行详细探讨。
二、底板抗浮设计的重要性地下室底板抗浮设计的主要目的在于确保地下室在地下水位上升时不会发生底板浮起现象,从而保证地下室的安全稳定。
合理的底板抗浮设计能够有效延长地下室的使用寿命。
三、设计原则1. 应根据地下水位变化规律确定底板抗浮标准,确保底板能够承受地下水的压力。
浅谈地下室抗浮设计
浅谈地下室抗浮设计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。
标签地下室;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)<O;整体抗浮,一般按照1.2F(浮力)—0.9G(自重+覆重)<0。
浅谈地下室底板抗浮设计
浅谈地下室底板抗浮设计摘要:随着经济的发展,城市建设用地也相对紧张,因此,地下工程的建设也非常广泛。
在地下工程的设计最常见的是抗浮设计问题,一旦处理不当将直接影响建筑的安全性。
本文结合工程实例,对地下室的抗浮设计进行探讨,对地下室抗浮计算和方案制定中应该注意的问题做一归纳总结,供设计人员参考。
关键词:地下室底板;抗浮计算;荷载计算;抗浮方案;设计随着我国经济的增长,城市建设规模的扩大,城市建设用地相对紧张,建筑物朝着高、大、深、重的方向发展,为了满足需要,地下车库、地下室的开发和利用越来越多。
地下室等地下建筑不得不面临的问题就是地下结构物的防水与抗浮问题,埋深较大的地下室抗浮问题就显得尤为重要。
因为浮力的存在,会对地下结构及上部结构产生破坏,地下建筑物整体不均匀浮起,导致梁柱节点处开裂和底板破坏以及建筑物的倾斜等,如不进行抗浮设计,将给结构留下安全隐患。
因此,如何解决地下室的抗浮问题引起工程师的广泛关注。
1 工程概况某建筑工程,地上17层,地下1层,建筑总高度为52.0m,采用框剪结构。
该工程有大片的一层地下车库,采用框架结构。
主体采用静压预应力方桩基础加抗水板,地下车库采用独立基础加抗水板。
地下车库与主体分缝,仅基础相连。
该工程0.000相应于绝对高程为13.855。
设计水位绝对高程为12.000,相当于-1.855;抗浮水位绝对高程为13.150,相当于-0.705。
6#楼地下室地面标高为-5.400(以下称为“地面一”),局部地面标高为-6.400(以下称为“地面二”),地下车库地面标高为-3.000(以下称为“地面三”)。
2 地下室抗浮计算2.1 6#楼主体结构抗浮方案初定6#楼为高层建筑,建筑总重力远远大于水浮力,所以可以不考虑整体抗浮,只需要考虑局部抗浮,即需要考虑抗水板的配筋计算。
抗水板是抵抗水浮力的构件,水浮力越大,抗水板配筋越大;抗水板上压重越大,抗水板配筋越小。
因此,当时就有两种方案选择:方案一是将抗水板板面取到-6.400,即与地面二相平,地面一的地方压重,以减小抗水板配筋。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅谈地下室结构抗浮设计问题分析
发表时间:2019-08-28T14:01:27.280Z 来源:《基层建设》2019年第16期作者:李坚
[导读] 摘要:近几年来,有不少地下室由于各种原因而造成工程事故,如某医院两层独立地下车库,在施工过程中,出现整体上浮;又如,某体育中心游泳馆,地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝;再如,某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm,柱间板出现45°破坏性裂缝等等问题经常性的发生,造成了严重的财产损失和经济损失。
广东建筑艺术设计院有限公司 510655
摘要:近几年来,有不少地下室由于各种原因而造成工程事故,如某医院两层独立地下车库,在施工过程中,出现整体上浮;又如,某体育中心游泳馆,地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝;再如,某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm,柱间板出现45°破坏性裂缝等等问题经常性的发生,造成了严重的财产损失和经济损失。
本文就是针对这些事故的原因进行归纳和分析。
关键词:地下室;抗浮设计;抗水板
一、概述
随着国民经济的发展,城市建设的也得到迅速的发展。
而城市土地资源的日益紧缺,建筑及城市交通逐步向地下发展。
大商业建筑、高层及超高层建筑由于其功能和结构本身的需要,大多设置了地下室。
随着建筑层数的日益增高,地下结构已向多层发展,其基坑支护、地下结构设计、地下室的施工及防水等日益成为建筑工程界关注的热点。
由于地下室工程的施工环境特殊、隐蔽性大、涉及的工种多、施工复杂,也容易出现质量问题,因而对设计有一定的特殊要求。
二、地下室抗浮水位的合理选取
设防水位的确定对建筑物的安全和业主的投资有较大的影响。
较多文献已指出岩土地基中的地下水浮力的确定,不能简单按静水压力公式计算,即地下水的水压力在垂直方向上并非随深度增加而线性增加。
从《铁路桥涵设计规范》和《岩土工程手册》的规定中可以看出建筑物基础位于不同持力层时,浮力计算有差别。
当位于粉土、粘土、砂土、碎石土和节理裂缝发育的岩石地基时,由于地层的透水性好,水浮力不应折减,而位于节理裂隙不发育的岩石地基时,甚至工程底板与岩石密贴时,可考虑水浮力的折减,甚至不考虑水浮力的作用。
当建筑物位于黏土地基时,其浮力较难准确确定,应结合地区的实际经验考虑。
根据勘察单位提供的岩土工程勘察报告,确定地下室抗浮设防水位时,应根据设计规范中确定的原则:防水要求严格的地下室,其设防水位可按历年最高地下水位;对防水要求不严格的地下室其设防水位可参照近3~5年最高水位及勘查时的实测静止地下水位。
由此,如何合理确定抗浮水位的取值,应根据工程的特点、地理环境、地质情况及场地条件等因素,还有工程勘察报告中提供场区历年最高水位和近年的最高地下水位,并结合当地的工程经验综合考虑,确定建筑物的设防水位和抗浮设计水位,使设计做到经济、安全。
在建筑允许的情况下,尽可能提高基坑坑底的设计标高,间接降低抗浮设防水位。
具体措施可采用平板式筏板,一般而言,平板式筏板基础的重量与“低板位”梁板式筏板基础上填覆土的重量基本相当,但后者的基础高度一般要比前者高。
地下室楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖。
宽扁梁的截面高度一般为跨度的1/16~1/22,宽扁梁的使用将有效地降低地下结构的层高,从而相对降低了抗浮设防水位。
三、地下室抗浮方案
目前针对地下室抗浮问题主要有增加自重法和设置抗拔桩这两种方案。
1、增加自重法方案
增加自重法包括地下室顶板压载、地下室底板加载及边墙加载等方法,增加地下结构物自身重量(即恒载),使其自身的重力始终大于地下水对结构物所产生的托浮力,确保结构物不上浮。
这种方法的优点是:施工及设计较简单;缺点是:当结构物需要抵抗浮力较大时,由于需大量增加混凝土或相关配重材料用量,故费用增加较多。
还可能影响对地下结构物室内使用净高。
1)顶部压载措施
顶部压载措施是将地下结构物顶板的混凝土加厚或增加其他压载材料,使自身重量(即恒载)增加以抵抗地下水的上浮力,但增加的混凝土却占去原有覆土的位置,所以增加的重量仅为混凝土与覆土重量之差。
因为混凝土与覆土重量的差距不大,所以此法的效益不大,并且使地下结构与地表的距离拉近,由此减少了地下结构上方覆土厚度。
此法一般用于埋深较浅、不需增加太厚压载物且其顶部有条件压载的地下结构物的抗浮,否则,其顶部有条件压载也会增加结构自身造价和基础造价,对规模较大、埋深较深的地下结构物的抗浮不宜采用此法作抗浮措施。
另外,当采用此法作抗浮措施时,施工时应避开雨季;因为刚封顶后地下室,还来不及做其他项目时,雨季使地下室处于其最不安全的时期。
2)底板加载措施
基板加载措施是将地下结构物底板的混凝土加厚,使自身重量增加以抵抗地下水的上浮力,但在增加混凝土的同时也增加了水的上浮力,所以它增加的重量是混凝土与水的重量之差。
因为混凝土与水的重量差距远比混凝土与覆土的重量差距大,所以每增加单位体积的基底板混凝土,其抗浮效益比顶板压载法要大,但会提高工程造价,采用基板加载抗浮措施,不仅在地下室底板需浇筑大量的压载混凝土,在材料上造成极大的浪费,厚板给施工也带来非常大的困难和不便。
因压载增加了地下室底板的厚度,造成地下室净空变小,给以后的使用带来不便。
此方案造价很高既费钱又费工,此法一般用于埋深较浅、不需增加太厚混凝土的地下结构物的抗浮。
3)侧墙加载措施
侧墙加载措施是将地下结构物侧墙的混凝土加厚,这种做法虽然增加了水的上浮力,但也由此加宽了地下结构物上方覆土的范围。
这种做法虽然也可得到较大的抗浮力,并且不需要加深基坑开挖,但开挖的范围却因此增宽,在地价昂贵的地区,经济效益也将因此折减。
此法一般适用于不受场地限制、地价不贵地区的规模较小地下结构物的抗浮。
2、设置抗浮桩
目前,设置抗拔桩是在地下室抗浮设计中使用较为广泛的一种方法。
但仔细分析,这种方法也有一定的局限性。
因为地下室的抗浮设防水位是根据拟建场地历年最高水位,并结合近几年的水位变化情况提出来的,即使经过重新评估后确定的抗浮设防水位,也是按一定的统计规律得出的结论。
显然,该方法确定的地下水位在一般的情况下是很难达到的;加之设计计算的不精确性,也使得抗拔桩都具有一定的安全储备,因此,“抗拔桩”实际上长期起着“抗压桩”的作用,这种“反作用”将阻碍有抗浮要求的地下室的合理沉降,而这种变化将会使不
设缝的大底盘地下室在主体结构和裙房之间产生更大的不均匀沉降差,这正是我们在设计中想极力避免的;同时设置抗拔桩后,计算基础底板内力及配筋时应考虑地下水压力,这样也会增加基础底板的荷载。
因此,针对抗拔桩的使用时,应该结合工程的实际情况及当地的工程经验。
另外,在抗拔桩桩体结构设计中,抗拔桩主要依靠桩体的侧摩阻提供抗拔力,其受力机理基本类似于锚杆,但由于土体中应力垂分布使土体处于受拉状态。
因此,其侧摩阻大小不能简单的依据承载桩的侧摩阻来计算其承载力,必须进行修正,修正系数可参考桩基规范;因此,设计时对抗拨桩的设计承载力取值不应过高,特别是预制管桩,光滑的圆断面桩在饱和土浸水条件下其抗拨能力是很低的,一旦被向上抽拨,扰动后桩的抗拨力将完全丧失。
抗拔桩桩体的配筋依据抗拔桩承载力极限标准值进行抗拉配筋,依据桩体应力分布原理,可采用不均一配筋法,即抗拔桩下段由于其拉力相对较小,可适当降低配筋量,底端依据混凝土抗拉强度的大小,减小钢筋笼长度,从而降低工程造价。
四、其他应该注意的问题
地下室斜坡道设计时,应进行抗浮验算,斜坡道与主体分缝处做作处理。
高层建筑地下室还应考虑整体抗浮与局部抗浮,因为高层建筑地下室不是一个刚体,它会产生整体或局部的变形和破坏,水对地下室的浮力主要以水压力的形式作用在地下室底板上。
抗浮设计首先应验算结构的整体抗浮安全度,若满足则再验算局部抗浮安全度,要按逐个柱的受荷面积来进行,并主要针对那些上部结构层数少,结构自重小的部位,特别是地下室超出高层塔楼范围较多的部位以及高层塔楼围合的内天井部位。
结束语
在合理的选择抗浮水位之后,在选择抗浮方案时,可按其经济合理、技术先进、安全可靠和方便施工为原则。
还应根据工程特点、地质情况、场地条件、环境和当地当时的实际情况等因素,综合考虑,因地制宜,选择一个最佳有效的抗浮方案。
参考文献:
[1]《岩土工程手册》编写委员会.岩土工程手册[M].中国建筑工业出版社.
[2] TBJ 2-85,铁路桥涵设计规范[ S].
[3] G B 50007-2002,建筑地基基础设计规范[ S].
[4] 陈颖.地下室结构抗浮设计中常遇问题及解决措施[J].山西建筑,2014.。