【结构设计】地下室抗浮设计优化学习
【结构设计】建筑地下室抗浮设计问题解惑
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建筑地下室抗浮设计问题解惑随着我国改革开放的不断深入,城市用地越来越紧张,城市地下空间的开发和利用日益得到政府部门的重视,许多城市利用广场、绿地等建设地下工程,但是建设地下工程,都受到着地下水的浮力作用,如地下铁道和隧道、地下商场、地下人行通道等地下工程都受到地下水浮力的作用,导致建筑底板破坏、梁柱节点处开裂及底板的破坏等.因此,工程的抗浮设计是否正确合理,直接关系到工程的安全可靠和工程造价,应引起设计者的高度重视.1存在的问题地下建筑的层数一般不高,但是建筑面积非常大,导致地下室处在地下水的浮力作用下,不能用自身重量来平衡这种浮力,导致地下建筑的顶板受到巨大力的作用,对于层数在3层以下或底板埋深>7m的地下室来说,永久抗浮安全度往往不够,导致地下室整体或局部上浮的工程事故时有发生,给国家和人民带来了极大的损失,随着地下空间的逐步利用,人们总结了出现这种问题的原因:1)没有考虑到地下水浮力的作用或没有对水浮力作用机理有足够的认识,导致在建设地下工程时没有做抗浮验算;2)没有做好施工现场的地下水勘察工作,导致抗浮设计中地下水水位的取值不当,没有考虑到极端天气下出现的最高水位;3)设计人员忽视了抗浮计算中的一些因素,导致抗浮措施不当;4)施工单位在地下工程建设过程中对于抗浮措施没有引起足够的重视.2地下工程抗浮措施的选择下水浮力的作用机理,可以采取配重法来平衡水浮力,这种方法简单有效,主要可以通过增加自身的重量来抵御水的浮力;工程上也采用设置抗浮桩的方法解决抗浮问题,其原理和配重法一样,只不过设置抗浮桩是利用桩侧面和土体的阻力来平衡浮力的.对于配重法,适用范围广,可以将增加的重量设置在底板上,通过抗浮计算得到需要配置的重量,然后再底板上设置回填层,用土、砂、石等密度大的材料进行回填,利用回填物的重量来增加地下工程的总体重量,达到抗浮的目的.有时可以利用底板外挑部分回填一部分配重,达到增加自身重量的目的;对于底板为板柱或梁板结构,可以利用底板柱帽或梁至地坪之间的空间设置回填土,这种方法可以解决地下工程抗浮问题,还可以作为底板的防水处理.综上,配重法作为一种简单可行的方法,不受地理条件、施工环境的影响,不但可以降低造价,还可以解决抗浮问题,常常作为基本方法予以采用.采用抗浮桩进行抗浮设计,主要是利用抗浮桩侧面与土体的摩擦来抵消地下水浮力的,抗浮桩的效果与桩长、桩径、桩型以及周围的地质条件都有很大的关系,因为制造抗浮桩的造价高,所以一般使用在柱、墙下等抗浮面积较大、受环境条件、施工条件影响大的地方.抗浮锚杆是利用锚杆与砂浆组成一个锚固体,保证锚固体和岩土层的结合力,可以提高地下建筑的抗浮能力.抗浮锚杆具有造价低、施工方便、受力合理等优点,广泛的用于地下空间抗浮施工.在实际施工中,施工人员要根据地下工程的结构形式、地质条件、浮力大小、施工条件和工期要求等因素确定采用何种抗浮措施.3地下工程的抗浮设计3.1设计流程对于地下工程抗浮设计总原则,应该满足下式要求:式中:W为地下建筑自重及其上作用的永久荷载标准值的总和;F为地下水浮力.当地下建筑自重及地面上作用永久荷载标准值的总和不满足(1)式要求时,应进行地下建筑抗浮设计.在具体设计时当建筑物的地面上结构外边线与地下建筑外边线基本重叠时,地下建筑的抗浮设计按以下原则进行:1)当结构重量大于地下水的浮力且满足(1)式时,不必考虑地下水对地下建筑整体浮力作用,但应在设计中提出施工中必须采取隔水或降水措施降低地下水位;2)当结构重量小于地下水浮力时,地下建筑肯定要设置永久性抗浮构件或采取其他有效措施以平衡地下水对整体结构的浮力;3)上述两种情况还必须考虑地下水浮力对地下建筑底板的反向作用,保证地下建筑底板构件在地下水反向作用下应具有足够的强度和刚度,并满足构件的上拱抗裂要求.3.2水浮力计算一般情况下,水浮力可以由岩土工程勘察报告提供的用于计算地下水浮力的设计水位,根据阿基米德定律依照公式:(2)其中,V0为水浮力;F3为地下建筑重力;F4为覆土重力;A为承重地下水浮力作用的竖向受力单元的地下室柱网面积;F1为桩柱重力;F2为承台重力;F5为±0.000以上主体垂直荷载.若计算结果v>0,则应采取抗浮措施.在浮力计算过程中要注意:当地下建筑面积与上部主体结构面积相同时,可简单比较地下建筑水浮力与建筑总荷载的关系,来判断是否可能发生上浮;当地下建筑面积大于上不主体建筑±0.000层面积时,或按裙房楼层比较浮力与建筑总荷载,浮力大于建筑总荷载时,应以竖向受力构件为单元分析浮力的平衡状态.3.3抗浮设计当计算所得的浮力V>0时,应采取抗浮措施,在选择抗浮措施时,要做到经济合理,首先要分析工程地质和水文地质条件,并分别区别施工阶段和竣工后使用阶段的不同情况.1)施工阶段的抗浮措施.地下建筑物若处于透水系数比较大的粉质粘土、粉土、砂土中,由于正值施工期间,地下建筑的顶板和覆土尚未完成,此时底板和外墙已施工完成.在地下水的作用下,形成了水浮力,当浮力不大时,可以利用排水明沟、集水井进行排水,以减少水浮力;当土质的渗透系数大,应在地下建筑底板中设置后浇带,利用板下的垫石作为倒滤层,排除水后,直到地下建筑底板的水排干净后,浇筑后浇带的混凝土;2)永久性抗浮措施.在上面提到利用配重法、抗浮桩法、抗浮锚杆等来平衡地下水浮力,工程中常用的永久性抗浮措施:抗浮锚杆,由于粘质粉土、硬塑状粘土或风化基岩适宜钻孔注浆,若地下建筑底板下是这些土层,可以利用注浆锚杆法.抗浮锚杆具有良好的底层适应性,易于施工,锚杆布置非常灵活,锚固效率高.由于其单向受力特点,抗拔力及预应力易于控制,有利于建筑构件的应力与变形协调,降低结构造价,在许多条件下,优于配重法和抗浮桩法.4地下建筑上浮后处理措施当发生地下建筑上浮后,应尽快采取措施增加配重和降低地下水水位,以减小水浮力,再检查地下建筑上浮是否造成建筑结构的破坏,破坏过程是否可以修复.常用的几种地下建筑上浮处理方法:1)加载.设法迅速增加地下建筑的重量,以克服水浮力及地下建筑侧墙与土体之间的摩擦力,使卡在土层中的地下建筑沉回原位;2)抽水.可以在现场重新启动原有的抽水井或另行打设抽水井以降低水压;3)解压.在地下室底板上钻孔,以宣泄地下水,此外如果地下建筑外侧有足够的场地,可以考虑将周边塌方部分挖除,可以使地下建筑较易于下沉.5结论地下室的抗浮设计是结构设计中的一个重要组成部分.设计人员应根据地下工程具体情况进行认真分析,正确计算水浮力与抗浮力,处理好工程整体抗浮与局部抗浮的关系,选择合理的抗浮措施,既保证地下工程的安全,又节省投资.。
地下室抗浮设计(2024)
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引言概述:地下室抗浮设计是在地下室建设过程中至关重要的一环。
在地下室施工中,由于地下水位的压力,地下室会产生浮升的风险,在设计中必须采取相应的措施来保证地下室的稳定性和安全性。
本文将对地下室抗浮设计进行详细探讨,包括设计原则、抗浮措施以及施工中的注意事项。
正文内容:一、设计原则1.1地下水位分析:在进行地下室抗浮设计之前,需要对地下水位进行详细的分析。
通过对地下水位的调查和监测,确定地下室地基所承受的水压力大小和变化趋势,从而提供设计依据。
1.2沉降分析:地下室建设过程中,地基沉降是不可避免的。
设计师需要通过地基工程勘察和分析,确定地基承载能力和沉降量的合理范围,并采取相应的措施降低地基沉降对地下室的影响。
1.3抗浮设计计算:抗浮设计计算是地下室抗浮设计的核心内容。
设计师需要根据地下室的结构和地下水的压力,进行浮力计算和承载力计算,确保地下室能够有效地抵抗浮升力。
还需要考虑地下室的重力结构和承载能力,以保证其稳定性。
1.4抗浮控制策略:设计师需要制定详细的抗浮控制策略,包括采取何种措施来减小浮升力、增加地下室的自重和刚度、提高地下室的排水能力等。
这些措施应当符合相应的抗浮设计标准和规范。
1.5施工监测和评估:地下室抗浮设计不仅仅是在施工前的计算和设计,还需要在施工过程中进行监测和评估。
通过实时监测地下室的变形和地下水位的变化,及时调整设计措施,确保地下室的抗浮性能。
二、抗浮措施2.1地下室顶板加强:地下室顶板是主要受力面之一,需要采取相应的加固措施来增加其抗浮能力。
可以采用增设钢筋或混凝土加厚的方式来增加顶板的刚度和承载能力。
2.2基础加固:地下室的基础是抗浮的重要组成部分,需要采取适当的加固措施来增强其抗浮能力。
可以采用加宽基础底座、增加基础深度或使用专用的加固材料等方式来提高基础的承载能力。
2.3排水系统设计:地下室的排水系统在抗浮设计中起着重要的作用。
设计师需要合理设计排水系统,确保地下室内的水能够及时排出,减小地下水位的压力。
地下室抗浮设计
![地下室抗浮设计](https://img.taocdn.com/s3/m/3efc788f81eb6294dd88d0d233d4b14e84243e1b.png)
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。
然而,地下室在施工和使用过程中,可能会面临地下水浮力的影响,如果抗浮设计不合理,将会给建筑带来严重的安全隐患。
因此,地下室抗浮设计是建筑设计中一个至关重要的环节。
地下室受到地下水浮力作用的原理其实并不复杂。
当地下室位于地下水位以下时,水会对地下室结构产生向上的浮力。
如果这个浮力大于地下室结构自身的重量以及其上所承受的其他竖向荷载之和,地下室就会有上浮的趋势。
一旦发生上浮,可能导致地下室结构开裂、变形,甚至影响整个建筑物的稳定性和安全性。
在进行地下室抗浮设计时,首先要准确地确定地下水位。
地下水位的高低受到多种因素的影响,如季节变化、降雨量、周边地下水开采情况以及地形地貌等。
因此,需要进行详细的地质勘察和水文调查,以获取可靠的地下水位数据。
通常,在设计中会考虑最高地下水位,以确保地下室在最不利的情况下也能保持稳定。
在确定了地下水位后,接下来需要计算地下水浮力。
浮力的大小等于地下室排开的水的重量。
计算时要考虑地下室的形状、尺寸以及埋深等因素。
同时,还需要考虑地下水的水压力分布情况,因为不同部位的水压力可能不同,这会影响到浮力的计算结果。
地下室抗浮设计的方法有多种,常见的包括增加结构自重、设置抗浮桩、抗浮锚杆以及采用排水减压措施等。
增加结构自重是一种比较简单直接的方法。
通过增加地下室顶板、底板和墙板的厚度,或者采用较重的建筑材料,可以增加结构的重量,从而抵抗地下水浮力。
但这种方法可能会导致成本增加,并且对于浮力较大的情况,单纯依靠增加自重可能效果不佳。
设置抗浮桩是一种常用的抗浮措施。
抗浮桩通常是灌注桩或预制桩,通过桩身与周围土体的摩擦力和桩端阻力来抵抗浮力。
抗浮桩的设计需要考虑桩的类型、直径、长度、间距以及桩身的强度等因素。
在设计时,要根据地质条件和浮力大小进行合理的计算和布置。
抗浮锚杆也是一种有效的抗浮手段。
抗浮锚杆是将锚杆锚固在地下室底板下的岩层或土层中,通过锚杆的抗拔力来抵抗浮力。
浅析地下室抗浮设计(全文)
![浅析地下室抗浮设计(全文)](https://img.taocdn.com/s3/m/9b3bdc7eb207e87101f69e3143323968011cf407.png)
浅析地下室抗浮设计(全文)【范本1】:地下室抗浮设计浅析一.引言地下室抗浮设计是建造地下室的重要环节,合理的抗浮设计可以有效地防止地下室因地下水压力过大而浮起的情况发生,保证地下室的安全运行。
本文将从地下室的抗浮设计原理、设计方法以及设计注意事项三个方面进行分析。
二.地下室抗浮设计原理1. 地下室抗浮设计的概念地下室抗浮设计是指在地下室施工过程中,通过有效的措施来防止地下水对地下室构筑物产生的浮力。
2. 影响地下室抗浮设计的因素地下室抗浮设计的主要影响因素包括地下水位、地下水压力、地下室的结构形式和施工工艺等。
3. 抗浮设计的原理抗浮设计的原理是通过增加地下室的自重和增加地下室与地面之间的摩擦力,从而减小地下室受到的浮力。
三.地下室抗浮设计方法1. 重力平衡法重力平衡法是通过增加地下室的自重来抵消地下水的浮力,常用的方法包括增加地下室的重力物体和加重土体。
2. 摩擦平衡法摩擦平衡法是通过增加地下室与地面之间的摩擦力来抵抗地下水的浮力,常用的方法包括增加地下室的横向摩擦力和增加地下室底板的横向摩擦力。
四.地下室抗浮设计注意事项1. 合理选取设计参数地下室抗浮设计需要根据具体工程的情况来选取合理的设计参数,包括地下室的自重、底板的厚度和材料强度等。
2. 确保设计的可行性地下室抗浮设计需要进行合理的计算和模拟,确保设计的可行性和有效性。
3. 严格执行设计要求地下室抗浮设计需要严格按照设计要求进行施工,确保施工质量。
附件:1. 地下室抗浮设计计算表格2. 地下室抗浮设计施工图纸法律名词及注释:1. 地下水位:指在地下岩石或土壤中的自由水面的高度。
2. 地下水压力:地下水对地下室构筑物施加的压力。
3. 自重:地下室本身的重力。
4. 摩擦力:两个物体接触面之间相互抵抗相对运动的力。
【范本2】:地下室抗浮设计浅析一.背景介绍近年来,地下室的建设越来越普及,但同时也面临着地下水位较高导致地下室抗浮不足的问题。
本文旨在深入探讨地下室抗浮设计的原理、方法和注意事项,以期为相关工程提供参考依据。
地下室抗浮设计
![地下室抗浮设计](https://img.taocdn.com/s3/m/fb28affe0129bd64783e0912a216147916117e06.png)
地下室抗浮设计在建筑工程中,地下室的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,地下空间的开发利用越来越广泛,地下室的深度和面积也在不断增加,这使得地下室抗浮问题变得日益突出。
如果地下室的抗浮设计不合理,可能会导致地下室上浮、结构开裂、渗漏等严重问题,影响建筑物的正常使用和安全。
因此,做好地下室抗浮设计是确保地下室工程质量和安全的关键。
一、地下室抗浮设计的基本原理地下室抗浮设计的基本原理是通过平衡地下室所受到的浮力和抗浮力,使地下室在地下水位上升时保持稳定。
浮力是由地下水对地下室结构产生的向上的压力,其大小等于地下室排开地下水的体积乘以水的重度。
抗浮力则主要包括地下室结构的自重、地下室顶板上的覆土重量以及抗拔桩或抗浮锚杆提供的抗拔力等。
在进行地下室抗浮设计时,需要根据工程所在地的地质条件、地下水位变化情况以及建筑物的使用要求等因素,合理确定抗浮设防水位,并计算地下室所受到的浮力和抗浮力。
当抗浮力大于浮力时,地下室能够保持稳定;当抗浮力小于浮力时,需要采取相应的抗浮措施,如增加地下室结构的自重、增加覆土厚度、设置抗拔桩或抗浮锚杆等,以提高抗浮力,确保地下室的抗浮安全。
二、地下室抗浮设计的影响因素1、地质条件地质条件是影响地下室抗浮设计的重要因素之一。
不同的地质条件下,地下水的分布和赋存情况会有所不同,从而影响地下室所受到的浮力。
例如,在渗透性较好的砂土层中,地下水的流动较为顺畅,浮力较大;而在渗透性较差的黏土层中,地下水的流动受到限制,浮力相对较小。
2、地下水位变化地下水位的变化是地下室抗浮设计中需要重点考虑的因素。
地下水位的变化可能受到季节、气候、周边排水系统、地下工程施工等多种因素的影响。
在进行抗浮设计时,需要根据当地的水文地质资料,合理确定抗浮设防水位,并考虑地下水位的可能变化幅度,以确保地下室在极端情况下仍能保持稳定。
3、建筑物的使用要求建筑物的使用要求也会对地下室抗浮设计产生影响。
地下室抗浮方案(一)
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地下室抗浮方案(一)引言概述:地下室抗浮方案(一)是针对地下室建设过程中可能出现的浮动问题而提出的解决方案。
本文将分为五个大点来详细阐述地下室抗浮方案的具体内容。
正文:一、地基处理1. 地下室建设前应进行地质勘探,以了解地下基岩情况。
2. 根据地质情况,采取适当的地基处理方法,如加固地基、注浆等。
3. 在地基处理过程中,需考虑地下水位及周边土质的影响。
二、地下室结构设计1. 结构设计应符合地质勘探结果,合理分析地下室的荷载和力学特性。
2. 合理选择地下室的结构材料和构造形式,以提高地下室的抗浮能力。
3. 设计中应考虑地下水涨落时对地下室结构的影响,合理控制结构的变形和裂缝。
三、防水措施1. 地下室施工过程中应采取适当的防水措施,以防止地下水渗入地下室。
2. 选择合适的防水材料,进行地下室墙体和地板的防水处理。
3. 定期检查和维护地下室防水系统,确保其正常运行。
四、地下室降浮控制1. 在地下室建设过程中,地下水位的变化可能导致地下室浮动。
2. 可采取降浮控制方式,如增大地下室重力、改变地下水压等。
3. 利用降浮控制手段,有效防止地下室浮动,保证地下室的稳定性。
五、监测与维护1. 地下室建成后,应进行系统的监测和维护工作。
2. 定期检查地下室结构和防水系统,及时发现问题并予以解决。
3. 加强地下室使用者的安全意识,教育其正确使用地下室设施,避免因不当行为引发地下室浮动。
总结:地下室抗浮方案(一)通过地基处理、结构设计、防水措施、地下室降浮控制和监测与维护等五个方面的措施,有效地解决了地下室浮动问题。
这些措施的实施将保证地下室的稳定性和安全性,为地下室的使用者提供安全的居住、办公及其他功能的场所。
地下室抗浮方案
![地下室抗浮方案](https://img.taocdn.com/s3/m/6f95ee54591b6bd97f192279168884868762b88d.png)
地下室抗浮方案在建筑工程中,地下室的抗浮问题是一个至关重要的环节。
如果抗浮措施不当,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和安全隐患。
因此,制定科学合理的地下室抗浮方案显得尤为重要。
一、地下室抗浮的基本原理地下室抗浮的原理是通过各种措施,使地下室所受到的上浮力小于或等于地下室自身的重量以及抗浮结构所提供的抗浮力之和,从而保证地下室在地下水位上升时不会发生上浮现象。
上浮力的大小取决于地下水位的高度、地下室的面积以及水的重度。
地下室自身的重量包括结构自重、覆土重量等。
抗浮力的来源则主要有抗拔桩、抗浮锚杆、增加配重等。
二、地下室抗浮方案的设计要点1、准确的地质勘察在设计地下室抗浮方案之前,必须进行详细的地质勘察,了解地下水位的变化规律、土层的物理力学性质等。
这是制定合理抗浮方案的基础。
2、合理确定抗浮设防水位抗浮设防水位是指地下室在设计使用年限内可能遇到的最高地下水位。
确定抗浮设防水位时,需要综合考虑历史最高水位、当地的水文气象资料、地下水的补给和排泄条件等因素。
3、计算上浮力和抗浮力根据确定的抗浮设防水位和地下室的尺寸,准确计算上浮力的大小。
同时,根据选用的抗浮措施,计算抗浮力的大小,确保抗浮力大于或等于上浮力。
4、选择合适的抗浮措施常见的地下室抗浮措施有以下几种:(1)抗拔桩抗拔桩是通过桩身与土层之间的摩擦力和桩端的阻力来提供抗拔力。
抗拔桩的优点是承载能力高、稳定性好,适用于上浮力较大的情况。
(2)抗浮锚杆抗浮锚杆是将锚杆锚固在土层中,通过锚杆与土层之间的粘结力来提供抗拔力。
抗浮锚杆施工方便、造价较低,但承载能力相对较小,适用于上浮力较小的情况。
(3)增加配重通过在地下室顶板或底板增加混凝土配重、增加覆土厚度等方式来增加地下室的重量,从而抵抗上浮力。
这种方法简单易行,但会增加地下室的造价和施工难度。
(4)排水减压通过设置排水系统,降低地下水位,减小上浮力。
这种方法适用于地下水位变化较大、有可靠排水出路的情况。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/853c3086f021dd36a32d7375a417866fb84ac003.png)
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。
房屋建筑地下室结构抗浮设计
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浅析房屋建筑地下室结构抗浮设计摘要:抗浮是地下室设计过程非常重要的一部分,如何解决地下室的抗浮问题已经成为一个经常面临的问题,引起建筑结构设计师的广泛关注。
地下室的抗浮一旦处理不当将直接影响建筑的安全性。
本文结合笔者多年房屋建筑工程设计实践,详细对地下室的抗浮设计进行了探讨。
关键词:地下室抗浮设计房屋建筑1、引言随着城市建设的快速发展,地下室得到了广泛的开发和利用。
地下室不得不面临的问题就是抗浮问题,尤其埋深较大的地下室。
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,地下室的抗浮设计不容忽视。
2、地下室的抗浮设计分为三种情况2.1地下室施工完毕后便停止降水,这时即便地上结构层数较多,但因上部结构还没有施工,地下室的自重无法抵抗地下水的浮力。
这种情况下应对地下室进行施工阶段的抗浮验算,并采取相关的抗浮措施。
2.2地下水位较高,且地下室埋深较大、地上结构层数较少。
这种情况下,结构的自重无法抵抗地下水的浮力,需对整体结构进行抗浮验算。
2.3本身的自重可以抵抗地下水的浮力,但是地下室底板也需进行抗浮设计。
3、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《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。
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)](https://img.taocdn.com/s3/m/f801ab571fb91a37f111f18583d049649b660e2f.png)
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。
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1、局部抗浮设计必须在整体抗浮稳定性满足设计要求的前提下进行 2、当地下室整体抗浮满足要求或采取压重措施后整体抗浮满足要求时, 局部抗浮设计应包含以下内容 1)荷载确定:基底标高浮力-底板及其上覆自重承载力计算时应乘以分项系 数,其中水浮力的分项系数取1.35,自重的分项系数取1.0裂缝计算时 取标准值 2)根据不同的基础形式选用不同的计算方法,进行地下室底板)混凝土构 件的抗弯、抗剪、抗裂等计算,完成截面配筋设计。 3)构造设计:除梁板式抗水底板外,独立基础加抗水底板、板等基础形式 均需满足无梁楼盖的构造要求
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一、概述 二、整体抗浮设计 三、局部抗浮设计 四、抗浮锚杆的设计 五、施工阶段的抗浮设计
根据《地规》3.02第6条:建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时, 尚应进行抗浮验算。
抗浮设计应根据地质报告出具的抗浮设计水位进行计算,现阶段设计过 程中经常会遇到地质报告不全或者是非正式的地质报告,在看地质报告的 过程中要着重检查有无抗浮水位的描述,描述是否准确,前后结论是否一 致,发现问题应及时与建设方和察部门联系确认。抗浮水位有时会影响基 础形式的选取。
这里有三点需要注意(1)在计算结构自重时,对自重变异较大的材料和 构件,自重标准值应取下限值
(2)水头高度的计算,无论抗浮设计水位的标高是否高于地下室顶板,计 算时最高取至地下室顶板标高 (3)地下室顶板的覆容重,位于地下水位以下,取浮容重,位于地下水位 以上根据压实程度取16~17 以下根据水位于车库的三种标高关系分别推算
2、若整体不满足设计要求时,通常有三种处理方式 增加压重、采用抗浮锚杆、采用抗拔桩 整体抗浮稳定性不满足设计要求而采取增加压重的措施时,可采取地下 室底板压重,顶板压重两种方式。压重材料可根据需要选用普通回填土、 毛石混凝土、素混凝土、铁屑混凝土等 1.对于非岩石地基如粉质粘土、粉、中粗砂等易开挖的地基,应首选地 下室底板压重方案。其优点是地下室底板局部抗浮受力减小从而节省结 构底板造价,地下室顶板梁不受影响;缺点是开挖及回填量增大、竖向构 件长度增大。 2.对于岩石地基等开挖难度较大的地基,优选地下室顶板压重的方案(多 层地下室同理),其优点是减少爆破开挖及回填量、构件长度不受影响;缺 点是底板,顶板均比底板压重方案增加受力及结构造价(竖向构件可能也
地下室抗浮方案(二)2024
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地下室抗浮方案(二)引言概述:地下室抗浮方案是指在建筑设计和施工中考虑地下室浮动问题的解决方案。
在本文中,我们将继续讨论地下室抗浮方案的相关内容,探讨如何有效解决地下室浮动问题,并为设计制定合理可行的抗浮方案提供参考。
正文内容:一、优化地下室结构设计1. 通过增加地下室底板厚度,提高底板的刚度。
2. 应选择适当的材料,如高强度混凝土或钢筋混凝土,以增加地下室结构的承载能力。
3. 尽量减少地下室底板和墙体的开口,以增加结构稳定性。
二、采取有效的防水措施1. 普遍采用地下室防渗透层的技术,如塑料薄膜包覆、防水涂层等。
2. 地下室外墙和底板之间的渗漏问题应得到重视,采用隔水膜等防水材料进行处理。
3. 在地下室防水时,应避免开挖过程中施工布置不当引起的渗水问题。
三、考虑地下室排水系统1. 地下室排水系统的设计应满足地下室排水的需求,避免积水和湿度过高。
2. 可考虑设置排水管道、排水沟、排水泵等设施,确保地下室排水顺畅。
3. 进行合理的坡度设计,以确保排水系统的有效性。
四、加强地下室固结处理1. 采取适当的加固措施,如增加地下室的抗浮重量,通过加重地下室的前墙、底板等。
2. 合理使用地下室周边的地基土层,增加地下室的固结效果。
3. 进行有效的地基处理,如灌浆、加固地基等,以提高地下室的固结性能。
五、进行地下室监测与维护1. 地下室建成后,应进行地下室浮动监测,及时掌握地下室固结状况。
2. 建立健全的维护体系,定期检查地下室结构的稳定性和防水性能。
3. 针对地下室存在的问题,采取及时有效的维修和加固措施。
总结:地下室抗浮方案的有效实施对于确保地下室的结构稳定性和使用安全至关重要。
通过优化地下室结构设计、采取有效的防水措施、考虑地下室排水系统、加强地下室固结处理以及进行地下室监测与维护,可以有效地解决地下室浮动问题。
在地下室设计和施工中,我们应该充分考虑这些因素,制定合理可行的抗浮方案,以确保地下室的安全与稳定性。
建筑地下室的抗浮设计
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建筑地下室的抗浮设计摘要:随着我国土地的日益紧张,开发地下室可以暂时缓解了城市土地不足带来的影响。
而在多层地下室的开发过程中,抗浮问题一直是结构设计工程师所关注的课题之一。
本文根据工程实践,对建筑地下室的抗浮设计进行探讨。
关键词:地下室;抗浮锚杆;抗浮设计一、项目概况某综合体项目集商场、各类餐饮为一体,建筑高度30m,总建筑面积186543m2,地上六层,地下四层,平面呈长方形,通过两道防震缝将整栋建筑分成三个独立的结构单元。
首层建筑平面如图1。
本项目设计绝对标高值为36.00m,纯地下室标高-20.7m,勘探深度45.00m范围内有四层地下水,除了第一层类型为潜水,其余三层类型为承压水。
第一层的稳定水位埋深为11.70~16.00m,标高为22.64~17.53m。
第二层水头埋深为18.50~22.10m,标高为17.09~12.18m。
第三层水头埋深为26.6031.40m,标高为8.39 ~3.36m。
第四层水头埋深为35.00~40.80m,标高为0.58m~-6.64m。
设计时抗浮验算水位标高按29.60m核算,相当于-6.4m。
中庭部分和纯地下室部分需进行抗浮设计。
二、抗浮措施抗浮锚杆是一种有效的抗浮技术手段,具有良好的地层适应性,易于施工。
锚杆布置非常灵活,锚固效率高,由于其单向受力特点,抗拔力及预应力易于控制,有利于建筑结构的应力与变形协调,可减少结构造价,在许多条件下优于压重和抗浮桩方案。
普通抗浮锚杆一般为全长粘结型锚杆,孔径不大于200mm,锚杆间距不小于1.5mx1.5m。
土层锚杆长度4~10m,岩层锚杆长度3~8m。
抗浮锚杆长度由计算确定,锚杆主筋锚入底板的长度应符合有关结构规范要求。
主筋宜采用单根HRB400类钢筋,方便锚杆防水处理,并设杆体隔离架,使锚杆居中。
为防止抗浮锚杆锈蚀,在底板与岩土界面上下一定范围内涂环氧树脂或防锈漆,在杆头底板内设止水板。
锚杆端部防水做法如图2。
浅谈地下室抗浮设计(一)2024
![浅谈地下室抗浮设计(一)2024](https://img.taocdn.com/s3/m/c5b36f7f66ec102de2bd960590c69ec3d4bbdb68.png)
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。
浅谈地下室抗浮设计(二)2024
![浅谈地下室抗浮设计(二)2024](https://img.taocdn.com/s3/m/82eeef2e793e0912a21614791711cc7930b77840.png)
浅谈地下室抗浮设计(二)引言概述:地下室抗浮设计是建筑工程中的重要内容之一。
在前一篇文章中,我们已经了解了地下室抗浮设计的基本概念和要素。
在本文中,我们将继续深入探讨地下室抗浮设计,并从五个大点展开讨论。
这五个大点包括抗浮措施的分类、地下室承载力的计算、地下室结构的设计、地下水位的监测和风险评估。
通过对这些要点的详细讨论,我们可以更好地理解地下室抗浮设计的重要性以及实施的技术细节。
正文:一、抗浮措施的分类1. 重力抗浮:利用地下室自身的重力,通过增加地下室的自重或者增加地下室下方的重力,来抵抗浮力的作用。
2. 锚固抗浮:采用钢筋和锚杆等固定装置,将地下室与周围土体或钢筋混凝土桩进行连接,增加地下室的抗浮能力。
3. 地下连续墙抗浮:通过设置地下连续墙,将地下室与地基形成一体化结构,以增加整体的抗浮性能。
二、地下室承载力的计算1. 地基的承载力计算:考虑地基材料的强度和地下水位的影响,通过计算地基的承载力来确定地下室的承载能力。
2. 地下室结构的承载力计算:根据地下室的结构形式和材料特性,采用相关的力学理论和计算方法,计算地下室的承载能力。
三、地下室结构的设计1. 结构形式的选择:根据地下室所处的地质条件和工程要求,选择合适的结构形式,如框架结构、拱形结构等。
2. 结构材料的选择:根据地下室的使用功能和要求,选择合适的结构材料,如钢筋混凝土、钢结构等。
3. 结构参数的确定:根据结构的受力特点和设计要求,确定地下室结构的各项参数,如截面尺寸、墙板厚度等。
四、地下水位的监测1. 地下水位的测量方法:常用的地下水位监测方法包括水位计、孔压计等,可以实时监测地下水位的变化。
2. 地下水位的监测频率:根据地下室所处的地质条件和工程要求,确定地下水位的监测频率,及时发现异常情况。
3. 监测数据的分析和应用:对监测到的地下水位数据进行分析,判断地下室抗浮性能,并根据需要采取相应的调整措施。
五、风险评估1. 抗浮设计的合理性评估:通过对地下室抗浮设计方案的评估,判断其合理性和可行性,以确保地下室的安全性和稳定性。
关于地下室抗浮设计的一些优化思路
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关于地下室抗浮设计的一些优化思路对于地下室抗浮设计我一直在思考一个,我们采用抗浮锚杆进行结构整体抗浮时,一般的设计路子是:抗浮锚杆设计受力等于加总水浮力减去结构自重,剩下的相当于结构自重的水浮力进行地下室地板的局部抗浮,计算着力点时假定竖向构件处为不动支点,泉水浮力作用于整跨底板,紧接著得出底板的配筋结果。
个人认为此计算假定成立需满足下列条件之一,1.抗浮锚杆集中布置于竖向构件底部,2.如果抗浮锚杆采用满堂布置,底板抗弯刚度须足够大,以至于可以忽略锚杆的刚度。
上述两个条件在实际工程中,第1条一般情况下都不能满足,因为单根锚杆承载力有限,锚杆布置往往做不到柱下集中布置;第2条是否能满足则需根据工程具体情况进行分析确定,一般情况下地下室底板厚度为250~500mm不等,对于常规8.1mx8.1m的地下室柱网,结合不同基础形式不同和基础大小,底板面外抗弯刚度也有很大的取值区间。
基于此,本文选取典型布置进行分析对比以期为优化抗浮锚杆设计计算抛砖引玉。
首先我们来看抗浮船桅的布置,抗浮锚杆一般采用满堂均布的方式,如果有桩基础则避开桩十位,如下图所示:图1典型抗浮船桅平面布置按满堂均布的方式进行整体抗浮设计时还有两个问题:1.假设结构在水浮力作用下关键作用整体向上发生位移,由于底板抗弯刚度有限,位于跨中的抗浮锚杆受力会超载,位于柱位的锚杆则存在受力达不到设计承载力的情况,这就是所谓的受力不均,可以用“剪力滞后现象”来解释(但和高层框筒结构的传力方向相反);2.当进行底板局部抗浮设计时则时,一般作法锚杆是不考虑锚杆的作用,锚杆在用于整体抗浮达到了设计承载力,未必局部抗浮时既不提供刚度也不提供承载力,底板整跨承担相当于结构自重的水浮力,然而实际上,由于整体抗浮时锚杆受力不均,中间锚杆并未达到设计承载力,概念设计另外根据锚杆设计计算方法,在设计承载力作用下锚杆建筑设计远未达到弹性极限承载力,因此局部抗浮设计时,具体方法底板时序受力应是以竖向构件为不动支点,板底示范作用有均匀的水浮力荷载,同时跨中锚杆提供下拉刚度锚杆内产生附加荷载。
地下室抗浮方案
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地下室抗浮方案
地下室建筑是一种常见的建筑形式,但在某些地区,地下水位较高,会导致地下室出现浮升的情况。
为了解决这一问题,需要制定有效的
抗浮方案。
一、地下室结构设计
地下室结构设计是抗浮的第一道防线。
首先,应确保地下室的基础
足够扎实,可以承受地下水位上升的压力。
其次,地下室的墙体和地
板应采用防水材料进行处理,以防止地下水渗透进入地下室内部。
二、地下室设备设置
为了增强地下室的抗浮能力,可以在地下室内部设置重物,如水泥
块或钢筋混凝土墩等,以增加地下室的自重。
此外,还可以在地下室
墙体上设置锚杆或加固筋,以提高地下室的整体稳定性。
三、排水系统设置
在地下室周围设置足够的排水系统也是抗浮的有效方法。
可以通过
设置排水沟、地下水泵等设备,及时将周围地下水排放出去,减少地
下室的浮升风险。
四、监测和维护
定期对地下室的抗浮措施进行监测和维护是非常重要的。
可以通过
安装水位监测仪器,定期检查地下室结构的稳定性,及时进行修补和
加固,以确保地下室的安全运行。
总的来说,地下室抗浮方案需要综合考虑结构设计、设备设置、排水系统和监测维护等多个方面。
只有全面有效地实施这些方案,才能有效地保障地下室的安全稳定运行。
希望以上方案能为地下室抗浮提供一定的参考价值。
地下工程的抗浮优化设计
![地下工程的抗浮优化设计](https://img.taocdn.com/s3/m/b14276f583c4bb4cf6ecd1b6.png)
其三,地下工程中的抗浮桩设计主要是指可以利用桩体自身的重力和桩侧摩阻力来抵抗水浮力的设计方法。现阶段,我国在进行抗浮桩设计的时候,主要是采用经验参数法进行抗浮设计,也可以通过工程试桩来确定抗拔力。抗拔桩一般按轴心受拉构件设计,桩身按裂缝控制配筋。抗浮桩可以说是目前应用最广的地下室抗浮设计措施,它具有受力明确、施工便捷、可靠度高、耐久性高、便于检测的优点。抗浮桩唯一目前还存在争议的问题就是,在土质良好的基础上,抗浮桩是否必须兼做抗压桩。
1、水浮力计算
对于地下建筑工程来说,要想进行合理的抗浮设计,首先就必须要做好水浮力的计算,只有做好了水浮力的计算,才能对地下工程的设防水位进行一个合理的确定。因此,对于用来进行计算地下水浮力的设计水位,一定要确保其准确性。工程勘察单位在提供设计水位的时候,一般会对历年来当地的水位地质资料进行详细地分析,然后在根据地下工程建成后,地下水位变化的可能性提出抗浮设计的设防水位。
从目前的现状来看,由于没有防水位的位置进行明确的确定,一般可以选择最高洪水位作为抗浮设计设防水位。特别需要注意的是,对于坡地建筑的防水位的确定应经过仔细的论证,决不能一刀切的取在一个标高,而应该根据场地的实际情况和土层的蓄水效应确定不同位置的抗浮水位。
2、抗浮设计
对地下工程进行抗浮设计的时候,首先要确定工程结构的尺寸、形式以及埋设的深度;然后根据设防水位,对工程自身抗浮能力进行计算,并且还要对结构的施工和使用细节进行判断,判断是否需要抗浮设计和抗浮措施。最后在施工阶段、竣工阶段要根据实际的情况,判断其是否需要采用不同设计的抗浮设计和抗浮措施。
地下室结构设计之重—抗浮设计
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地下室结构设计之重—抗浮设计【摘要】现实生活中,拥有地下室的建筑已普遍存在。
同时,随着城镇化的推进,城市人口的逐渐增多,然而与此相对应的是城市建筑用地紧张,故越来越多的建筑和城市交通有着向地下发展的趋势。
故对于建筑来说,地下室已成必不可少的部分。
因地下工程的复杂性,对结构设计的要求较高,结构工程师在满足其使用功能的前提下,更要做到安全、经济、合理。
【关键词】地下室;抗浮;因地制宜;无梁楼盖地下室由于设置于地表之下,其与地上结构最大的区别就是要承受地下水浮力。
计算水浮力的前提及关键是抗浮水位的取值,根据现行的规范和有关资料,抗浮水位确定原则基本有:a)当有长期水位观测资料时,抗浮设防水位可采用取长期水位观测资料的最高水位;b)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;c)江、河、库岸边的建筑,存在滤水层时,抗浮设防水位可按设计使用年限内最高洪水位确定;d)降水较多经常发生街道浸水的场地,抗浮水位可取室外地坪标高。
地下水浮力和抵抗力分项系数的确定可根据《建筑结构荷载规范》中第3.2.5条规定“结构自重作为抵抗浮力的永久荷载,其效应对结构有力,分项系数γG 取1.0”。
并同时根据《工程结构可靠性设计统一标准》的规定“水位基本不变时水压力按永久荷载考虑,水位变化的水压力按可变荷载考虑”。
在完成了水浮力的计算后,正常情况下,我们对待水浮力都是被动的去取值计算,“一压一拉”在实际工程设计中较为普遍,“压”即为配重法,增加永久荷载的结构自重,比如地下室顶板覆土、地下室底板的配重等来平衡水浮力;“拉”即为设置抗拔桩或抗拔锚杆,以抗浮构件提供的抗拔力平衡地下水浮力。
本文中作者提出结构工程师更多的应在建筑设计初期同建筑设计师共同讨论结构形式,积极讨论地下室的坡度、埋深等,从结构设计方面主动提出地下室的设计方案,从而使地下室设计初期即做到安全、经济、合理使用。
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地下室抗浮设计优化学习
随着经济的发展,高层建筑的增多,大部分高层建筑都下设单层或多层地下室,当抗浮设计水位较高时会承受较大的水浮力.在优化项目中,经常发现有些工程抗浮设计浪费严重.
一、整体抗浮
1、确定是否需要整体抗浮
依据《地基规范》5.4.3条
建筑物基础存在浮力作用时应进行抗浮稳定性验算,并应符合下列规定:
1对于简单的浮力作用情况,基础抗浮稳定性应符合下式要求:
——建筑物自重及压重之和(kN);
式中:G
k
N
——浮力作用值(kN);
w,k
kw——抗浮稳定安全系数,一般情况下可取1.05.
2、整体抗浮的解决方案
(1)配重法
适用于结构自重与地下水浮力相差不大的情况.可采取如增加覆土厚度、采用配重混凝土等具体手段.
(2)设置抗拔桩
适用于水浮力较大的情况.
(3)设置抗浮锚杆
同样适用于水浮力较大的情况,但要特别注意抗浮锚杆对施工工艺要求较高.分为岩石锚杆和土层锚杆两种,岩石锚杆适用于基础直接坐落在基岩的情况,锚杆直接插入基岩灌浆,岩石锚杆抗拔力较大.若在一般图层中,则为土层锚杆,但淤泥质土等土质条件不好情况下不可采用.
(4)浮力消除法
采取疏、排水措施,使地下水位保持在预定的标高之下.
二、局部抗浮
结构构件的强度验算、变形验算和裂缝验算.
三、抗浮优化案例分析
(1)一桩两用
海南文昌某项目,上部30层酒店及25层住宅若干,下设一层全埋式地下室,地上建筑面积95334㎡,地下建筑面积13350㎡.地库结构形式为框架结构.基础原设计采用桩基础(小于6米大于3米采用墩基础)+抗浮锚杆,如下图所示.
优化建议:
取消抗浮锚杆,采用抗压桩兼做抗拔桩进行抗浮,且只需增加少量桩配筋,当墩基础较短时,可在墩底设置锚杆抗拔.仅此一项举措可节约结构造价约300万元.
【设计要点】
抗拔桩的配筋需满足裂缝要求,且全长配筋.
(2)抗拔桩改为抗浮锚杆
安徽省合肥市某大型商业综合体,总建筑面积约26.5万平方米,地上一栋超高层约162米,两栋高层,1栋附属裙房,3层地下
室,抗浮设计水位为室外地坪下1m,地下室建筑面积约7.8万平方米.
原设计地下室抗浮采用抗拔桩,如下图所示.
优化建议:
将抗拔桩改为抗浮锚杆,锚杆价格便宜,只要严格把控施工质量,是一个很经济的选择.
四、结语
抗浮设计的方案要结合施工,经济,安全,地下水位变化情况等综合考虑.除了上述的抗浮设计方法外,在优化过程中也会根据
实际工程情况推荐采用诸如CMC静水压力释放(基底减压)、囊式抗浮锚杆等新技术手段,实现既可以缩短工期,又可以节约成本,一举多得.。