关于基础抗浮问题PPT课件

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一 工程实例
1 某地下车厍[1] 。 某车库建于1996年3月，仅地下一层、 上部无建筑物，竣工后车库顶面将作为小 区花园使用。该车库占地面积1488.0m2，采 用钢筋混凝土框架结构，车库侧壁为250㎜ 厚的钢筋混凝土墙，层高3.3m。基础采用筏 基，埋深1.9m。车库顶板平面及剖面见图 1~2。
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地下停车场整体上浮时四周基坑砂石回填 已完成（约3400m³），主体结构已验收， 未完工程含负一负二层地面炉渣找平层、 板顶绿化覆土、室内粉刷、水电安装工程 。
该停车场建设位置地下水非常丰富，在结 构施工过程中，基坑四角设有集水井抽排 地下水至底板以下。水源主要是基坑壁的 砂卵地质层大量渗水，原有地下管道漏水 。在基坑砂石回填过程中和回填完后没有 再采取降水措施。
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图1 车库顶板平面示意图及
上浮标高变化观测点布置图
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图2 车库剖面图
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1996年3月车库结构主体封顶后，车库周边
施工单位未按施工图要求及时回填处理。 1996年5月27日傍晚突降暴雨，车库产生不 均匀上浮，其中：A轴处上浮约100㎜，G轴 处上浮约300㎜。因上浮不均，车库整体产 生扭转和倾斜，框架梁端、柱顶、侧墙顶 、侧墙根及顶板、底板部分边缘产生剪切 或拉裂，结构受损，从而导致车库进水， 严重影响车库的安全和今后的正常使用。 有关车库梁板出现裂缝详见图3~6。
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无粘结预应力无梁楼盖
倾斜度约1.5%
水位-3.30
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50吹砂孔
500 高砖砌胎模 -8.70
砂石
图8 上浮后结构位置（西向）
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3 某污水处理厂[3]
某污水处理厂二沉池，作为污水经氧化 处理后再次沉淀、除渣、出清之用。该池 面积3300 m3,直径34 m,池高4m,埋深4-7 m。 池底为现浇钢筋混凝土结构，呈锅底状； 池壁为筒状装配式钢筋混凝土壁板缠绕预 应力钢丝喷浆结构。该池地处河边, 2003年 6月,因暴雨导致河水回灌，地下水急剧上涨, 使已竣工正待验收的水池倾斜上浮,最高处 上浮 80 cm，水池底板连垫层一起上跷。
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无粘结预应力无梁楼盖 -0.80
人工挖孔护壁桩 基坑砂石回填 120厚防水层保护墙 -4.10 柔毡防水层 钢筋混凝土剪力墙
钢筋源自文库凝土壁柱
-8.70
人工挖孔护壁桩 240厚砖胎模 柔毡防水层 钢筋混凝土底板
反梁 500厚底板 柔毡防水层 100厚混凝土垫层 天然地基岩层
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5 青岛某高层建筑[5]
F
S1
F
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图 2 某工程基坑汇水面积示意
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基坑平均深度约17m，整个地下结构位
于中风化或微风化的花岗岩体中，地下水主 要为岩石裂隙水，赋存于花岗岩节理密集发 育地带，大气降水是场区地下水的主要补给 来源。地质报告提供的基岩裂隙水渗透速度 为15.15m3/h。2007年9月，青岛遇大暴雨， 平均降水量为257㎜/d＝0.01m/h，降雨持续 时间48h，降雨前基坑的水位高5.7m。暴雨后 ，地下水位由5.6m升至10.5m。同时，发现3 ～4层地下结构均有不同程度的开裂和混凝 土局部破碎，尤其以负3层最为严重。主要
关于基础抗浮问题
中国建筑科学研究院
钱力航
2 0 1 3年 7 月 30 日
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建筑物地下室、地下车厍、水池等由于
水浮力的作用，发生整体上浮和造成结构 破坏的事故常有发生。因此，当筏形和箱 形基础或地下室部分或全部在地下水位以 下时，应进行抗浮稳定性分析验算，以确 保工程的安全。
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上浮后结构情况是负一层北向柱，在柱与 柱帽水平施工缝处开裂，顶板局部产生裂 纹，其它部位未发现明显裂纹。之后为裂 纹产生高峰期，结构每天都有新裂纹产生 ，主要部位是顶板局部、附一附二层柱与 柱帽原水平施工缝处，裂纹宽度在0.1mm左 右。在临近降水下沉复位之前结构趋于稳 定，裂纹很少产生。
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4 某地 600 m3水池[4]
某地 600 m3水池,尺寸为 11.8×15.6×4.4 m,1997年10月,在建成进行满水试验后,将池 内3m多深的水抽到池外基坑中,导致池外水 位升高,浮力超过重量,池体上浮15~144mm.
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5 青岛某高层建筑[5]
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图3 车库上浮顶板裂缝示意图
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图4 车库上浮梁柱开裂示意图
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图5 车库上浮外墙开裂示意图
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图6 车库上浮底板开裂示意图
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2 某地下停车场[2]
该停车场地下二层，建筑面积6400m²，每 层3200m²，长宽均为60m，二层均为无粘结 预应力无梁楼盖，底板为500mm厚伐片基础 ，反梁高1000mm，持力层为天然地基岩层 。顶板顶标高-0.80m，底板底标高-8.70m， 柱网尺寸7m×7m。底板有四个800mm深的 集水井，一个1800mm深电梯井坑。抗浮设 计考虑由结构自重、四周基坑回填土、板 顶绿化覆土、负一层负二层地面炉渣砼找 平层的自重来平衡。地下停车场三边临近 建筑物，一边临近城市道路。
该工程地下3～4层，地上2个塔楼分别 为22层、28层，地下面积27433㎡，底板结 构面积7716.08㎡，基坑的上口面积12731.85 ㎡，下口面积9540.04㎡。地上2个塔楼为剪 力墙结构，地下为框架结构，柱网尺寸为 8.1×8.1m，底板为上返梁式的筏板基础，底 板厚450㎜，上返梁高1m，柱截面为 650×650㎜，底板、柱的混凝土强度等级为 C45，底板和顶板回填土的厚度分别为 0.58m、0.6m，基底绝对标高为4.5m，基坑 周边最低点的绝对标高为15.6m，见图2。
图7 上浮前结构. 位置（东向）
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原设计基坑采用粘土回填，后来为了赶进 度改为砂卵石回填。由于回填的砂卵石空 隙率和存水量大，透水性强，在不下雨时 基坑水位可达2m左右，上浮前几天连降暴
雨时，基坑水位在回填的砂卵石中迅速上 升，经局部开挖基坑回填砂石查明，基坑 水位达到-3.30m，此时地下停车场自重为 12000t，浮力约为15500t，浮力大于自重， 致使其整体倾斜上浮。西北角上浮约1.40m ，西南角上浮0.80，东南角上浮0.60m，东 北角上浮0.50m。四周基坑回填砂石下陷， 并进入四周底板下。