摘要:隨著高層建筑在國(guó)內(nèi)大量的興建，地基基礎(chǔ)的勘察、評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)問(wèn)題顯得日益突出。對(duì)于高層建筑的地基承載力和沉降性狀方面的問(wèn)題，已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家和學(xué)者的高度重視。本文介紹了地下室上浮的工程處理措施和設(shè)計(jì)方法，并應(yīng)用到了實(shí)際工程，取得良好的效果.
　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU992．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　關(guān)鍵詞:抗浮措施，抗浮設(shè)計(jì)，抗浮錨桿
　　1問(wèn)題的提出
　　隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，大量帶有地下室的高層建筑物、地下車(chē)庫(kù)、下沉式廣場(chǎng)以及地鐵、地下商場(chǎng)等地下建(構(gòu))筑物對(duì)地下空間的利用不斷向深度方向發(fā)展。在地下土層含水豐富的沿海城市如深圳、大連以及青島等，由地下水水浮力所造成的建筑物、構(gòu)筑物等上部結(jié)構(gòu)發(fā)生傾斜、倒塌的事故屢屢出現(xiàn)，使得地下室抗浮問(wèn)題顯得日益突出。當(dāng)前，建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范對(duì)建筑地下室抗浮設(shè)計(jì)只作概念性規(guī)定，未能引起設(shè)計(jì)人員重視，而建筑師越來(lái)越多地選擇將裙房做大，地下室做大，或?qū)�幾棟樓用地下室�?lián)在一起，圍合出一個(gè)下沉式廣場(chǎng)，由于地下室由于受限于防滲漏水要求，往往需要通過(guò)后澆帶處理后聯(lián)成整體，這就造成上
　　部荷重較輕的部分地下室基礎(chǔ)處于補(bǔ)償或超補(bǔ)償狀態(tài)，若設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮抗浮問(wèn)題，僅考慮有限的幾根抗壓工程樁的抗拔能力來(lái)平衡浮力作用，勢(shì)必會(huì)造成地下室局部上浮和局部變形，從而造成上部結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重開(kāi)裂和破壞。因此有必要對(duì)地下室抗浮做進(jìn)一步的研究。
　　2地下室上浮事故的處理措施
　　發(fā)生地下室上浮事故，首先應(yīng)盡快采取措施增加壓重和降低地下水位，減少水浮力，停止地下室的上浮趨勢(shì)，其次應(yīng)分析地下室上浮是否造成建筑結(jié)構(gòu)的破壞，破壞的程度是否可以修復(fù)，根據(jù)大部分上浮案例的分析結(jié)果證明，由于地下室上浮是一種趨勢(shì)發(fā)展，上浮變形較緩慢，上浮對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞大部分是可修復(fù)的。在結(jié)構(gòu)仍可使用的前提下，就要想辦法使上浮的地下室壓回原位，最直接的方法是迅速增加結(jié)構(gòu)物的重量。若此方法失敗，則須設(shè)法消除作用于底板水浮力，或者進(jìn)一步清除底板下方的淤泥及側(cè)壁的土壤。因此地下室發(fā)生上浮后，常用的處理方式不外乎加載、抽水、解壓或洗砂等數(shù)種。處理方式可視現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，單獨(dú)使用或數(shù)種并用皆可，其處理原則是要使上浮的建筑物適度下沉，以利后續(xù)上部結(jié)構(gòu)的施工。因地下室常因卡在土中和受底板下方淤積的泥砂影響，上浮的建筑物很難使其回沉至原始高程，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)處理后殘留的上浮量可能須變更建筑設(shè)計(jì)或依賴(lài)后續(xù)施工進(jìn)行修正，而底板下方的空隙則以灌注水泥沙漿的方式補(bǔ)實(shí).
　　3地下室抗浮設(shè)計(jì)
　　3.1浮力計(jì)算的幾個(gè)問(wèn)題
　　一般情況下，地下室浮力驗(yàn)算可根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告提供的用于計(jì)算地下水浮力的設(shè)計(jì)水位，按照阿基米德定律計(jì)算。浮力計(jì)算應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：
　　(1)當(dāng)?shù)叵率颐娣e與上部主體結(jié)構(gòu)面積相等時(shí)，可簡(jiǎn)單地比較地下室水浮力與建筑總荷重的關(guān)系，來(lái)判斷是否可能發(fā)生上浮。但當(dāng)上部主體建筑有裙房時(shí)，采用的建筑總荷重只能計(jì)算到裙房的樓層。
　　(2)當(dāng)?shù)叵率颐娣e大于上部主體建筑10.00層面積，或按裙房樓層比較浮力與建筑總荷重，浮力大于建筑總荷載時(shí)，應(yīng)以豎向受力構(gòu)件為單元分析浮力的平衡狀態(tài)，特別是邊柱、角柱和上部沒(méi)有壓重的單元。
　　(3)必須進(jìn)行施工期間的浮力驗(yàn)算。在一般的施工條件下，降低場(chǎng)地地下水位是為了基坑開(kāi)挖和地下室施工。當(dāng)完成地下室施工和回填土施工后，地下室就成為浮在水土中的“船”，而這時(shí)施工人員剛戰(zhàn)勝基坑塌方的威脅后，都松了一口氣，一不小心地下室就可能浮上來(lái)，因此，必須進(jìn)行施工期間的浮力驗(yàn)算。
　　驗(yàn)算施工期間的浮力時(shí)，關(guān)鍵是應(yīng)將上部建筑荷重調(diào)整為施工期間的荷載，也就是在允許停止人工降低地下水位時(shí)的建筑物實(shí)際荷載，一般應(yīng)扣除覆土F4,F5不能采用電算計(jì)算數(shù)據(jù)，因這時(shí)活荷載、填充墻荷載、粉刷荷載和設(shè)備荷載均未形成，施工荷載也不宜計(jì)入，因施工荷載變化較大，時(shí)有時(shí)無(wú)，時(shí)小時(shí)大，不是穩(wěn)定荷載。施工期間的浮力可用下式計(jì)算:
　　                         
　　3.2抗浮樁設(shè)計(jì)
　　根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范，承受拔力的等截面樁，一般應(yīng)按下列公式驗(yàn)算樁的抗拔承載力:
　　                          r.N<Uk/rs+Ga
　　式中:GP為基樁(土)自重設(shè)計(jì)值，N為基樁上拔力設(shè)計(jì)值
　　                   
　　Uk為抗拔承載力，可由上式計(jì)算確定或按現(xiàn)場(chǎng)單樁上拔靜載荷試驗(yàn)確定。以上計(jì)算的樁抗拔承載力時(shí)，應(yīng)按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范驗(yàn)算基樁材料的受拉承載力，并驗(yàn)算其樁身的裂縫寬度。并須與單樁上拔靜載荷試驗(yàn)值相對(duì)照、相校核，并應(yīng)以抗拔靜載荷試驗(yàn)值為依據(jù)。另外，樁中鋼筋伸入承臺(tái)至少為45d(d為鋼筋直徑)。
　　3.3抗浮錨桿設(shè)計(jì)
　　抗浮樁的單樁抗拔力大，因而布樁間距大，在抵抗地下水浮力時(shí)，對(duì)地下室地板的產(chǎn)生的附加彎距、應(yīng)力也較大，因此，一般均需加厚地下室地板，使工程造價(jià)增加;而抗浮錨桿單根抗拔力小，布置間距小，在抵抗水浮力時(shí)對(duì)地下室地板的附加彎距小，附加應(yīng)力分布均勻。因具有的造價(jià)低廉、施工方便、受力合理等優(yōu)點(diǎn)，抗浮錨桿近年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用。
　　錨桿錨固體與土層的錨固長(zhǎng)度：
　　        
　　式中:La—錨桿錨固體長(zhǎng)度(m)，同時(shí)應(yīng)滿足構(gòu)造要求;
　　Nak—錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(KN);
　　—錨固體與土層粘結(jié)工作條件系數(shù)，對(duì)永久性錨桿取1.00，對(duì)臨時(shí)性錨桿取1.33;
　　—土層與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值(KPa)，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。
　　D一錨固體直徑(m)
　　4結(jié)論
　　本文介紹了地下室上浮事故的處理措施以及地下室抗浮設(shè)計(jì)的計(jì)算方法，并對(duì)工程中常用的兩種抗浮技術(shù)措施—抗浮樁和抗浮錨桿的計(jì)算方法等做了詳細(xì)的分析。
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