地下室抗浮設(shè)計(jì)水位值的探索與實(shí)踐

曲鋒利

摘 要：本文簡(jiǎn)要介紹了地下室抗浮設(shè)計(jì)及工程案例，供類(lèi)似工程參考。

關(guān)鍵詞：地下結(jié)構(gòu)；抗浮設(shè)計(jì)水位值；含水層；隔水層；地下水

1 地下室抗浮設(shè)計(jì)概述

1.1 抗浮設(shè)計(jì)水位

結(jié)構(gòu)整體和局部的抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)應(yīng)考慮的地下水位稱(chēng)為抗浮設(shè)計(jì)水位。該水位用于結(jié)構(gòu)整體和局部穩(wěn)定性驗(yàn)算及結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響較大。

《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》第8.6.2條，和全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施（2009）結(jié)構(gòu)（地基與基礎(chǔ)）中，第七章對(duì)基礎(chǔ)抗浮設(shè)計(jì)做了詳盡的闡述，但對(duì)抗浮設(shè)計(jì)水位值的選取，沒(méi)有明確的確定標(biāo)準(zhǔn)，僅提出了參考意見(jiàn)，由建設(shè)者綜合考慮。

1.2 抗浮設(shè)計(jì)的原則

盡可能設(shè)計(jì)成半地下室形式，減小地下部分埋深，利用頂板上部綠化覆土荷載，減少或不采用抗拔樁，節(jié)省地下工程量；全地下車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，綜合計(jì)算層高增加成本和基坑支護(hù)節(jié)省成本之間關(guān)系，達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)性。

（1）當(dāng)結(jié)構(gòu)重量符合要求時(shí)，可不考慮地下水位對(duì)地下室的整體浮托作用，但應(yīng)有可靠措施保證施工過(guò)程中地下室的抗浮穩(wěn)定性。

（2）當(dāng)結(jié)構(gòu)重量不符合要求時(shí)，地下室應(yīng)采取有效的抗浮措施，在施工過(guò)程中也需有可靠的措施保證地下室施工時(shí)的抗浮穩(wěn)定性。

（3）上述兩種情況都應(yīng)考慮地下水浮力對(duì)地下室底板的作用，保證地下室底板構(gòu)件在地下水作用下具有足夠的強(qiáng)度和剛度，并滿(mǎn)足構(gòu)件的抗裂和裂縫寬度控制要求。

1.3 地下室抗浮設(shè)計(jì)措施

（1）增加抗浮部分的結(jié)構(gòu)自重

增加需抗浮部分的結(jié)構(gòu)自重，包括將底板沿外墻向外延伸，以利用向外延伸部分其上的填土自重應(yīng)力與整體結(jié)構(gòu)一起抗浮。增加樓板厚度或?qū)前逶O(shè)計(jì)成無(wú)梁樓蓋，地下室頂板上增加覆土厚度等。有條件時(shí)可在地下室底板上鋪填砂卵石濾水層增加底板重量。

（2）增設(shè)抗浮樁

對(duì)原采用樁基礎(chǔ)的建筑結(jié)構(gòu)，可將承重樁同時(shí)設(shè)計(jì)成抗浮樁。若原有承重樁作為抗浮樁后仍不足以承受地下水作用產(chǎn)生的浮力，可在適當(dāng)位置增設(shè)純抗浮樁。

（3）增設(shè)抗浮錨桿

抗浮錨桿依賴(lài)于土層與錨固體之間的黏接強(qiáng)度，有機(jī)土、液限大于50%和相對(duì)密實(shí)度小于0.3的土層不得作為永久性錨桿的錨固土質(zhì)。

抗浮錨桿宜進(jìn)入巖層，如巖層較深，可錨入堅(jiān)硬土層，并應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)確定其抗拔承載力。錨入堅(jiān)硬土層的錨桿應(yīng)有可靠的防腐保護(hù)措施。錨桿與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)底板應(yīng)有可靠連接，并符合鋼筋錨固長(zhǎng)度的要求。

錨桿宜采用帶肋鋼筋，抗拔錨桿的截面直徑應(yīng)比計(jì)算要求加大一個(gè)等級(jí)。

抗浮錨桿按是否施加預(yù)應(yīng)力，分為非預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿（全長(zhǎng)黏接型錨桿）和預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿（部分黏接型錨桿）。

（4）釋放水浮力法

在基底下方設(shè)置靜水壓力釋放層，使基底下的壓力水通過(guò)釋放層中的透水系統(tǒng)（過(guò)濾層、導(dǎo)水層）匯集到集水系統(tǒng)（濾水管網(wǎng)），并導(dǎo)流至出水系統(tǒng)后，進(jìn)入專(zhuān)用水箱或集水井中排出，從而釋放部分水浮力。

2 地下室抗浮設(shè)計(jì)工程案例

2.1 大連富麗華大酒店的富麗華國(guó)際工程

項(xiàng)目位于大連市中山區(qū)富麗華北、長(zhǎng)江路南、致富街西、天津街東地塊改造項(xiàng)目，占地面積1.27萬(wàn)m2，建筑面積15.43萬(wàn)m2，主樓55層，主塔樓最高點(diǎn)相對(duì)標(biāo)高為211.338m，結(jié)構(gòu)主屋面為198.6m超高層公建式公寓；裙房5層為富麗華大酒店配套服務(wù)用房及停車(chē)庫(kù)，地下室4層為停車(chē)庫(kù)及設(shè)備用房。

±0.000=5.55m，建設(shè)場(chǎng)地地面標(biāo)高在5.05～6.75m，為地下水水量較豐富地段，勘察報(bào)告抗浮設(shè)計(jì)水位按絕對(duì)標(biāo)高3.90m考慮。地下四層主塔筏板厚2.5～2.8m、裙房筏板厚0.9m。裙房墊層底標(biāo)高為絕對(duì)標(biāo)高-14.50m，設(shè)計(jì)采用抗浮錨桿為永久性全黏結(jié)巖石錨桿，施工時(shí)基坑必須持續(xù)排水，裙房所有樓板層及覆土施工完畢后，方可停止降水作業(yè)。

2.2 太平灣陽(yáng)光小鎮(zhèn)項(xiàng)目（以二期地下車(chē)庫(kù)CK3為例）

項(xiàng)目位于瓦房店市土城鄉(xiāng)王崴村吳屯、土吳線路以北地塊。車(chē)庫(kù)CK3為獨(dú)立的地下車(chē)庫(kù)，內(nèi)設(shè)設(shè)備用房，建筑面積3467m2。

場(chǎng)地揭露巖性自上而下為碎石素填土、粉土、粉質(zhì)黏土、中粗砂、全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化玢巖和砂巖。地下水為表土中的上層滯水和風(fēng)化巖中賦存的孔隙水、裂隙水，地下水補(bǔ)給源主要是側(cè)向地下水與大氣降水，受山前地貌與含水層滲透性控制，水位變化幅度大，年變幅在3m以上，場(chǎng)地位于山前坡地，多處澇洼地，極端情況下水位可能達(dá)到地表。因此，地勘建議抗浮設(shè)計(jì)水位采用室外地坪設(shè)計(jì)標(biāo)高。

地下室底板300厚，層高3.7m，墊層底標(biāo)高為15.15～ 15.75m，場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高為20.80～21.90m，頂板覆土厚1.0～1.6m。設(shè)計(jì)采用抗浮錨桿。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，只要認(rèn)真調(diào)查、分析、研究，地質(zhì)單位給出合理的抗浮設(shè)計(jì)水位至關(guān)重要；設(shè)計(jì)單位根據(jù)工程實(shí)際情況和計(jì)算理論，合理取值進(jìn)行計(jì)算更為重要。

參考文獻(xiàn)

[1]李旭平.地下室抗浮設(shè)計(jì)水位到底如何確定[J].建材世界，2006，27（4）：144-145.

[2]崔永志.地下室抗浮設(shè)計(jì)方法與措施[J].山西建筑，2012，38（7）：67-68.

（作者單位：大連港大連太平灣陽(yáng)光置業(yè)有限公司）