李國勝

銅陵市建筑工程施工圖設(shè)計文件審查有限公司

銅陵市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督監(jiān)測有限公司

0 引言

    對于地下室設(shè)計，水浮力是設(shè)計人員必須面對的問題。但到目前為止，國家規(guī)范沒有統(tǒng)一規(guī)定抗浮水位的取值方法，只給出了取值原則，這給勘察和設(shè)計人員帶來困擾。對于抗浮驗(yàn)算，不同規(guī)范有不同計算方法，但又沒有一本規(guī)范完整地對抗浮設(shè)計進(jìn)行規(guī)定，設(shè)計人員往往無所適從，導(dǎo)致設(shè)計要么偏于保守，要么不安全。筆者結(jié)合多年設(shè)計和圖審經(jīng)驗(yàn)，對地下室水浮力問題進(jìn)行探討。

1 抗浮水位的確定

    隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，高層建筑大量興起，很多高層建筑的基礎(chǔ)埋深超過 10m，甚至數(shù)十米，且高層建筑一般都附有純地下室。因此，在抗浮設(shè)計、地下室外墻和防水板的內(nèi)力計算配筋中，抗浮水位的確定成為一個涉及造價、施工難度和工期的十分重要的問題。但影響抗浮水位的因素眾多，不僅與氣候、水文地質(zhì)等自然因素有關(guān)，有時還與地下水開采、上下游水量調(diào)配、跨流域調(diào)水和大量地下工程建設(shè)有關(guān)，準(zhǔn)確確定施工和使用期間的抗浮水位非常困難，抗浮水位一般應(yīng)根據(jù)長期水文觀測資料確定。現(xiàn)將較權(quán)威資料確定抗浮水位的原則羅列如下:

    ( 1) 規(guī)范［1］第 3. 0. 4 條第 1 款第 6 項(xiàng)要求，巖土工程勘察報告應(yīng)提供用于計算地下水浮力的抗浮水位。

    ( 2) 規(guī)范［2］第 4. 1. 13 條規(guī)定: 詳細(xì)勘察應(yīng)論證地下水在施工期間對工程和環(huán)境的影響; 對情況復(fù)雜的重要工程，需論證使用期間水位變化，需提出抗浮水位時，應(yīng)進(jìn)行專門研究。

    ( 3) 文獻(xiàn)［3］第 7. 1. 4 條第 1 款對抗浮水位的選取規(guī)定如下: 抗浮水位應(yīng)由勘察報告提供，抗浮水位參照如下情況綜合考慮確定: 1) 設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)抗浮水位應(yīng)根據(jù)長期水文觀測資料確定。2) 無長期水文觀測資料時，可采用豐水期最高穩(wěn)定水位( 不含上層滯水) ，或按勘察期間實(shí)測最高水位并結(jié)合地形地貌、地下水補(bǔ)給、排泄條件等因素綜合確定。3) 場地有承壓水且與潛水有水力聯(lián)系時，應(yīng)實(shí)測承壓水位，并考慮其對抗浮水位的影響。4) 在填海造陸區(qū)，宜取海水最高潮水位。5) 當(dāng)大面積填土面高于原有地面時，應(yīng)按填土完成后的地下水位變化情況考慮。6) 對一、二級階地，可按勘察期間實(shí)測平均水位增加 1 ～ 3m; 對臺地，可按勘察期間實(shí)測平均水位增加 2 ～ 4m; 雨季勘察時取小值，旱季勘察時取大值。7) 施工期間的抗浮水位可按 1 ～ 2 個水文年度的最高水位確定。

    ( 4) 我國長江以南，雨水豐富，地下水位高，特別是暴雨季節(jié)，雨水滲入地下來不及排走，或江、湖、河水上漲，可能出現(xiàn)較高的抗浮水位。有不少工程由于未考慮這一因素，抗浮水位取值太低，導(dǎo)致地下室防水板強(qiáng)度和抗浮不足，出現(xiàn)防水板開裂、地下室上浮和傾斜等現(xiàn)象。因此，抗浮水位取值應(yīng)高些。

    如: 1) 《合肥市地下建( 構(gòu)) 筑物抗浮設(shè)防管理規(guī)定》( 合建〔2011〕18 號) 第六條規(guī)定，如無可靠的長期觀測資料，合肥市抗浮水位建議取值如下: a) 當(dāng)建設(shè)場地地勢較低且較平坦時，可取室外設(shè)計地坪下0. 50m 作為抗浮水位; b) 當(dāng)建設(shè)場地地勢較高且較平坦時，可取室外設(shè)計地坪下 1. 00m 作為抗浮水位; c) 當(dāng)建設(shè)場地地勢顯著高于周邊，地表水、地下水徑流條件較好時，可結(jié)合場地情況確定抗浮水位;d) 對于地質(zhì)條件復(fù)雜的重要工程，應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)水文試驗(yàn)，并經(jīng)專家論證。2) 上海地區(qū)要求基本同合肥

地區(qū)。3) 福建省防洪設(shè)計暫行規(guī)定要求，對重大工程按室外地面以上 0. 50m 高度確定地下室的抗浮水位。

    ( 5) 我國北方廣大缺水地區(qū)，地下水位較低，應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)情況及其地下水位的變化規(guī)律綜合確定抗浮水位。如: 1) 《北京市建筑設(shè)計技術(shù)細(xì)則》( 結(jié)構(gòu)專業(yè)) 第 3. 1. 8 條第 3、第 4 款規(guī)定: 地下室外墻、獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板基礎(chǔ)中的防水板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行承載力計算時，抗浮水位取最近 3 ～ 5 水文年的最高水位( 水位高度不包括上層滯水) 。2) 考慮到南水北調(diào)工程，北方地區(qū)抗浮水位應(yīng)適當(dāng)提高。但也有觀點(diǎn)認(rèn)為，南水北調(diào)工程對抗浮水位的提高影響不大，如文獻(xiàn)［4］第 361 頁認(rèn)為: 由于我國是缺水國家，考慮到經(jīng)濟(jì)因素，南水北調(diào)的目的僅僅是解決北方地區(qū)工業(yè)與生活用水，兼顧生態(tài)和農(nóng)業(yè)用水，不可能用于地下水回灌，因此，不會引起北方地區(qū)地下水位的明顯改變。

( 6) 對重大工程或抗浮水位對結(jié)構(gòu)投資影響較大的工程，可組織專家論證，采取切實(shí)可行措施，如設(shè)盲溝或明溝將地下水排走，降低抗浮水位。

2 地下室抗浮問題

    2. 1 抗浮驗(yàn)算方法

    ( 1) 文獻(xiàn)［3］第 7. 1. 2 條第 2 款規(guī)定( 規(guī)范 ［1］第5. 4. 3 條第 1 款與之相同) ，按下列公式進(jìn)行抗浮驗(yàn)算:

G /S ≥ K   ( 1)

    式中: G 為結(jié)構(gòu)自重及其上作用的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的總和( 不包括活荷載) ，kN; S 為地下水對建筑物的浮托力( 浮力) 標(biāo)準(zhǔn)值，kN; K 為地下結(jié)構(gòu)抗浮安全系數(shù)，一般取 1. 05。

    ( 2) 文獻(xiàn)［3］第 7. 1. 2 條第 3 款規(guī)定，在進(jìn)行整體抗浮驗(yàn)算的同時，應(yīng)對結(jié)構(gòu)自重較小的區(qū)域進(jìn)行局部驗(yàn)算，特別是上部結(jié)構(gòu)缺層或大范圍樓板缺失開洞部位。規(guī)范［1］第 5. 4. 3 條第 2 款規(guī)定，在整體滿足抗浮穩(wěn)定性要求而局部不滿足時，也可采用增加結(jié)構(gòu)剛度的措施。

2. 2 純地下室抗浮驗(yàn)算

( 1) 當(dāng)抗浮水位低于地下室頂時

2. 4 關(guān)于抗拔樁和抗浮錨桿問題

    2. 4. 1 抗拔樁和抗浮錨桿計算方法

    當(dāng)?shù)叵率铱垢〔粷M足式( 1) 時，可設(shè)置抗拔樁或抗浮錨桿。按文獻(xiàn)［3］第 7. 1. 5 條，采用抗拔樁或抗浮 錨 桿，應(yīng) 滿 足 下 式 要 求，K 按 文 獻(xiàn)［3］第7. 1. 2 條第 2 款規(guī)定取值，即一般為 1. 05。

G /K + nＲ ≥ S ( 8)

    式中: Ｒ 為單根樁或錨桿抗浮承載力特征值，取群樁( 群錨) 基礎(chǔ)呈整體破壞或非整體破壞時基樁抗拔力較小值; n 為抗拔樁或抗浮錨桿的數(shù)量。

    抗拔樁或抗浮錨桿的設(shè)計可分別按文獻(xiàn)［3］第7. 2 節(jié)、7. 3 節(jié)方法進(jìn)行。

群樁基礎(chǔ)呈整體破壞時基樁抗拔力可按文獻(xiàn)［3］第 7. 2. 2 條第 2 款計算，但文獻(xiàn)［3］中沒有給出群錨基礎(chǔ)呈整體破壞時基樁抗拔力計算方法，此時基樁抗拔力可采用基礎(chǔ)下錨桿范圍內(nèi)總的土體重量( 此時采用浮重度計算土體重量) 除以錨桿數(shù)量?；A(chǔ)下錨桿范圍內(nèi)總的土體重量為規(guī)程［5］第 4. 4. 9

2. 4. 2 抗拔樁和抗浮錨桿抗拔承載力確定

    對于抗拔樁的承載力確定，不同規(guī)范要求稍有區(qū)別，設(shè)計可從嚴(yán)執(zhí)行: 1) 規(guī)范［1］第 8. 5. 9 條規(guī)定，應(yīng)通過單樁豎向抗拔載荷試驗(yàn)確定單樁豎向抗拔承載力特征值。2) 規(guī)范［6］第 5. 4. 6 條及條文說明規(guī)定，甲、乙級應(yīng)通過單樁上拔靜載荷試驗(yàn)確定單樁豎向抗拔承載力; 群樁基礎(chǔ)和丙類樁基可按規(guī)范［6］第5. 4. 6 條第 2 款計算確定單樁豎向抗拔承載力，不試樁( 該條條文說明指出，事實(shí)上群樁抗拔難以通

過試驗(yàn)確定) ，但該條文說明要求丙類樁基應(yīng)進(jìn)行工程樁抗拔靜載試驗(yàn)( 驗(yàn)收) 檢測。3) 文獻(xiàn)［3］未對試樁要求做具體規(guī)定，承載力估算可按文獻(xiàn)［3］第7. 2. 2 條、7. 2. 7 條進(jìn)行，但第 11. 3. 11 條規(guī)定，抗拔工程樁完成后應(yīng)采用靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行抗拔承載力檢驗(yàn)。4) 規(guī)程［7］第 5. 2. 8 條規(guī)定，甲、乙級應(yīng)通過單樁靜載荷試驗(yàn)確定單樁豎向抗拔承載力，丙級可按規(guī)程［7］第 5. 2. 8 條第 2 款計算確定單樁豎向抗拔承載力。5) 規(guī)范

［8］第 3. 3. 1 條規(guī)定，為設(shè)計提供依據(jù)的試驗(yàn)樁，應(yīng)依據(jù)設(shè)計確定的基樁受力狀態(tài)，采用相應(yīng)的靜載 試 驗(yàn) 方 法 確 定 單 樁 極 限 承 載 力。6) 規(guī)范［9］第 8. 6. 7 條規(guī)定，高層抗拔樁的抗拔承載力應(yīng)通過現(xiàn)場抗拔靜載荷試驗(yàn)確定，也可按規(guī)范［9］第8. 6. 8 ～ 8. 6. 10 條估算抗拔承載力，但第 8. 6. 8 ～8. 6. 10 條條文說明指出，正式施工前仍應(yīng)進(jìn)行抗拔靜載荷試驗(yàn)驗(yàn)證。

    對于抗浮錨桿的承載力確定，不同規(guī)范要求也有區(qū)別，設(shè)計也可從嚴(yán)執(zhí)行: 1) 規(guī)范［1］未涉及抗浮錨桿，只涉及巖石錨桿。2) 文獻(xiàn)［3］第 7. 3. 2 條第 1款規(guī)定，設(shè)計等級為甲級的建筑物，單根錨桿軸向抗拔承載力應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定; 對其他建筑物可按文獻(xiàn)［3］第 7. 3. 2 條第 1 款進(jìn)行單根錨桿軸向抗拔承載力估算，分別按文獻(xiàn)［3］第 7. 3. 2 條第 2 款、第3 款進(jìn)行錨桿桿體的橫截面積及錨桿桿體與砂漿之間的錨固長度驗(yàn)算，同時，第 11. 3. 13 條規(guī)定，抗浮錨桿完成后應(yīng)采用靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行抗拔承載力檢驗(yàn)。3) 對 于 高 壓 噴 射 擴(kuò) 大 頭 錨 桿，按 規(guī) 程［5］第4. 6. 3 條規(guī)定，錨桿抗拔力應(yīng)通過現(xiàn)場原位基本試驗(yàn)確定; 無試驗(yàn)資料時，可按該條計算，但實(shí)際施工時必須經(jīng)過現(xiàn)場基本試驗(yàn)驗(yàn)證確定。4) 規(guī)范［9］第8. 6. 7 條規(guī)定，高層抗浮錨桿的抗拔承載力應(yīng)通過現(xiàn)場抗拔靜載荷試驗(yàn)確定，但初步設(shè)計估算時可按規(guī)范［9］第 8. 6. 11 條進(jìn)行。5) 規(guī)范［10］第 11. 2. 2 條規(guī)定，錨桿 承 載 力 可 按 該 規(guī) 范 第 4. 6 節(jié) 計 算; 規(guī)范［10］第 12. 1. 6 條規(guī)定，永久性錨桿工程( 地下室抗浮錨桿屬永久性錨桿) 應(yīng)進(jìn)行錨桿基本試驗(yàn); 規(guī)范［10］第 12. 1. 14 條規(guī)定，塑性指數(shù)大于 17 的土層錨桿、強(qiáng)風(fēng)化的泥巖或節(jié)理裂隙發(fā)育張開且充填有黏性土的巖層中的錨桿應(yīng)進(jìn)行蠕變試驗(yàn)。

    抗拔樁還要進(jìn)行樁身承載力與裂縫控制計算算，可按文獻(xiàn)［3］第 7. 2. 3 條進(jìn)行。

2. 4. 3 抗拔樁和抗浮錨桿驗(yàn)收檢測

    ( 1) 抗拔樁: 規(guī)范［1］第 10. 2. 17 條、規(guī)范［6］第9. 4. 6 條、規(guī)范［8］第 3. 3. 8 條規(guī)定，單樁豎向抗拔樁承載力驗(yàn)收檢測應(yīng)進(jìn)行單樁抗拔靜載試驗(yàn)。檢測數(shù)量不應(yīng)少于 3 根，且不應(yīng)少于總樁數(shù)的 1% ; 當(dāng)工程樁總數(shù)在 50 根以內(nèi)時，不應(yīng)少于 2 根。另外，抗拔樁還應(yīng)進(jìn)行樁身完整性檢測。

    ( 2) 抗浮錨桿: 文獻(xiàn)［3］第 11. 3. 13 條、規(guī)程［5］第 5. 8. 2 條、規(guī)范［10］第 12. 1. 19 條規(guī)定，抗浮錨桿完成后應(yīng)采用靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行抗拔承載力檢驗(yàn)。檢測數(shù)量，文獻(xiàn)［3］第 11. 3. 13 條規(guī)定，不應(yīng)少于總數(shù)的 5% ，且不少于 6 根; 規(guī)程［5］第 5. 8. 2 條規(guī)定，不應(yīng) 少 于 總 數(shù) 的 5% ，且 不 少 于 3 根; 規(guī) 范［10］第12. 1. 19 條規(guī)定，占錨桿總量 5% 且不少于 3 根的錨桿應(yīng)進(jìn)行多循環(huán)張拉驗(yàn)收試驗(yàn)，占錨桿總量 95% 的錨桿應(yīng)進(jìn)行單循環(huán)張拉驗(yàn)收試驗(yàn)。

2. 4. 4 高層和裙房相連且均采用天然地基基礎(chǔ)時，裙房抗浮不能采用抗拔樁

    當(dāng)高層采用天然地基基礎(chǔ)且高層與裙房間未設(shè)縫時，由于高層沉降較大，為減小沉降差，使裙房沉降量不至過小，裙房應(yīng)該優(yōu)先采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條基( 如有防水板，防水板下應(yīng)設(shè)褥墊) ，不宜采用滿堂筏基。如裙房抗浮不滿足，不能設(shè)置抗拔樁抗浮，因?yàn)榭拱螛兜闹С凶饔脤?dǎo)致裙房的沉降受到限制，從而加大了高層與裙房的沉降差。規(guī)范［9］第 8. 6. 6條也指出，高層建筑附屬裙房宜推薦使用抗浮錨桿。

2. 4. 5 抗拔樁和錨桿平面布置應(yīng)注意的問題

    抗拔樁和錨桿宜布置在獨(dú)立基礎(chǔ)或條基下，板厚較小的筏板的柱和墻下，不宜布置在防水板( 剛度較小) 或厚度較小的筏板下( 對于板厚較大的筏板，可在板下布置) 。對于防水板及板厚較小的筏板，如果將抗拔樁和錨桿均勻布置在板下，則由于防水板及板厚較小的筏板，不足以調(diào)整樁頂作用力的均勻分布，底板受到水的浮力作用而上拱，使得靠近柱的基樁分擔(dān)的水浮力較小，遠(yuǎn)離柱的基樁分擔(dān)的水浮力較大。如果按照所有樁均勻分擔(dān)水浮力設(shè)計，則由于遠(yuǎn)離柱的基樁實(shí)際分擔(dān)的水浮力比計算分擔(dān)的水浮力大而率先破壞，然后其余樁各個被破壞，從而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)抗浮失效。

3 防水板下褥墊設(shè)置問題

    文獻(xiàn)［3］第 5. 2. 3 條第 1 款指出，防水板下設(shè)易壓縮材料褥墊，如聚苯板時，防水板設(shè)計配筋應(yīng)按兩種情況包絡(luò)設(shè)計: 第一種情況為水浮力( 向上) 減去板自重( 板上有找平層或回填土及面層時也應(yīng)扣除) 產(chǎn)生的作用; 第二種情況為板自重( 板上有找平層或回填土及面層時也應(yīng)計入) 與板上恒、活載( 向下) 產(chǎn)生的作用。筆者認(rèn)為: 當(dāng)水浮力較大時，防水板配筋實(shí)際上是由第一種情況控制。

    若防水板下不鋪設(shè)易壓縮材料褥墊，應(yīng)考慮地基反力對防水板的影響。此時實(shí)際是變剛度筏基，須用有限元法分析防水板和基礎(chǔ)承擔(dān)的地基反力，對基礎(chǔ)和防水板進(jìn)行配筋。

    前已述及，當(dāng)高層采用天然地基基礎(chǔ)且高層與裙房間未設(shè)縫時，由于高層沉降較大，為減小沉降差，使裙房沉降量不至過小，裙房應(yīng)優(yōu)先采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條基，如有防水板，防水板下必須設(shè)褥墊。除此之外，防水板下是否必須設(shè)褥墊呢? 文獻(xiàn)［3］第5. 2. 3 條認(rèn)為，防水板下宜鋪設(shè)有一定厚度的壓縮材料( 如聚苯板) ，若防水板下不鋪設(shè)易壓縮材料褥墊，應(yīng)考慮地基反力對防水板的影響。筆者認(rèn)為，是否設(shè)褥墊應(yīng)經(jīng)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定，當(dāng)層數(shù)較多，即豎向荷載較大，而水浮力較小時，防水板下設(shè)褥墊，按有水浮力參與計算的配筋，比不設(shè)褥墊按變剛度筏基采用筏板有限元法計算的配筋小，此時應(yīng)設(shè)褥墊，使防水板僅承擔(dān)水浮力，不承擔(dān)地基反力，從而節(jié)約造價; 反之，當(dāng)層數(shù)較少，特別是純地下室，水浮力較大時，情況正好相反，此時設(shè)褥墊已無意義，可不設(shè)褥墊。下面給出 2 個算例加以說明。

    例 3: 某地下室為獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板，地下室結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值換算成混凝土板厚計算，混凝土板厚為 0. 8m，地下室頂板覆土厚度為 0. 9m，地下室高度為 3. 2m，抗浮水位在地面以下 0. 5m，地面及地下室底板( 防水板) 活荷載均為 5. 0kN /m2。查表 1 可知，允許的地下室高度為 3. 05m( 也可按式( 3) 求得) ，稍小于 3. 2m，抗浮不滿足，采用抗拔樁或抗浮錨桿解決。如底板已進(jìn)入較好持力層且不設(shè)褥墊的話，底板地基反力設(shè)計值為永久荷載控制的組合，按規(guī)范［11］第 3. 2. 3 條第 2 款，平均地基反力設(shè)計值為1. 35 × ( 0. 8 × 25 + 0. 9 × 18) + 1. 4 × 0. 7 × 2 × 5. 0 =58. 67kPa; 地下室底板水浮力標(biāo)準(zhǔn)值為 10 × ( 3. 2 +0. 9 － 0. 5) = 36kN /m2 ，水浮力設(shè)計值為 1. 35 × 36 =48. 60kPa。地基反力設(shè)計值 58. 67kPa 大于水浮力設(shè)計值 48. 60kPa 較多，因此，按變剛度筏基計算的配筋可能大于按水浮力計算的配筋，此時應(yīng)設(shè)褥墊，使防水板不承擔(dān)地基反力，僅承擔(dān)水浮力，按水浮力計算配筋，從而節(jié)約造價。

    例 4: 將例 3 中地下室高度改為 4. 0m，其余參數(shù)不變。經(jīng)計算允許的地下室高度為 3. 05m，比地下室高度 4. 0m 小得較多，抗浮不滿足，采用抗拔樁或抗浮錨桿解決。如底板已進(jìn)入較好持力層且不設(shè)褥墊的話，地下室底板平均地基反力設(shè)計值與例 3相同，為 1. 35 × ( 0. 8 × 25 + 0. 9 × 18) + 1. 4 × 0. 7 ×2 × 5. 0 = 58. 67kPa; 地下室底板水浮力標(biāo)準(zhǔn)值為10 × ( 4. 0 + 0. 9 － 0. 5) = 44kN /m2 ，水浮力設(shè)計值為1. 35 × 44 = 59. 40kPa。 可 見，水 浮 力 設(shè) 計 值59. 40kPa 大于平均地基反力設(shè)計值 58. 67kPa。無水浮力時，基礎(chǔ)和底板按變剛度筏基，采用筏板有限元法求得的基礎(chǔ)下和基礎(chǔ)附近的底板下地基反力設(shè)計值將大于平均地基反力設(shè)計值 58. 67kPa，其他部位的地基反力設(shè)計值將小于平均地基反力設(shè)計值58. 67kPa。這種情況下計算的配筋將小于基礎(chǔ)和底板下地基反力設(shè)計值均為 58. 67kPa 時計算的配筋，更小于水浮力設(shè)計值為 59. 40kPa 時計算的配筋。

    也就是說，此時按水浮力計算的底板配筋，大于不設(shè)褥墊且無水浮力時上部荷載作用下底板按變剛度筏基采用筏板有限元法計算的配筋。因此，此種情況下設(shè)褥墊已無意義，可不設(shè)褥墊，從而節(jié)約造價。

    從例 3、例 4 可知，不能認(rèn)為抗浮不滿足時就可不設(shè)褥墊( 如例 3) ，必須在抗浮相差較多，且超過一定數(shù)值后才可不設(shè)褥墊( 如例 4) ，是否設(shè)置褥墊應(yīng)通過計算確定。原因是，抗浮計算時水浮力乘以1. 05 的安全系數(shù)，也就是將水浮力放大了 1. 05 倍;而抵抗水浮力的 G 值又不計入活荷載，因而雙重加大了水浮力與計入活荷載的地基反力之間的差值。

4 其他有關(guān)注意事項(xiàng)

    ( 1) 建筑物在施工階段也應(yīng)符合抗浮穩(wěn)定性要求。

    ( 2) 在獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)加防水板基礎(chǔ)中，當(dāng)水浮力大于防水板自重及其上建筑做法( 如覆土、面層等) 重量之和時，應(yīng)考慮防水板承擔(dān)的水浮力對獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)彎矩的增大作用。具體計算方法可參見文獻(xiàn)［4］第 7. 4. 3 條。

    ( 3) 對于筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)，地基承載力驗(yàn)算不需考慮水浮力的影響，基礎(chǔ)底板配筋計算一般情況下也不需考慮水浮力的影響。因?yàn)樗×偷鼗戳χ团c上部荷載平衡，當(dāng)水浮力增大時，地基反力就減小，當(dāng)水浮力減小時，地基反力就增大，當(dāng)無水浮力時，就完全由地基反力平衡上部荷載。但對于抗浮不足而設(shè)抗拔樁或抗浮錨桿的筏基地下室的底板配筋，除按上部荷載作用下的基底地基反力設(shè)計值計算外，還應(yīng)按水浮力設(shè)計值復(fù)核，因?yàn)楹笳吲浣罱Y(jié)果可能大于前者配筋結(jié)果( 參見例 4) 。并且應(yīng)注意，采用水浮力計算底板配筋時，位于同一標(biāo)高的水浮力相等，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)布置及荷載分布較均勻時，可采用倒樓蓋法計算; 而采用上部荷載作用下的地基反力計算底板配筋時，應(yīng)采用筏板有限元法求得基底反力，基底反力是不均勻的。

    ( 4) 地下室側(cè)板計算時，應(yīng)考慮地下水側(cè)向靜水壓力，且應(yīng)乘以 1. 35 的荷載分項(xiàng)系數(shù)。

5 結(jié)論及建議

    ( 1) 應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況確定抗浮水位。

    ( 2) 雖然抗浮水位在地下室頂板和地面之間時的抗浮驗(yàn)算公式與抗浮水位低于地下室頂板時的抗浮驗(yàn)算公式不同，但其計算結(jié)果與抗浮水位低于地下室頂板時的抗浮驗(yàn)算公式計算結(jié)果的誤差不大，且偏保守，保守幅度在 5% 以內(nèi)，絕大多數(shù)情況下保守幅度約為 2% 。

    ( 3) 不同規(guī)范對抗拔樁和抗浮錨桿的承載力確定及試樁、檢測方法稍有不同，宜從嚴(yán)把握。

    ( 4) 當(dāng)主、裙樓基礎(chǔ)連成一體時，若主樓采用天然基礎(chǔ)，裙樓不能采用抗拔樁，應(yīng)采用抗浮錨桿或壓重抗浮，否則會加大主、裙樓的沉降差。

    ( 5) 抗拔樁或抗浮錨桿不宜布置在防水板或板厚較小的筏板下，防水板宜布置在獨(dú)立基礎(chǔ)或條基下，板厚較小的筏板宜布置在墻、柱下。

    ( 6) 對于純地下室或?qū)訑?shù)較少的地下室，當(dāng)?shù)叵滤×Ρ壬喜亢奢d大得較多，設(shè)抗拔樁或抗浮錨桿，以至于按水浮力計算的底板配筋不小于不設(shè)褥墊且無水浮力時上部荷載作用下底板按變剛度筏基，采用有限元法計算 的 配 筋 時，可 不 設(shè) 褥墊，以節(jié)約造價。當(dāng)純地下室與設(shè)樁基礎(chǔ)的主樓地下室相連時，若純地下室部分的水浮力比上部荷載大得較多，也可不設(shè)褥墊。但純地下室或?qū)訑?shù)較少的地下室與天然地基基礎(chǔ)的主樓地下室相連時，由于主樓沉降較大，為減小主、裙樓沉降差，必須在純地下室或?qū)訑?shù)較少的地下室的防水板下設(shè)褥墊，加大其沉降。

    ( 7) 水浮力較大時，水浮力對帶防水板的獨(dú)立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)有不利影響( 彎矩增大) ，應(yīng)予以考慮。

    ( 8) 水浮力與防水板、地下室側(cè)壁配筋計算有關(guān)，但與筏基和箱形基礎(chǔ)的地基承載力驗(yàn)算無關(guān); 一般情況下與筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)底板配筋計算也無關(guān)，但水浮力比上部荷載大得較多時，水浮力與底板配筋計算有關(guān)。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］ 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范: GB 50007—2011［S］． 北京:中國建筑工業(yè)出版社，2012．

［2］ 巖土工程勘察規(guī)范: GB 50021—2001 ［S］． 2009 年版．北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2009．

［3］ 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司，中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計 研 究 院． 全 國 民 用 建 筑 工 程 設(shè) 計 技 術(shù) 措 施( 2009) 結(jié)構(gòu)( 地基與基礎(chǔ)) ［M］． 北京: 中國計劃出版社，2010．

［4］ 朱炳寅． 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問答及分析［M］． 2 版． 北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2013．

［5］ 高壓噴射擴(kuò)大頭錨桿技術(shù)規(guī)程: JGJ/T 282—2012［S］．北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2012．

［6］ 建筑樁基技術(shù)規(guī)范: JGJ 94—2008［S］． 北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2012．

［7］ 先張 法 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 管 樁 基 礎(chǔ) 技 術(shù) 規(guī) 程: DB 34 /5005—2014［S］． 合肥: 安徽省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計辦公室，2014．

［8］ 建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范: JGJ 106—2014［S］． 北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2014．

［9］ 高層建筑巖土工程勘察規(guī)范: JGJ 6—2011［S］． 北京:中國建筑工業(yè)出版社，2011．

［10］ 巖 土 錨 桿 與 噴 射 混 凝 土 支 護(hù) 工 程 技 術(shù) 規(guī) 范: GB50086—2015［S］． 北京: 中國計劃出版社，2016．

［11］ 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范: GB 50009—2012［S］． 北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2012．

勘察設(shè)計大師、規(guī)范主編

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