1、抗浮設計相關問題探討抗浮設計是地下室和基礎設計的重要內容。抗浮設計是地下室和基礎設計的重要內容。抗浮設計不當容易造成工程事故，輕則發生裂抗浮設計不當容易造成工程事故，輕則發生裂縫、漏水，重則整體上浮、傾斜。縫、漏水，重則整體上浮、傾斜。第一章第一章 抗浮水位抗浮水位地下水水位勘察時的地下水位歷史最高地下水位近35年最高地下水位抗浮設防水位基礎埋置深度內起主導作用的地下水在建筑物運營期間的最高水位；當有長期水位觀測資料時，抗浮設防水位可根據該層地下水實測最高水位和建筑物運營期間地下水的變化來確定；無長期觀測資料或資料缺乏時，按勘察期間實測最高穩定水位并結合地形地貌、地下水補給、排泄條件等因素綜合

2、確定；我國南方濱海和濱江地區，經常發生街道浸水現象，抗浮設防水位可取室外地坪標高。防水設防水位僅對于地下室建筑外防水和確定地下室外墻及基礎的混凝土抗滲等級，與抗浮設防水位是完全不同的兩個概念。確定抗浮設防水位時需要注意的問題地質勘察報告中未明確提供抗浮設防水位時，要求甲方責成勘察單位提供準確有效的數值；地質勘察報告中明確提供抗浮設防水位時，針對項目實際情況仔細判斷其提供數值有效時，方可按其提供值進行抗浮設計；青島地區地下室基礎經常直接座落于巖石上，在勘察期間往往沒有地下水，而實際上在這種地質條件下開挖形成的地下室，后期施工用水、雨水、基巖裂隙水、工程竣工后管道漏水等進入地下室，無法消散，形成集

3、聚水而對地下室底板和側墻產生水壓力；因此，即使勘察報告明確指出不必抗浮，在設計底板和側墻時也應適當考慮至少1米的水頭。仔細對照總平面圖豎向標高，對于斜坡地段的地下室或可能產生明顯水頭差的場地上的地下室進行抗浮設計時，應考慮地下水滲流在地下室底板產生的非均布荷載對地下室結構的影響，不能籠統的采用勘察報告所提供的遠高于室外地坪的地下室抗浮水位來進行設計。水是往低處流的，若建筑物一側或多側是敞開的，水浮力不可能高出室外地坪；在有水頭壓差的江、河岸邊，若存在濾水層，應按設計基準期的最高洪水位來確定其抗浮水位；地下水賦存條件復雜、變化幅度大、區域性補給和排泄條件可能有較大改變或工程需要時，應進行專門論證

4、；第二章第二章 整體抗浮與局部抗浮整體抗浮與局部抗浮整體抗浮即建筑地基基礎設計規范中的抗浮穩定性驗算； 建筑物自重及壓重之和1.05倍浮力作用值 也可：0.9倍建筑物自重及壓重之和浮力作用值（偏保守） 注意：計算時，建筑面層及建筑隔墻等施工過程中可能于較晚時間施工的內容不能計入建筑物自重中；頂板覆土和底板覆土可以計入，但必須注明回填時間。注意分區域驗算。對于大面積地下室上建有多棟高層和低層建筑，建筑自重不均勻，當上部為高層或恒荷載較大時，該范圍的整體抗浮能力可能較高，但上部沒有建筑或建筑層數不多的局部范圍，特別應進行分區、分塊的抗浮驗算，特別需要注意以下幾個部位： （1）地下車庫范圍內的頂部無

5、覆土的單層或二層網點； （2）層高加大而抬高的設備用房，頂部覆土減少； （3）車道； （4）其他錯標高處、覆土厚度變化處；整體抗浮不足時，需要采取抗浮措施（增加配重、抗浮錨桿或抗拔樁）保證抗浮力（壓重+抗拉力）大于水的總浮力；水浮力示意圖水浮力示意圖局部抗浮整體抗浮滿足規范要求時，不代表底板和側墻就全部都不需要考慮抗浮設防水位了，仍須進行局部抗浮計算；需要考慮浮力的構件：底板、基礎、擋墻。底板抗浮，根據多個項目的計算經驗：凈水浮力不超過5KN/m2時，250厚的抗水板基本為構造配筋；不超過10KN/m2時，300厚的抗水板為構造配筋；不超過15KN/m2時，400厚的抗水板為構造配筋； 注意：

6、以上計算的前提是柱網不超過8.4米、非最邊跨、有較大的柱下獨立基礎作為抗浮底板的倒柱帽。以上條件之外的情況，需要進行抗浮底板配筋計算，計算方法建議采用有限元法，采用STRAT或YJK進行計算，柱下獨立基礎作為抗浮底板的倒柱帽在計算模型中應該真實體現；構造配筋率：抗浮底板為明顯的受彎構件，不能按基礎規范要求的0.15%取，應該滿足混凝土規范的受彎構件的要求，C30和C35的底板建議取0.2%左右，混凝土等級C40時，還要注意滿足45ft/fy。抗浮底板的凈浮力較大時，還要注意驗算撓度和裂縫；無論計算底板還是擋墻，抗浮設防水位確定以后，不應在計算時再乖以1.2的放大系數，而是按1.0的系數取值，在

7、計算配筋時按分項系數取值，分項系數可按活荷載的1.4取，也可按相關資料（北京院技術措施）提供的1.30取。有抗浮錨桿或抗拔樁時，若其間距較密（比如小于3米），可以將抗浮底板取構造配筋，但水頭很大時，底板厚度不能太小，畢竟只是點約束而非線約束。第三章第三章 增加配重法增加配重法整體抗浮不足，但相差不多時，可采用增加配重法抗浮增加配重位置：地下室頂板、地下室底板；配重材料： 土（18KN/m3 ) 砂石（2022KN/m3 ) 混凝土（25KN/m3 ) 鋼渣混凝土、鐵屑混凝土（2627KN/m3 ) 特種配重混凝土（2732KN/m3 )價格較高降低底板標高增加配重厚度時，計算時需注意在配重增加

8、的同時，水頭也相應增加，只是增加的數值不同而已。 比如：底板降低1米，配重（覆土）增加18KN/m2，水浮力增加10KN/m2。相當于凈水浮力減少了8KN/m2。造價成本比較（增加配重與增設錨桿） （1）當錨桿較短時（34米），底板降低導致的開挖和回填成本與錨桿成本比較，增加配重法不一定經濟； （2）當錨桿較長時（10米以上），底板降低導致的開挖和回填成本與錨桿成本比較，增加配重法相對較經濟； （3）因為增加配重而導致的底板降低的高度不宜超過1米，下挖太多并不經濟，此時宜考慮其他抗浮措施；第四章第四章 抗浮錨桿抗浮錨桿抗浮錨桿一般規定抗浮錨桿依賴于土層與錨固體之間的粘結強度提供抗拔承載力。抗浮

9、錨桿的設計包括錨桿承載力的計算、錨桿錨固（鋼筋與漿體的錨固、漿體與土體的錨固）長度計算、鋼筋面積計算、錨桿數量的計算。常用抗浮錨桿為非預應力全長粘結型抗浮錨桿的計算錯誤計算方法： （1）上部建筑結構荷重不滿足整體抗浮要求，采用錨桿抗浮。其計算方法為：總的水浮力設計值/單根錨桿設計值所需錨桿根數。具體做法：底板下（連柱底或砼墻下）滿鋪錨桿，水浮力全部由錨桿承擔，既不考慮上部建筑自重，也不考慮地下室底板自重可抵抗水浮力的作用，保守且不合理。 （2）利用上部結構自重和錨桿共同抗浮，其計算方法為：（總的水浮力設計值底板及上部結構自重設計值）/單根錨桿設計值所需錨桿根數。具體做法：將錨桿均勻分布在底板下

10、（包括柱底或砼墻下），錨桿間距用底部面積除所需錨桿根數確定。抗浮錨桿的計算正確計算方法： 抗浮力與水浮力平衡計算可分成兩種區域：柱、墻、梁影響區域和純底板抵抗區域。純底板抵抗區域的計算方法應是抗浮錨桿設計承載力除以每平方米水浮力（減去每平米底板自重），得到抗浮錨桿的受力面積；而柱、墻、梁影響區域應充分利用上部建筑自重進行抗浮，驗算傳遞的上部建筑自重是否能平衡該區域的水浮力，此外，還應驗算在水浮力作用下梁強度和裂縫滿足要求。抗浮錨桿的布置正確的錨桿布置方法： 一般情況下，柱下有受壓區時，錨桿按“跨中密布，軸線少布，柱下不布”的原則進行布置； 抗浮錨桿的布置不同錨桿布置方法的錨桿拉力對比： 抗浮錨

11、桿的布置正確的錨桿布置方法： 根據前頁的錨桿內力分析，可以得出如下最優錨桿布置方案： 抗浮錨桿的布置正確的錨桿布置方法： 但是，注意：個別情況下，壓重很小，浮力很大時，柱下已無受壓區，錨桿均布布置更為合理，更符合錨桿實際受力情況；(如：地下室有3層甚至更多時，浮力非常大） 抗浮錨桿的計算單根錨桿承擔的水浮力計算方法： 平均凈水浮力Qe=水頭hx10-總的結構自重G0（包括抗浮底板、底板上的覆土） 每個柱能壓住的抗浮范圍A0=對應上部結構自重的恒載標準值G1（不乘分項系數、不考慮底板）/Qe。 除去柱下抗浮范圍之外的區域的浮力由錨桿承擔，單根錨桿承擔的水浮力為： Rt=錨桿水平間距x錨桿豎向間距

12、x凈水浮力Qe 且，必須復核一個柱網內的總錨桿根數乘以Rt是否能夠承擔除柱下區域外的面積x凈水浮力Qe；A0A0A0A0抗浮錨桿的計算單根錨桿的軸向抗拔承載力： 單根錨桿的軸向抗拔承載力（軸向拉力標準值）單根錨桿承擔的水浮力（標準值）抗浮錨桿的不同規范的計算方法抗浮錨桿的計算單根錨桿的鋼筋面積計算：錨桿水泥砂漿與土體或巖體的錨固長度的計算：錨桿鋼筋與水泥砂漿的錨固長度的計算：錨桿拉力設計值與拉力標準值之間的關系： 關于分項系數的探討由于抗浮設計水位一般為綜合考慮各方面因素所能達到的最高水位，所以可以認為是永久荷載， 其分項系數可取 1. 2 ：實際設計時，為方便計算，可簡化為： 此系數與建筑邊

13、坡工程技術規范 ( GB 50330 2002)的規定相同， 而全國民用建筑技術措施( 地基與基礎) ( 2009 年版) 中此系數為1. 35。 我們建議按技術措施取值。注意: 設計水頭高度乘以分項系數后的水頭高度不得超出室外地坪，否則其分項系數可取為基底到室外地坪的水頭高度除以抗浮設計水頭高度。 如：從基底到室外地坪的高度為4. 4m，而抗浮設計水頭高度為4m，則其水浮力的分項系數（式1）為4. 4 /4 = 1. 1，而不是 1. 2， 相應式( 2) 中系數1.35也相應減少。 （式1）（式2）關于錨桿中的鋼筋分截斷的探討由于較硬巖石中錨桿桿體與體間粘結強度較高，錨桿長度一般較短，且粘結存在由錨桿頂部往底部轉移的趨勢，建議錨桿鋼通長布置，不予截斷; 對于較弱巖層及砂土層等，般錨桿較長，且直至極限狀態時其表面摩擦力分仍比較均勻，使得錨桿鋼筋的拉力分基本呈線性遞減，距錨桿頂部越遠，鋼筋拉力越小，故建議分批截斷，以提高經濟性； 第五章第五章 抗拔樁抗拔樁抗拔樁樁型預制樁和現場灌注樁灌注樁又有擴底樁和后注漿灌注樁等，大幅提高抗拔承載力，適用于深開挖抗拔樁計算單樁抗拔承載力計算（摩擦力及擴底端抗拔）群樁整體性破壞驗算樁身的正截面受拉承載力驗算