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岩土研究院

地下室抗浮设计,怎么样性价比才高!

360 2020-11-20 11:13:36
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“东南岩土”


导语

随着经济的发展,高层建筑的增多,大部分高层建筑都下设单层或多层地下室,当抗浮设计水位较高时会承受较大的水浮力。在实际优化项目中,经常发现有些工程抗浮设计浪费严重,本文将结合实际案例为大家加以分析。


一、整体抗浮

1、确定是否需要整体抗浮

依据《地基规范》5.4.3条

建筑物基础存在浮力作用时应进行抗浮稳定性验算,并应符合下列规定:

1对于简单的浮力作用情况,基础抗浮稳定性应符合下式要求:


式中:Gk——建筑物自重及压重之和(kN);

Nw,k——浮力作用值(kN);

kw——抗浮稳定安全系数,一般情况下可取1.05

2、整体抗浮的解决方案

(1)配重法

适用于结构自重与地下水浮力相差不大的情况。可采取如增加覆土厚度、采用配重混凝土等具体手段。

(2)设置抗拔桩

适用于水浮力较大的情况。

(3)设置抗浮锚杆

同样适用于水浮力较大的情况,但要特别注意抗浮锚杆对施工工艺要求较高。分为岩石锚杆和土层锚杆两种,岩石锚杆适用于基础直接坐落在基岩的情况,锚杆直接插入基岩灌浆,岩石锚杆抗拔力较大。若在一般图层中,则为土层锚杆,但淤泥质土等土质条件不好情况下不可采用。

(4)浮力消除法

采取疏、排水措施,使地下水位保持在预定的标高之下。


二、局部抗浮

结构构件的强度验算、变形验算和裂缝验算。


三、抗浮优化案例分析

(1)一桩两用

海南文昌某项目,上部30层酒店及25层住宅若干,下设一层全埋式地下室,地上建筑面积95334㎡,地下建筑面积13350㎡。地库结构形式为框架结构。基础原设计采用桩基础(小于6米大于3米采用墩基础)+抗浮锚杆,如下图所示。



优化建议:

取消抗浮锚杆,采用抗压桩兼做抗拔桩进行抗浮,且只需增加少量桩配筋,当墩基础较短时,可在墩底设置锚杆抗拔。仅此一项举措可节约结构造价约300万元。

【设计要点】

抗拔桩的配筋需满足裂缝要求,且全长配筋。

(2)抗拔桩改为抗浮锚杆

安徽省合肥市某大型商业综合体,总建筑面积约26.5万平方米,地上一栋超高层约162米,两栋高层,1栋附属裙房,3层地下室,抗浮设计水位为室外地坪下1m,地下室建筑面积约7.8万平方米。

原设计地下室抗浮采用抗拔桩,如下图所示。

优化建议:

将抗拔桩改为抗浮锚杆,锚杆价格便宜,只要严格把控施工质量,是一个很经济的选择。


四、结语

抗浮设计的方案要结合施工,经济,安全,地下水位变化情况等综合考虑。除了上述的抗浮设计方法外,博牛在优化过程中也会根据实际工程情况推荐采用诸如CMC静水压力释放(基底减压)、囊式抗浮锚杆等新技术手段,实现既可以缩短工期,又可以节约成本,一举多得。


稿源:博牛结构优化设计

作者:姜洪菲

本文仅供学术经验分享之用

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