8.6 地下室抗浮评价


8.6.1 地下室抗浮评价应包括以下基本内容:
1 当地下水位高于地下室基础底板时,根据场地所在地貌单元、地层结构、地下水类型和地下水位变化情况,结合地下室埋深、上部荷载等情况,对地下室抗浮有关问题提出建议;
2 根据地下水类型、各层地下水位及其变化幅度和地下水补给、排泄条件等因素,对抗浮设防水位进行评价;
3 对可能设置抗浮锚杆或抗浮桩的工程,提供相应的设计计算参数。
8.6.2 场地地下水抗浮设防水位的综合确定宜符合下列规定:
1 当有长期水位观测资料时,场地抗浮设防水位可采用实测最高水位;无长期水位观测资料或资料缺乏时,按勘察期间实测最高稳定水位并结合场地地形地貌、地下水补给、排泄条件等因素综合确定;
2 场地有承压水且与潜水有水力联系时,应实测承压水水位并考虑其对抗浮设防水位的影响;
3 只考虑施工期间的抗浮设防时,抗浮设防水位可按一个水文年的最高水位确定。
8.6.3 地下水赋存条件复杂、变化幅度大、区域性补给和排泄条件可能有较大改变或工程需要时,应进行专门论证,提供抗浮设防水位的咨询报告。
8.6.4 对位于斜坡地段的地下室或其他可能产生明显水头差的场地上的地下室进行抗浮设计时,应考虑地下水渗流在地下室底板产生的非均布荷载对地下室结构的影响;对地下室施工期间各种最不利荷载组合情况下,应考虑地下室的临时抗浮措施。
8.6.5 地下室在稳定地下水位作用下所受的浮力应按静水压力计算,对临时高水位作用下所受的浮力,在黏性土地基中可以根据当地经验适当折减。
8.6.6 当地下室自重小于地下水浮力作用时,宜设置抗浮锚杆或抗浮桩。对高层建筑附属裙房或主楼以外、独立结构的地下室宜推荐选用抗浮锚杆;对地下水水位或使用荷载变化较大的地下室宜推荐选用抗浮桩。
8.6.7 抗浮桩和抗浮锚杆的抗拔承载力应通过现场抗拔静载荷试验确定。抗拔静载荷试验及抗拔承载力取值应符合附录G抗浮桩和抗浮锚杆抗拔载荷试验要点的规定。
8.6.8 抗浮桩的单桩抗拔极限承载力也可按下式估算:

扩底桩破坏表面周长ui
8.6.9 群桩呈整体破坏时,单桩的抗拔极限承载力可按下式计算:
8.6.10 抗浮桩抗拔承载力特征值可按下式估算:
8.6.11 抗浮锚杆承载力特征值可按下式估算:


条文说明
8.6 地下室抗浮评价
8.6.1 高层建筑基础埋置较深,一般都有地下室抗浮问题,尤其是施工期间地下室刚做好而上部建筑还未施工时,如果遇暴雨,常发生地下室上浮等问题。例如位于深圳市布吉关口山坡上某高层建筑,二层地下室,底板直接浇筑在微风化花岗岩上,地下室建至地面后停工一年多,地下室由于长期受暴雨浸泡,于1998年发生上浮,整个底板与基岩被冲填了10~50cm厚泥沙,后来花费很大代价进行泥沙清理和基础加固。深圳南头某地下室位于花岗岩残积土上,天然地基,于1997年夏季台风暴雨期间发生上浮,整个地下室倾斜,高差达70余厘米。珠海拱北海关附近某高层建筑附属地下停车场,上部结构荷载较小,地下水水位接近地表,在上部结构尚未竣工时,1999年底板上抬数厘米,造成地下室梁板严重开裂。类似事故较多,造成的损失较大,勘察期间就将此问题明确,且单独提出来,在岩土工程勘察报告中作专门论述,有利于避免地下室可能发生的上浮事故。
8.6.2 提供准确的抗浮设防水位是本节的重点。当地下水属潜水类型且无长期水位观测资料时,如果仅按勘察期间实测水位来确定抗浮设防水位,不够确切,应结合场地地形、地貌、地下水补给、排泄条件和含水层顶板标高等因素综合确定。我国南方滨海和滨江地区,经常发生街道水浸现象,抗浮设防水位可取室外地坪标高。若承压水和潜水有水力联系时,应分别实测其稳定水位,取其中的高水位作为抗浮设防水位。
8.6.3 考虑到某些地区地下水赋存条件复杂,补给和排泄条件在建筑使用期间可能发生较大改变,而地下水的抗浮设防水位是一个有如抗震设防一样的重要技术经济指标,较为复杂,故对于重要工程的抗浮设防水位应委托有资质的单位进行专门论证后提出。
8.6.4 地下室若处于斜坡地段或施工降水等原因产生稳定渗流场时,渗透压力在地下室底板将产生非均布荷载,勘察报告中宜提请抗浮设计人员注意这种非均布荷载对地下室结构的影响。
8.6.5 地下室所受浮力应按静水压力计算。即使在黏性土地基或地下室底板直接与基岩接触的情况下也不宜折减。因为地下室所受地下水的浮力是永久性荷载,不因黏性土的渗透性差而减小,即使地下室底板直接与基岩接触的情况下,由于基岩总是存在节理和裂隙等,且混凝土与基岩接触面也存在微裂隙,静水压力也不宜折减。如因暴雨等因素产生的临时高水位而引起的浮力,当地下室位于黏性土地基且地表水排泄条件良好时,可乘以0.6~0.8的折减系数,其他条件下不宜折减。
8.6.6 直接位于高层建筑主体结构下的地下室,主要是施工期间的临时抗浮稳定问题,一般可通过工程桩或基坑临时强排水等措施来解决;而对于附属的裙房或主楼以外独立结构的地下室,则属永久性抗浮问题,由于荷载小,仅需设置少数抗压桩,甚至不需设置基桩,故推荐采用抗浮锚杆较为经济合理。如果地质条件较差,地下水水位变化很大或地下室使用荷载变化较大、且变化频繁,此时可能在基底产生频繁的拉压循环荷载,且受压时地基承载力明显不足时,宜选用抗浮桩。
8.6.7 抗浮桩和抗浮锚杆的抗拔极限承载力,一般都应通过现场抗拔静载荷试验确定,抗拔静载荷试验应符合附录G的规定,考虑到地下水水位和地下室使用荷载是变化的,所以附录G中要求采用循环加卸荷方式进行试验,试验方法参考了行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94、国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB 50330和国家标准《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB 50086中有关桩基抗拔和锚杆抗拔试验相关规定后综合确定的。
8.6.8~8.6.10 抗浮桩抗拔承载力可按式(8.6.8)~(8.6.10)进行估算,如当地有较丰富的工程经验,也可按经验值进行估算,但正式施工前仍应进行抗拔静载荷试验进行验证。
8.6.11 抗浮锚杆应结合施工工艺进行锚杆抗拔试验,式(8.6.11)仅供初步设计估算时采用。

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