1、地下室抗浮設(shè)計(jì)的探討與思考第1頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二一、抗浮設(shè)計(jì)的基本原理第2頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二水對(duì)地下建筑物的浮力大小遵循阿基米德原理，水對(duì)物體的浮力等于物體排開(kāi)同體積水的重量。同時(shí)水的浮力作用也遵循連通管原理，即不同截面尺寸的各連通管水位等高，且壓強(qiáng)相等。因此，當(dāng)?shù)叵陆ㄖ锱c周圍介質(zhì)間存在薄層自由水膜時(shí)，無(wú)論水的性質(zhì)是潛水、上層滯水或承壓水，即可產(chǎn)生強(qiáng)度為h的浮力（為水的重度，h為建筑物基底以上的水深），當(dāng)水浮力強(qiáng)度大于地下建筑物單位面積的重量時(shí)，建筑物即可浮起，當(dāng)水不斷補(bǔ)充時(shí)，建筑物將不斷上浮，所以，建筑物浮起是

2、一個(gè)漸進(jìn)過(guò)程。水量的大小只是控制著建筑物上浮速度和上浮量，而水位高低則是控制建筑物上浮的基本要素。第3頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二二、抗浮設(shè)計(jì)的方法第4頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二三、抗浮設(shè)計(jì)的流程第5頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二四、如何確定抗浮水位第6頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第7頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第8頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第9頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第10頁(yè)，共

3、55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二省標(biāo)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范條規(guī)定“地下水的設(shè)防水位應(yīng)取建筑物設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)（包括施工期）可能產(chǎn)生的最高水位” ，“如果巖土勘察報(bào)告中沒(méi)有提供地下水的最高水位時(shí)，地下水設(shè)防水位可取建筑物室外地坪標(biāo)高”。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高層建筑巖土工程勘察規(guī)程條規(guī)定“當(dāng)有長(zhǎng)期水位觀測(cè)資料時(shí)，場(chǎng)地抗浮設(shè)防水位可采用實(shí)測(cè)最高水位；當(dāng)無(wú)長(zhǎng)期水位觀測(cè)資料或資料缺乏時(shí)，按勘察期間實(shí)測(cè)最高穩(wěn)定水位并結(jié)合場(chǎng)地地形地貌、地下水補(bǔ)給、排泄條件等因素綜合確定”。 其條文說(shuō)明中指出“我國(guó)南方濱海和濱江地區(qū)，經(jīng)常發(fā)生街道浸水現(xiàn)象，抗浮設(shè)防水位可取室外地坪標(biāo)高”。規(guī)范規(guī)定第11頁(yè)，共55頁(yè)，202

4、2年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高層建筑巖土工程勘察規(guī)程條規(guī)定“地下水在穩(wěn)定水位作用下所受的浮力應(yīng)按靜水壓力計(jì)算，對(duì)臨時(shí)高水位作用下所受的浮力，在粘性土地基中可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)折減”。 其條文說(shuō)明指出“即使地下室底板直接和基巖接觸的情況，由于基巖總是總在節(jié)理和裂隙等，且混凝土與基巖接觸面也存在微裂隙，靜水壓力也不宜折減”。第12頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高層建筑巖土工程勘察規(guī)程條規(guī)定“對(duì)位于斜坡地段的地下室或其他可能產(chǎn)生明顯水頭差的場(chǎng)地上的地下室進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮地下水滲流在地下室底板產(chǎn)生的非均布荷載對(duì)地下室結(jié)構(gòu)的影響”。第13頁(yè)，共55

5、頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二五、關(guān)于抗拔錨桿設(shè)計(jì)方法討論第14頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二（一）錨桿桿體的截面面積的確定第15頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二1.依據(jù)巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程（CECS22：2005） 第16頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第17頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二說(shuō)明：以下討論均假定假定錨桿抗拔承載力設(shè)計(jì)值為Nt=600KN第18頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二2.依據(jù)廣東省標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（DBJ 15-

6、31-2003） 第19頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二3.分析比較 第20頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二（二）錨桿錨固端長(zhǎng)度（入巖深度）的確定（假定全部入微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖） 第21頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二1.依據(jù)巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程 第22頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第23頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第24頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第25頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第26頁(yè)，共55頁(yè)

7、，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二2.依據(jù)省標(biāo)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 第27頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二3.總結(jié) 第28頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二六、關(guān)于抗拔樁的裂縫控制標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算方法討論第29頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二依據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ 94-2008第30頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二二a環(huán)境類別是指“室內(nèi)潮濕環(huán)境；非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境、與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境”。根據(jù)上述規(guī)定可以推斷：處于穩(wěn)定水位以下與無(wú)侵蝕性的水或土壤接觸的樁可以

8、按0.3mm裂縫控制。第31頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010-2002根據(jù)上表可推斷：抗拔樁裂縫應(yīng)按0.2mm控制。第32頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二依據(jù)廣東省標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范DBJ 15-31-2003條第4款明確規(guī)定“對(duì)受長(zhǎng)期水平荷載或抗拔樁，應(yīng)驗(yàn)算樁身的裂縫寬度，其最大裂縫寬度不應(yīng)大于0.2mm” 。第33頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002條明確規(guī)定“當(dāng)基樁承受拔力時(shí)，應(yīng)對(duì)樁基進(jìn)行抗拔驗(yàn)算及樁身抗裂驗(yàn)算”

9、。但該規(guī)范未明確裂縫寬度按0.2mm還是0.3mm控制。第34頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二各規(guī)范規(guī)定對(duì)比分析規(guī)范砼規(guī)省基國(guó)基新樁裂縫寬度0.2mm0.2mm未明確0.3或0.2個(gè)人觀點(diǎn)：贊同新樁基的規(guī)定。 如珠江新城地區(qū)地下水對(duì)鋼筋混凝土無(wú)腐蝕性，當(dāng)?shù)叵率逸^深時(shí)，基樁肯定是一致處于穩(wěn)定水位以下，因此可以按0.3mm裂縫寬度控制，沒(méi)有必要按0.2mm裂縫控制。第35頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二抗拔樁裂縫寬度的計(jì)算方法砼規(guī)條規(guī)定“計(jì)算裂縫寬度時(shí)應(yīng)按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響的最大裂縫寬度”，且條文說(shuō)明中指出“考慮了短期裂縫寬度的

10、擴(kuò)大系數(shù)” 。因此，個(gè)人認(rèn)為：計(jì)算抗拔樁的樁身裂縫寬度時(shí)，不能采用最高水頭，而應(yīng)采用“正常使用時(shí)的地下水位（而不是某一兩次下暴雨后的水位）”。當(dāng)然這個(gè)正常使用的時(shí)的水位不容易確定，但顯然這個(gè)水位比最高水位要低一些。采用最高水位進(jìn)行抗拔樁裂縫寬度驗(yàn)算是不合理和不經(jīng)濟(jì)的。第36頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二某抗拔樁裂縫計(jì)算對(duì)比分析假定某抗拔樁直徑D=1200mm，最高水頭產(chǎn)生的抗拔樁拉力N=5000KN，常水頭產(chǎn)生的抗拔樁拉力N=4000KN，樁長(zhǎng)已滿足設(shè)計(jì)要求，下面采用不同的水頭和不同的裂縫控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樁身配筋設(shè)計(jì) 。鋼筋采用HRB335，混凝土采用C30.根據(jù)下表分

11、析可以看出，當(dāng)按常水位進(jìn)行0.3mm裂縫寬度計(jì)算得到鋼筋與按最高水頭按承載力計(jì)算并考慮鋼筋腐蝕影響所得的鋼筋一致。按N=5000KN進(jìn)行軸心受拉構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)按N=5000KN進(jìn)行軸心受拉構(gòu)件0.2mm裂縫寬度驗(yàn)算按N=5000KN進(jìn)行軸心受拉構(gòu)件0.3mm裂縫寬度驗(yàn)算按N=4000KN進(jìn)行軸心受拉構(gòu)件0.3mm裂縫寬度驗(yàn)算需要34根25mm；考慮腐蝕，加大一級(jí)，為34根28mm。52根28mm41根28mm34根28mm第37頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二結(jié)論抗拔樁承載力設(shè)計(jì)和正常使用（裂縫寬度）應(yīng)分別最高水頭和正常使用階段水頭，裂縫計(jì)算也采用最高水頭是不合理和不

12、經(jīng)濟(jì)的。抗拔樁裂縫寬度限值應(yīng)根據(jù)地下水腐蝕性情況和地下水位變化情況確定是0.2還是0.3mm。不分情況均按0.2mm控制是不合適的，會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。當(dāng)?shù)叵滤疅o(wú)腐蝕性且地下室較深時(shí)，按承載力計(jì)算并考慮腐蝕提高一級(jí)直徑后鋼筋量應(yīng)與按0.3裂縫寬度計(jì)算所得的鋼筋量基本一致。第38頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二七、工程實(shí)例分析第39頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二（一）保利威座大廈第40頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第41頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第42頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第43頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第44頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第45頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第46頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第47頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第48頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二（二）廣州時(shí)代灣廣場(chǎng)第49頁(yè)，共55頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)46分，星期二第5