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文檔簡介
1、<p> 地下建筑結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計及措施探討</p><p> 摘要:抗浮是地下室設(shè)計過程非常重要的一部分,如何解決地下室的抗浮問題已經(jīng)成為一個經(jīng)常面臨的問題,引起建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師的廣泛關(guān)注。地下室的抗浮一旦處理不當(dāng)將直接影響建筑的安全性。本文對地下室的抗浮設(shè)計進行了探討。 </p><p> 關(guān)鍵詞:地下;建筑結(jié)構(gòu);抗浮設(shè)計;措施 </p><p>
2、中圖分類號:TU2 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號: </p><p> 隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展,地下室得到了廣泛的開發(fā)和利用。地下室不得不面臨的問題就是抗浮問題,尤其埋深較大的地下室。因為浮力的存在,會對地下結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞,地下建筑物整體或不均勻浮起,導(dǎo)致梁柱節(jié)點處開裂和底板破壞以及建筑物的傾斜等,如不進行抗浮設(shè)計,將給結(jié)構(gòu)留下安全隱患。因此,地下室的抗浮設(shè)計不容忽視。做好地下建筑抗浮失效分析及處理的研究具
3、有非常重要的意義,本文主要闡述了有關(guān)地下結(jié)構(gòu)的抗浮設(shè)計的問題。 </p><p> 一、 地下室工程抗浮措施的選擇 </p><p> 1.地下水對于地下建筑有著非常大的危害,我們一般會采取一些有效地措施來應(yīng)對這一問題。當(dāng)前在我們施工的過程中,為解決地下工程抗浮問題主要采取的途徑有:配重法、進行抗浮樁的設(shè)置或者抗浮錨桿的設(shè)置。具體來說,配重法主要是對工程自重進行利用起到都對水浮力進行抵
4、御的效果,至于抗浮錨桿以及抗浮樁則主要是對錨桿拉力以及樁側(cè)阻力進行利用,起到和浮力平衡的效果。 </p><p> 一般來說,配重法的應(yīng)用范圍非常廣泛,其配重部位多為底板,常見的措施是在底板之上進行回填層的設(shè)置,利用砂、土、混凝土以及石等進行回填,進而完成增加工程自重的效果。而在采取抗浮樁措施的時候,其抗浮能力取決于樁徑、樁型、樁長以及周邊的地質(zhì)條件,這種措施造價較低、施工比較方便,因此應(yīng)用較為廣泛??偠灾?/p>
5、我們在施工的過程中要結(jié)合周邊的具體環(huán)境選擇最為合適的抗浮措施。 </p><p> 2.建筑抗浮失效的原因分析 </p><p> 在地下建筑抗浮失效中,主要原因在于不良地下水。具體來說,在工程工勘的過程中,沒有進行抗浮評價,也沒有提出抗浮水位以及抗浮設(shè)計參數(shù)。GB50021—2001《巖土工程勘察規(guī)范》中明確要求要對地下水作用及影響進行正確評價,針對地下結(jié)構(gòu)物、基礎(chǔ)以及擋土墻,要按照
6、設(shè)計水位進行浮力的計算。一般的場地地下水類型屬于上層滯水,存在于上部雜填土之中,在勘察期間,地下水的水位埋深為1.23m到4.30m。此類地下水容易受到季節(jié)氣候的影響,而其場地中的軟巖在受到大氣降水的影響下會出現(xiàn)松散、膨脹以及軟化蝕變的問題。 </p><p> ?。ㄒ唬┯捎诠こ淌┕て谥芷陂L,也加重了地下水的破壞性,具體來看,一般的基坑開挖如果經(jīng)歷了兩次大氣降水豐水期,在基坑形成之后,大氣降水的大量滲入導(dǎo)致坑內(nèi)、
7、外土層吸水飽和,滯水轉(zhuǎn)變?yōu)榭紫稘撍?</p><p> ?。ǘ┲苓叺缆坊A(chǔ)土層經(jīng)過高強度夯實之后形成阻水隔水邊界,導(dǎo)致孔隙水只進不出,使地下水位不斷的抬高,形成承壓水。而在地下建筑設(shè)計的過程中,沒有進行相應(yīng)的抗浮設(shè)計。 </p><p> ?。ㄈ┰诘叵率沂┕さ倪^程中,底板基礎(chǔ)以下缺乏物理力學(xué)強度好的隔水巖土層,加之地下室部分基礎(chǔ)處于下伏層,這就違反了相關(guān)的抗浮規(guī)定,最終使得地下室底板
8、持力層以及變形速度在不良地下水的活動下破壞越來越嚴重。 </p><p> ?。ㄋ模┤绻こ滩糠值囟问褂昧嗣艙Q填法,使得其在地下水的反復(fù)影響下,基礎(chǔ)持力層也反復(fù)的隆起、沉降,進而使得地下室地面反復(fù)隆起、沉降,對地上建筑物造成了極限破壞。 </p><p> 3.針對地下建筑抗浮失效的采取的措施 </p><p> ?。ㄒ唬┰诠こ炭辈煲约霸O(shè)計的過程中沒有對基坑不
9、良地下水進行充分的考慮,將其簡單的認為是上層滯水,在這種背景下,施工方只顧基坑排水,忽視了排水導(dǎo)致的地面沉降以及基坑周邊止水,最終使得大量地下水向基坑深入,破壞了巖土層的巖土體,并導(dǎo)致巖土孔隙及裂縫變大,地下水的滲流速度以及滲流壓力也越來越大。 </p><p> ?。ǘ┗娱_挖在沒有任何解決措施的前提下,如果其持續(xù)時間達到了293天,地下室以及澆注的時間就會達到93天,這種長時間的開挖又形成了時空效應(yīng),這也加
10、重了地下水的不良影響。 </p><p> (三)整個施工的過程中,尤其是地下水施工使其又處于豐水期,這對于地下水的破壞也形成了有利條件。最終,在這三方面原因的影響之下,地下室地面出現(xiàn)了大面積隆起,高度達到307mm。 </p><p> 二、地下室的抗浮設(shè)計  </p><p> 1.采用復(fù)合處理地基, 比較常用的方法是在主體結(jié)構(gòu)部分采用C
11、FG樁(水泥粉煤灰碎石樁)復(fù)合地基,在裙房及純地下室部分采用天然地基;CFG樁技術(shù)成熟、經(jīng)濟合理,根據(jù)地基處理程度的不同,分為CFG樁地基處理+設(shè)置沉降后澆帶和CFG樁地基處理+不設(shè)置沉降后澆帶兩種不同的情況。  </p><p> 2.設(shè)置抗浮樁  </p><p> 這是一種解決抗浮問題行之有效的方法, 其實質(zhì)也是增加地下室的重量,并利用樁側(cè)與地
12、基土之間的摩阻力來抗拔。但仔細分析,這種方法也有一定的局限性,且不說設(shè)置抗浮樁的造價如何,單從結(jié)構(gòu)受力方面講,“抗浮樁”實際上長期起著“抗壓樁”的作用,這種“反作用”將阻礙有抗浮要求的地下室的合理沉降, 而這種變化將會使不設(shè)沉降縫的大底盤地下室在上部塔樓和裙房水平區(qū)域之間產(chǎn)生較大的不均勻沉降差, 由于上部塔樓比裙房的重量大,所以上部塔樓的地下室通常不會存在上浮的問題,我們可以先考慮和估算設(shè)抗浮樁的裙房地下室的沉降值,然后估算不設(shè)樁的塔樓
13、的沉降值,以兩者之差作為調(diào)整塔樓與裙房地下室之間沉降差異的依據(jù),在塔樓地下室底部布置合理的抗沉樁,從而減少塔樓與裙房地下室之間的不均勻沉降差。如果地下水位在樁長范圍內(nèi)變化很大,在布樁時還需考慮樁側(cè)負摩阻力的影響。因此,抗浮樁在使用時需要仔細考慮。  </p><p> 3.抗浮加固處理方法 </p><p> 在經(jīng)過對水文工程地質(zhì)條件進行分析以后,結(jié)合地下室基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)
14、特點以及施工的環(huán)境條件,筆者認為一般的地下室水文地質(zhì)條件、基坑內(nèi)部環(huán)境以及基坑外部環(huán)境的復(fù)雜性并不高,主要的問題在于缺乏一套行之有效的施工方案及施工程序?;诖?,我們可以采取以下抗浮加固措施: </p><p> (一)確保地下室基坑巖體工程以及水文地質(zhì)資料的可靠性、真實性以及適用性,通過這些資料才能夠?qū)⒏鞣N參數(shù)確定下來,這也是進行基坑優(yōu)化設(shè)計以及施工的前提。 </p><p> ?。ǘ?/p>
15、)做好勘察、設(shè)計、施工以及監(jiān)測的配合工作,他們雖然各司其政,但是卻有彼此相互倚重,不可分割,如果能夠建立一個信息化的質(zhì)量管理體系,筆者相信地下室的抗浮失效問題便不會發(fā)生。 </p><p> ?。ㄈ┎扇『侠淼目垢〖庸谭椒?,這主要包括集水井排水法、排水溝排水法、泄水減壓法、注漿填充加固法以及換填粘土夯實法。其中,集水井排水法主要是在距離地下室一段距離位置處進行兩口人工挖孔降水井的布置,井之間間隔為10m,如果兩井
16、方向和周邊道路呈縱向排列,作用在于永久性長期降水,效果非常明顯。至于排水溝排水法,主要是對泄水孔中流出的水進行疏排。而泄水減壓法則是于地下室外墻內(nèi)側(cè)底板位置以及下部位置進行泄水孔的設(shè)置,直徑取為100mm,其抗浮效果也很好。注漿充填加固法則是于地下室地基土和底板之間的間隙位置進行注漿,并灌注密實,起到抗浮作用。最后,換填粘土夯實法則是對地下室周邊進行換填粘土夯實,避免地表水的滲入。 </p><p> 在地下建
17、筑施工的過程中,如果處理不好不良地下水的影響,很容易導(dǎo)致建筑使用受到影響。但是在解決抗浮失效問題的過程中,由于涉及的內(nèi)容比較多,因此整體難度還是比較大的,基于此,還希望各位能夠加強這方面的學(xué)習(xí)和探索,筆者相信經(jīng)過我們的努力,地下水建筑抗浮失效問題也將越來越少。所以對地下室的抗浮設(shè)計進行深入的研究是有著十分重要的意義。 </p><p><b> 參考文獻: </b></p>
18、<p> [1]陳如桂,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(DBJ15-31-2003)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010. </p><p> [2]高文生;;城市地下空間結(jié)構(gòu)設(shè)計施工關(guān)鍵問題探析[J];地下空間與工程學(xué)報;2010年S1期  </p><p> [3]周朋飛;城市復(fù)雜環(huán)境下地下水浮力作用機理試驗研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2006年&a
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