喬薇 李乾玲

【摘要】隨著高層建筑的日益增多，地下工程的建筑面積也越來(lái)越大，基礎(chǔ)埋置越來(lái)越深，結(jié)合人防工程做地下車庫(kù)的地下室較為多見，基礎(chǔ)埋置越深，抗浮問(wèn)題亟待解決處理，本文對(duì)常見地下車庫(kù)抗浮處理措施予以研究，為相關(guān)類似工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】地下車庫(kù) 抗浮 技術(shù)措施

本文對(duì)常見愈突顯其重要性，地下室兼做地下車庫(kù)情形越來(lái)越多，一般的高層住宅區(qū)均在若干幢相鄰的高層建筑物下面設(shè)計(jì)一貫通的大型車庫(kù)。這種地下車庫(kù)的埋深通常較大，有相當(dāng)一部分體積要位于地下水位以下，如果在施工和使用期間不采取抗浮措施，在水浮力作用下地下建筑物

1 概述

近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活質(zhì)量的提高，促進(jìn)了城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市中地下車庫(kù)、地下商場(chǎng)、地下水池等地下建（構(gòu)）筑物的建設(shè)項(xiàng)目日趨增多[1]。高層或高層建筑的涌現(xiàn)，基礎(chǔ)埋置越來(lái)越深，地下車庫(kù)的開發(fā)和利用越來(lái)越多，尤其是結(jié)合人防工程做地下車庫(kù)的地下室較為多見。這種地下車庫(kù)的埋深通常較大，有相當(dāng)一部分體積是位于地下水位以下，如果在施工和使用期間不采取抗浮措施，地下建筑物隨水位的變化使地基反復(fù)受力，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)體系是不利的，但如何采取抗浮技術(shù)措施？本文對(duì)此問(wèn)題予以分析。

2 抗浮錨桿

2.1抗浮錨桿受力機(jī)理研究

抗浮錨桿是由鋼筋、注漿體組成，埋于土體中，與土體共同發(fā)揮作用，鋼筋與上部結(jié)構(gòu)相連，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)受到地下水浮力的作用時(shí)，結(jié)構(gòu)首先將荷載傳遞給鋼筋，然后通過(guò)鋼筋與注漿體的握裹力傳遞到注漿體，再由注漿體通過(guò)其與土體的摩擦力傳遞到桿體周圍的土體中[2]。在房建項(xiàng)目中抗浮錨桿的承載力是由桿體與土體的摩擦力提供，即是摩擦型錨桿，它的受力形式與受壓樁的承載力有著本質(zhì)的不同，受壓樁承載力是由樁端壓力和樁側(cè)摩阻力共同組成。如果地質(zhì)條件較好，做成端承樁，它的承載力全部是由樁端承受，但是如果樁基產(chǎn)生偏載時(shí)，很容易在樁端發(fā)生小位移；而抗浮錨桿則不同，抗浮錨桿的承載力完全由桿體與桿體四周土體的側(cè)摩擦力組成，在受荷的時(shí)候桿體必須有位移產(chǎn)生，才能調(diào)用桿體與土體之間的摩擦力，并且抗浮錨桿在荷載很小時(shí)，也產(chǎn)生微小位移，這可增加錨桿與周圍土體的摩擦力，有利于抗浮力的平衡。

2.2土體變形對(duì)抗浮錨桿承載力的影響

抗浮錨桿埋置于土體當(dāng)中，其承載力由桿體與土體摩擦力組成，因此其位移的狀況必然受到土體的影響[3]。土體作為彈塑性體，在與錨桿作用的時(shí)候相互間會(huì)產(chǎn)生擠壓和剪切，必然會(huì)出現(xiàn)彈、塑性變形，根據(jù)前人對(duì)土體彈塑性特征的研究可以知道，土體具有其彈性極限，當(dāng)土體達(dá)到其彈性極限時(shí)，塑性變形便開始加速增長(zhǎng)，而此時(shí)埋置于其中的抗浮錨桿的塑性位移便隨著土體塑性位移的增加而開始明顯增加。由于錨桿是由鋼筋組成，鋼筋的彈性極限一般遠(yuǎn)大于土體的彈性極限，因此通常在遠(yuǎn)小于錨桿的設(shè)計(jì)荷載的時(shí)候，這一現(xiàn)象便會(huì)出現(xiàn)，這也是通常在進(jìn)行錨桿試驗(yàn)中經(jīng)常見到錨桿被拔出，而很少見到錨桿被拉斷的原因。

3 抗浮樁設(shè)計(jì)

3.1抗撥樁受力機(jī)理分析

一般的抗浮樁靠樁自重及樁側(cè)抗拔側(cè)阻力承擔(dān)上拔力，其抗拔力予以抵抗水對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的浮力。其受力機(jī)理是通過(guò)樁的抗拔側(cè)阻力與抗壓側(cè)阻力有相似處，但隨著上拔量的增加，其側(cè)阻力會(huì)因土層松動(dòng)，及側(cè)面積減少等原因而低于抗壓側(cè)阻力[4]。另外應(yīng)考慮到樁受壓或受拉時(shí)所產(chǎn)生的泊松膨脹或泊松收縮將使土的水平應(yīng)力增加或減少，從而使土的抗剪強(qiáng)度和側(cè)面阻力增加或減少。上拔過(guò)程中荷載與上拔位移量關(guān)系曲線上呈明顯的峰值，峰后承載能力迅速下降，大變形時(shí)僅僅靠基礎(chǔ)本身重量和挾攜拖帶的部分土體重量來(lái)抗衡上拔荷載，它遠(yuǎn)比峰值抗拔承載力小得多?？垢侗M量采用擴(kuò)底樁，控制上拔位移量，對(duì)于樁端進(jìn)入巖層的抗拔灌注樁，考慮樁身混凝土與巖層的枯結(jié)力或巖層倒錐體部分的抗剪強(qiáng)度作為抗拔力。

3.2抗浮樁基本類型

抗浮樁根據(jù)地質(zhì)狀況、樁端持力層情況等大致分成四種類型：

第一類抗浮樁是側(cè)阻力抗浮樁由樁身自重和樁在各土層（巖層）內(nèi)的抗拔側(cè)阻力之和來(lái)抵抗上拔力。側(cè)阻力抗浮力樁是嚴(yán)格按照建筑樁基技術(shù)規(guī)范選用側(cè)向抗拔系數(shù)計(jì)算抵抗浮力。

第二類抗浮樁是粘結(jié)強(qiáng)度抗浮樁，它是由樁身自重、樁在強(qiáng)風(fēng)化巖層內(nèi)的抗拔側(cè)阻力和樁在微風(fēng)化巖層內(nèi)的粘結(jié)力二者之和來(lái)抵抗上拔力。

第三類抗浮樁是抗剪強(qiáng)度抗浮樁，它主要是由鋼材自重、樁在強(qiáng)風(fēng)化巖層內(nèi)的抗拔側(cè)阻力和樁端微風(fēng)化巖剪切破壞錐體抗剪強(qiáng)度三者之和來(lái)抵抗上拔力?？辜魪?qiáng)度抗浮樁通過(guò)樁端擴(kuò)大，利用較大的剪切破外錐體來(lái)予以設(shè)計(jì)，其工程造價(jià)較為經(jīng)濟(jì)，樁身本身強(qiáng)度由巖石試塊的抗壓極限強(qiáng)度確定。

第四類抗浮樁，利用樁身自重、樁在強(qiáng)風(fēng)化巖層內(nèi)的抗拔側(cè)阻力和樁在微風(fēng)化巖層內(nèi)的粘結(jié)力和樁端錨材抗拔力四者之和來(lái)抵抗上拔力，簡(jiǎn)稱為錨桿抗浮樁。此類型用于結(jié)構(gòu)自重特別小、上拔力特別大、并有樁端錨桿施工條件的抗浮。

結(jié)論：介紹了地下室抗浮設(shè)計(jì)常用抗浮力設(shè)計(jì)措施，并對(duì)工程中常用的兩種抗浮技術(shù)措施——抗浮樁和抗浮錨桿的受力機(jī)理、種類進(jìn)行了詳細(xì)的分析，為將來(lái)工程實(shí)際應(yīng)用提供了參考與依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

1 周宗道，錨桿在地下室抗浮力加固中的應(yīng)用，土工基礎(chǔ)，2002，4（16）：18-23

2 崔京浩、崔巖，錨桿抗浮設(shè)計(jì)的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，特種結(jié)構(gòu)，2000：8-10

3吳銘、王金成、陳海燕，大型排水構(gòu)筑物的抗浮設(shè)計(jì)。特種結(jié)構(gòu)，2004，1（21）：15162：17～18

4 楊瑞清、朱黎心-地下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工設(shè)防水位的選定與抗浮驗(yàn)算的探討，工程勘察。2001，1：43—45