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一、工程抗浮措施的選擇

1.為防止地下工程的浮起破壞，目前，工程上通常采用配重法、設(shè)置抗拔樁來(lái)解決地下工程的抗浮問(wèn)題。

（1）配重法即通過(guò)增加工程的自重來(lái)抵御水浮力的作用，配重法適用于各類工程條件，配重的部位主要在底板。通常根據(jù)工程的配重要求，在地下工程頂板上覆土壓重；但是，也應(yīng)看到，因設(shè)回填層增加了工程埋深而使浮力增大，配重提供的抗浮力自身也“消耗”了約一半。配重法受地質(zhì)條件、施工環(huán)境的影響相對(duì)較少，造價(jià)低，因此，常作為基本方法予以采用。

（2）根據(jù)地下工程的實(shí)際情況，配重法有時(shí)需構(gòu)造設(shè)置延伸基板法，延伸基板法是將地下結(jié)構(gòu)物的基板向外延伸而形成翼板，由翼板承托覆土以抵抗上浮力。這種抗浮力有兩種，一種是垂直壓力和側(cè)翼壓力之和；另一種是為垂直壓力與土間摩擦力之和，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮取這兩種力量中的較小者。但是，為了要延伸基板而成翼板，開(kāi)挖的范圍將因而加寬，土方及使用土地面積也將因而加大，其所增加的抗浮力變大。因此此法一般適用于規(guī)模較小的地下工程的抗浮。

2.設(shè)置抗拔樁是指抵抗建筑物向上位移的各種樁型的總稱，主要利用樁側(cè)阻力提供的拉力平衡浮力，樁體承受拉力，樁體受力大小隨地下水位大變化而變化，抗拔樁在拉伸荷載作用下樁身斷面有收縮的趨向，使樁土界面摩阻力減小。而由于拉伸荷載系作用于樁頂，摩阻力的發(fā)揮同樣系由上而下逐步發(fā)生。在設(shè)計(jì)抗拔樁時(shí)，在單位面積樁身摩阻力的選用上自然比受壓樁要低；因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給予充分重視；在工程實(shí)踐中常用的樁型有預(yù)制樁和鉆孔灌注樁。

二、工程實(shí)例

1.A工程：地面以上建有兩棟高層建筑，地下一層連成一片，地下室頂板面大部分為空曠綠化帶；設(shè)計(jì)考慮1.5m厚的覆土層。柱網(wǎng)為9×8.5m，底板挖深約為4.2m，底板厚400mm(板底標(biāo)高為-5.9m),頂板厚180mm(板頂標(biāo)高為-1.5m)，地下室外挑板寬500mm，場(chǎng)地自然標(biāo)高為-1.8m，勘察報(bào)告提供的抗浮設(shè)計(jì)水位標(biāo)高為-2.4m。

2.A工程勘察提供的地質(zhì)報(bào)告地下工程的開(kāi)挖土層如下。雜填土、耕土：雜色、灰黃色、灰褐色，稍濕～濕，松散。部分地段主要由碎石、碎磚塊、建筑生活垃圾和粘性土組成，硬雜物含量30%～60%不等，屬新近回填土。耕地內(nèi)主要以粉質(zhì)粘土為主，含較多植物根系。全場(chǎng)分布。層頂標(biāo)高3.41～4.43m，層厚0.30～0.70m。粉質(zhì)粘土：灰黃色，軟可塑，局部硬可塑。切面稍具光滑，韌性中等，干強(qiáng)度中等，無(wú)搖震反應(yīng)。含少量鐵錳質(zhì)氧化物，局部略具層理，夾粘質(zhì)粉土薄層。全場(chǎng)分布。層頂標(biāo)高3.11～4.13m，層厚2.00～3.40m。淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色，流塑。切面光滑，韌性和干強(qiáng)度中等，無(wú)搖震反應(yīng)，含少量有機(jī)質(zhì)和植物腐爛物。局部夾粉土薄層，見(jiàn)少量云母碎屑。局部缺失。層頂標(biāo)高0.11～1.59m，層厚0.00～3.30m。粘質(zhì)粉土：灰色，濕，稍密。切面粗糙，韌性和干強(qiáng)度低，搖震反應(yīng)較快，含少量云母碎屑。略具層理，局部含少量粉質(zhì)粘土薄層。全場(chǎng)分布。層頂標(biāo)高-2.06～0.67m，層厚1.80～5.40m。開(kāi)挖土層中雜填土、耕土、粉質(zhì)粘土和粘質(zhì)粉土屬微～弱透水性，淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土屬微～不透水性。3.以A工程為例進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)：向下豎向荷載：填土，1.5×18=27KN/m2；頂板，0.18×25=4.5KN/m2；梁柱，1.2KN/m2；底板，0.4×25=10KN/m2、42.7KN/m2（已填土）、15.7KN/m2（未填土）。水向上浮力：浮力為1.05×3.5×10=36.75KN/m2（）；1.05為抗浮安全系數(shù)。36.75KN/m2（）＞15.7KN/m2（未填土）；36.75KN/m2（）＜42.7KN/m2（已填土）。顯然，在地下工程頂板未覆土壓重前，地下室的柱網(wǎng)為9×8.5m時(shí)，需要最大的抗拔力為（36.75-15.7）×9×8.5=1610.3（KN），地下室是不安全的。

三、地下工程抗浮措施造價(jià)分析

A工程做法按常規(guī)做法抗浮不足部分就需要抗拔樁的抗拉作用了，A工程為了在確保地下車庫(kù)安全的前提下，與設(shè)計(jì)、總包方經(jīng)過(guò)多次論證，并參考了當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗(yàn)，決定本工程在地下車庫(kù)頂板未覆土前的施工期間采用自流深井降水的施工措施，把地下水位始終保持基礎(chǔ)底板以下500mm范圍內(nèi)，來(lái)解決地下車庫(kù)的抗浮問(wèn)題，A工程純地下車庫(kù)建筑面9000m2，周長(zhǎng)約為400m；通過(guò)在基坑周邊布設(shè)9口、車庫(kù)內(nèi)設(shè)置9口直徑不小于800mm，井深15m的自流深井（車庫(kù)內(nèi)深井其中有兩口井兼做觀測(cè)井用）；在地下工程頂板覆土壓重之前連續(xù)不間斷的降水。

作者：費(fèi)勝利李大保