地下室抗浮计算
地下室抗浮计算
整体抗浮计算：
抗浮设计水头：7.4m，底板厚0.5m，底板上覆土1.9m，地下室顶板厚0.16m（梁板柱折算厚度0.4m），地下室顶板覆土1.5m。
单位面积水浮力：6.5x10=65KN
单位面积抗力：0.4x25+0.9x18+0.2x25+1.6x18+0.4x25=70KN>67
整体抗浮满足要求，
底板局部抗浮计算：
抗浮设计水头：6.5m，底板厚0.4m，底板上覆土1.1m。
单位面积水浮力：6.5x10=65KN
单位面积抗力：[0.4x25+0.9x18+0.2x25]x0.9=31.2KN 局部抗浮不满足。防水底板需计算配筋。
单位面积净浮力q为：65x1.2-31.2x1.2=40.56KN
按经验系数法计算：Mx=q*Ly*（Lx-2b/3）*（Lx-2b/3）/8
=40.56*8.4*（8.1-2*5/3）*（8.1-2*5/3）/8
=967.6KNm
柱下板带支座最大负弯矩M1为：M1=0.5*Mx=483.8KNm（跨中板带最大为0.17）柱下板带跨中最大正弯矩M2为：M2=0.22*Mx=212.9KNm（跨中板带最大为0.22）配筋为：下部为：As1=M1/（0.9*fy*h1*3.9）
=483.8/（0.9*360*1150*3.9）
=332.9mm <Ф16@200
As1’=M1/（0.9*fy*h1’*3.9）
=483.8/（0.9*360*350* 3.9）
=1039mm 基本等于Ф16@200
上部为：As2=M2/（0.9*fy*h2* 3.9）
=212.9/（0.9*360*350* 3.9）
=481.4mm <Ф16@200
上式配筋计算中分母3.9为柱下板带宽度。
原设计防水底板配筋满足要求。
独立基础计算
阶梯基础计算
项目名称_____________日期_____________
设计者_____________校对者_____________
一、设计依据
《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)①
《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002)②
二、示意图
三、计算信息
构件编号: JC-1 计算类型: 验算截面尺寸
1. 几何参数
台阶数n=3
矩形柱宽bc=600mm 矩形柱高hc=600mm
基础高度h1=300mm
基础高度h2=400mm
基础高度h3=500mm
基础长度b1=750mm 基础宽度a1=750mm
基础长度b2=725mm 基础宽度a2=725mm
基础长度b3=725mm 基础宽度a3=725mm
2. 材料信息
基础混凝土等级: C35 ft_b=1.57N/mm2fc_b=16.7N/mm2
柱混凝土等级: C40 ft_c=1.71N/mm2fc_c=19.1N/mm2
钢筋级别: RRB400 fy=360N/mm2
3. 计算信息
结构重要性系数: γo=1.0
基础埋深: dh=1.500m
纵筋合力点至近边距离: as=50mm
基础及其上覆土的平均容重: γ=20.000kN/m3
最小配筋率: ρmin=0.150%
4. 作用在基础顶部荷载标准值
考虑水浮力作用：水浮力标准值为：65-31.2=33.8Kpa
覆土及自重荷载标准值为：1.6x18+0.4x25=38.8Kpa
活荷载标准值为：4KPa
Fgk=304.000kN Fqk=243.400kN
Mgxk=0.000kN*m Mqxk=0.000kN*m
Mgyk=0.000kN*m Mqyk=0.000kN*m
Vgxk=0.000kN Vqxk=0.000kN
Vgyk=0.000kN Vqyk=0.000kN
永久荷载分项系数rg=1.20
可变荷载分项系数rq=1.40
Fk=Fgk+Fqk=304.000+243.400=547.400kN
Mxk=Mgxk+Mqxk=0.000+(0.000)=0.000kN*m
Myk=Mgyk+Mqyk=0.000+(0.000)=0.000kN*m
Vxk=Vgxk+Vqxk=0.000+(0.000)=0.000kN
Vyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kN
F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*304.000+1.40*243.400=705.560kN
Mx1=rg*Mgxk+rq*Mqxk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN*m
My1=rg*Mgyk+rq*Mqyk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN*m
Vx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN
Vy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN
F2=1.35*Fk=1.35*547.400=738.990kN
Mx2=1.35*Mxk=1.35*(0.000)=0.000kN*m
My2=1.35*Myk=1.35*(0.000)=0.000kN*m
Vx2=1.35*Vxk=1.35*(0.000)=0.000kN
Vy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kN
F=max(|F1|,|F2|)=max(|705.560|,|738.990|)=738.990kN
Mx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*m
My=max(|My1|,|My2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*m
Vx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN
Vy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN
5. 修正后的地基承载力特征值
fa=135.000kPa
四、计算参数
1. 基础总长 Bx=2*b1+2*b2+2*b3+bc=2*0.750+2*0.725+2*0.725+0.600=5.000m
2. 基础总宽 By=2*a1+2*a2+2*a3+hc=2*0.750+2*0.725+2*0.725+0.600=5.000m
3. 基础总高 H=h1+h2+h3=0.300+0.400+0.500=1.200m
4. 底板配筋计算高度 ho=h1+h2+h3-as=0.300+0.400+0.500-0.050=1.150m
5. 基础底面积 A=Bx*By=5.000*5.000=25.000m2
6. Gk=γ*Bx*By*dh=20.000*5.000*5.000*1.500=750.000kN
G=1.35*Gk=1.35*750.000=1012.500kN
五、计算作用在基础底部弯矩值
Mdxk=Mxk-Vyk*H=0.000-0.000*1.200=0.000kN*m
Mdyk=Myk+Vxk*H=0.000+0.000*1.200=0.000kN*m
Mdx=Mx-Vy*H=0.000-0.000*1.200=0.000kN*m
Mdy=My+Vx*H=0.000+0.000*1.200=0.000kN*m
六、验算地基承载力
1. 验算轴心荷载作用下地基承载力
pk=(Fk+Gk)/A=(547.400+750.000)/25.000=51.896kPa 【①5.2.1-2】
因γo*pk=1.0*51.896=51.896kPa≤fa=135.000kPa
轴心荷载作用下地基承载力满足要求
因Mdyk=0, Mdxk=0
Pkmax=(Fk+Gk)/A=(547.400+750.000)/25.000=51.896kPa
七、基础冲切验算
1. 计算基础底面反力设计值
因 Mdx=0 并且 Mdy=0
Pmax=Pmin=(F+G)/A=(738.990+1012.500)/25.000=70.060kPa
Pjmax=Pmax-G/A=70.060-1012.500/25.000=29.560kPa
2. 验算柱边冲切
YH=h1+h2+h3=1.200m, YB=bc=0.600m, YL=hc=0.600m
YHo=YH-as=1.150m
2.1 因 800 2.2 x方向柱对基础的冲切验算 x冲切位置斜截面上边长bt=YB=0.600m x冲切位置斜截面下边长bb=YB+2*YHo=2.900m x冲切不利位置bm=(bt+bb)/2=(0.600+2.900)/2=1.750m x冲切面积(By≥Bx)Alx=(By/2-YL/2-YHo)*Bx-(Bx/2-YB/2-YHo)2 =(5.000/2-0.600/2-1.150)*5.000-(5.000/2-0.600/2-1.150)2 =4.148m2 x冲切截面上的地基净反力设计值 Flx=Alx*Pjmax=4.148*29.560=122.598kN γo*Flx=1.0*122.598=122.60kN γo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*YHo =0.7*0.967*1.57*1750*1150 =2138.01kN x方向柱对基础的冲切满足规范要求 2.3 y方向柱对基础的冲切验算 y冲切位置斜截面上边长at=YL=0.600m y冲切位置斜截面下边长ab=YL+2*YHo=2.900m y冲切不利位置am=(at+ab)/2=1.750m y冲切面积(Bx≥By)Aly=(Bx/2-YB/2-YHo)*By-(By/2-YL/2-YHo)2 =(5.000/2-0.600/2-1.150)*5.000-(5.000/2-0.600/2-1.150)2 =4.148m2 y冲切截面上的地基净反力设计值 Fly=Aly*Pjmax=4.148*29.560=122.598kN γo*Fly=1.0*122.598=122.60kN γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*YHo =0.7*0.967*1.57*1750*1150 =2138.01kN y方向柱对基础的冲切满足规范要求 3. 验算h2处冲切 YH=h2+h3=0.900m YB=bc+2*b3=2.050m YL=hc+2*a3=2.050m YHo=YH-as=0.850m 3.1 因 800 3.2 x方向变阶处对基础的冲切验算 x冲切位置斜截面上边长bt=YB=2.050m x冲切位置斜截面下边长bb=YB+2*YHo=3.750m x冲切不利位置bm=(bt+bb)/2=(2.050+3.750)/2=2.900m x冲切面积(By≥Bx)Alx=(By/2-YL/2-YHo)*Bx-(Bx/2-YB/2-YHo)2 =(5.000/2-2.050/2-0.850)*5.000-(5.000/2-2.050/2-0.850)2 =2.734m2 x冲切截面上的地基净反力设计值 Flx=Alx*Pjmax=2.734*29.560=80.827kN γo*Flx=1.0*80.827=80.83kN γo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*YHo =0.7*0.992*1.57*2900*850 =2686.46kN x方向变阶处对基础的冲切满足规范要求 3.3 y方向变阶处对基础的冲切验算 y冲切位置斜截面上边长at=YL=2.050m y冲切位置斜截面下边长ab=YL+2*YHo=3.750m y冲切不利位置am=(at+ab)/2=2.900m y冲切面积(Bx≥By)Aly=(Bx/2-YB/2-YHo)*By-(By/2-YL/2-YHo)2 =(5.000/2-2.050/2-0.850)*5.000-(5.000/2-2.050/2-0.850)2 =2.734m2 y冲切截面上的地基净反力设计值 Fly=Aly*Pjmax=2.734*29.560=80.827kN γo*Fly=1.0*80.827=80.83kN γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*YHo =0.7*0.992*1.57*2900*850 =2686.46kN y方向变阶处对基础的冲切满足规范要求 4. 验算h3处冲切 YH=h3=0.500m YB=bc+2*b2+2*b3=3.500m YL=hc+2*a2+2*a3=3.500m YHo=YH-as=0.450m 4.1 因(YH≤800) βhp=1.0 4.2 x方向变阶处对基础的冲切验算 x冲切位置斜截面上边长bt=YB=3.500m x冲切位置斜截面下边长bb=YB+2*YHo=4.400m x冲切不利位置bm=(bt+bb)/2=(3.500+4.400)/2=3.950m x冲切面积(By≥Bx)Alx=(By/2-YL/2-YHo)*Bx-(Bx/2-YB/2-YHo)2 =(5.000/2-3.500/2-0.450)*5.000-(5.000/2-3.500/2-0.450)2 =1.410m2 x冲切截面上的地基净反力设计值 Flx=Alx*Pjmax=1.410*29.560=41.679kN γo*Flx=1.0*41.679=41.68kN γo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*YHo =0.7*1.000*1.57*3950*450 =1953.47kN x方向变阶处对基础的冲切满足规范要求 4.3 y方向变阶处对基础的冲切验算 y冲切位置斜截面上边长at=YL=3.500m y冲切位置斜截面下边长ab=YL+2*YHo=4.400m y冲切不利位置am=(at+ab)/2=3.950m y冲切面积(Bx≥By)Aly=(Bx/2-YB/2-YHo)*By-(By/2-YL/2-YHo)2 =(5.000/2-3.500/2-0.450)*5.000-(5.000/2-3.500/2-0.450)2 =1.410m2 y冲切截面上的地基净反力设计值 Fly=Aly*Pjmax=1.410*29.560=41.679kN γo*Fly=1.0*41.679=41.68kN γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*YHo =0.7*1.000*1.57*3950*450 =1953.47kN y方向变阶处对基础的冲切满足规范要求 八、柱下基础的局部受压验算 因为基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级，验算柱下扩展基础顶面的局部受压承载力。 1. Fl=F=738.990kN 混凝土等级为C35, fcc=0.85*fc=0.85*16.7=14.195N/mm2, ω=1.0 2. 计算混凝土局部受压面积 Al=bc*hc=0.600*0.600=0.360m2 Ab=(bc+2*min(bc, hc, b3, a3))*(hc+2*min(bc, hc, b3, a3)) =(0.600+2*min(0.600, 0.600, 0.725, 0.725))*(0.600+2*min(0.600, 0.600, 0.725, 0.725)) =3.240m2 3. 计算混凝土局部受压时的强度提高系数【②7.8.1-2】 β1=sqrt(Ab/Al)=sqrt(3.240/0.360)=3.000 4. 因γo*Fl=1.0*738.990=738.99kN γo*Fl≤ω*β1*fcc*Al =1.000*3.000*14.195*360000.000/1000 =15330.60kN 柱下基础局部受压承载力满足规范要求 九、基础受弯计算 因Mdx=0 Mdy=0 基础轴心受压, 根据公式【①8.2.7-4】【①8.2.7-5】推导: MI_1=1/24*(Bx-bc)2*(2*By+hc)*Pjmax =1/24*(5.000-0.600)2*(2*5.000+0.600)*29.560 =252.75kN*m MII_1=1/24*(By-hc)2*(2*Bx+bc)*Pjmax =1/24*(5.000-0.600)2*(2*5.000+0.600)*29.560 =252.75kN*m 因Mdx=0 Mdy=0 基础轴心受压, 根据公式【①8.2.7-4】【①8.2.7-5】推导: MI_2=1/24*(Bx-bc-2*b3)2*(2*By+hc+2*a3)*Pjmax =1/24*(5.000-0.600-2*0.725)2*(2*5.000+0.600+2*0.725)*29.560 =129.16kN*m MII_2=1/24*(By-hc-2*a3)2*(2*Bx+bc+2*b3)*Pjmax =1/24*(5.000-0.600-2*0.725)2*(2*5.000+0.600+2*0.725)*29.560 =129.16kN*m 因Mdx=0 Mdy=0 基础轴心受压, 根据公式【①8.2.7-4】【①8.2.7-5】推导: MI_3=1/24*(Bx-bc-2*b3-2*b2)2*(2*By+hc+2*a3+2*a2)*Pjmax =1/24*(5.000-0.600-2*0.725-2*0.725)2*(2*5.000+0.600+2*0.725+2*0.725)*29.560 =37.41kN*m MII_3=1/24*(By-hc-2*a3-2*a2)2*(2*Bx+bc+2*b3+2*b2)*Pjmax =1/24*(5.000-0.600-2*0.725-2*0.725)2*(2*5.000+0.600+2*0.725+2*0.725)*29.560 =37.41kN*m 十、计算配筋 10.1 计算Asx Asx_1=γo*MI_1/(0.9*(H-as)*fy) =1.0*252.75*106/(0.9*(1200.000-50.000)*360) =678.4mm2 Asx_2=γo*MI_2/(0.9*(H-h3-as)*fy) =1.0*129.16*106/(0.9*(1200.000-500.000-50.000)*360) =613.3mm2 Asx_3=γo*MI_3/(0.9*(H-h3-h2-as)*fy) =1.0*37.41*106/(0.9*(1200.000-500.000-400.000-50.000)*360) =461.9mm2 Asx1=max(Asx_1, Asx_2, Asx_3) =max(678.4, 613.3, 461.9) =678.4mm2 Asx=Asx1/By=678.4/5.000=136mm2/m 10.2 计算Asy Asy_1=γo*MII_1/(0.9*(H-as)*fy) =1.0*252.75*106/(0.9*(1200.000-50.000)*360) =678.4mm2 Asy_2=γo*MII_2/(0.9*(H-h3-as)*fy) =1.0*129.16*106/(0.9*(1200.000-300.000-50.000)*360) =613.3mm2 Asy_3=γo*MII_3/(0.9*(H-h3-h2-as)*fy) =1.0*37.41*106/(0.9*(1200.000-500.000-400.000-50.000)*360) =461.9mm2 Asy1=max(Asy_1, Asy_2, Asy_3) =max(678.4, 613.282, 461.869) =678.4mm2 As=Asy1/Bx=678.4/5.000=136mm2/m 每延米配筋为：678.4/5=135.68 mm2 11.由防水底板引起的附加弯矩为： 按折算到独立基础上的附加线荷载设计值计算：40.56x8.4x8.1/20=138Kpa M=138x2.2x5=1518KN*M As’=1518/(0.9x360x1150x5) =814.8 mm2/m 12.独立基础综合配筋为： As+ As’=950.5 mm2/m<Ф16@200 满足要求。 地下室抗浮设计及计算 Post time: 2010年5月20日 前一段时间做了几个项目，都涉及到地下室抗浮设计的问题，整理了一个大个地下室的计算思路。 先说一下规范的一些要求，规范对抗浮设计一直没有特别明确的计算建议，很多的设计建议都是编者自己的理解，所以大家的计算结果就会有很大差异。 1）《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001(2006年版)第3.2.5条第3款规定：“对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，荷载的分项系数应按有关的结构设计规范的规定采用”。 2）《砌体结构设计规范》GB 50003-2001第4.1.6条当砌体结构作为一个刚体，需验算整体稳定性时，例如倾覆、滑移、漂浮等，应按下式验算：γ0(1.2SG2k+1.4SQ1k+SQik) ≤ 0.8SG1k 式中SG1k----起有利作用的永久荷载标准值的效应； SG2k----起不利作用的永久荷载标准值的效应； 3）北京市标准《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》DBJ 11-501-2009第8.8.2条，抗浮公式为： Nwk ≤γGk 式中Nwk——地下水浮力标准值； Gk——建筑物自重及压重之和； γ——永久荷载的影响系数，取0.9～1.0； 结合上述原则，计算目前在做的南方某大剧院舞台下台仓的抗浮情况，由于整个台仓位于城市河道边，且上部恒荷载的不确定性，因此永久荷载的影响系数取的是0.8，比北京规范还要低一些： 台仓深度较大，台仓底板顶标高为-14.8米，存在抗浮设计要求，根据 地质勘察报告数据，设计最高抗浮水位绝对标高为2.36米相对标高-1.54米， 经计算，上部结构传至台仓底板顶面处0.8倍恒荷载值为65200kN，台仓底板面积约为663平米，考虑台仓底板厚度为1.6米重力效应，尚有水浮力约为((14.8+1.6-1.54)×10-0.8×1.6×25)×663-65200=12106 kN。根据地质勘察报告提供的勘探点平面布置图，台仓位于18、19、25、26号孔附近，抗拔桩长为9.5米，直径0.4米，计算抗拔承载力特征值为220 kN，考虑结构重要性系数1.1，需要不少于60根抗拔桩。 考虑台仓底板承担水压情况，设置11X20=220根抗拔桩，抗拔桩间距为1.45X1.45米，则相应面积底板承担水压标准值为((14.8+1.6-1.54)×10-0.8×1.6×25)×1.45×1.45=245.2kN，减去抗拔桩抗拔值＝245.2-220＝25.2 kN，对应台仓底板承担水压标准值为1.1×60.6/(1.3×1.9)=27.5 kN/m2，其中1.1为结构重要性系数。 考虑群桩效应，群桩平面尺寸为16.8×28.5米，整个周边抗拔极限承载力为0.5Tgk =0.5×(0.70×55×1.2+0.75×50×7.1+0.65×85×0.7)× (16.8+28.5)×2=15900 kN，整个桩土浮容重为11×16.8×28.5×9=47400 kN，合计抗浮力为63300 kN，满足抗浮要求。 基础底板配筋计算：其中结构重要性系数为1.1，水浮力分项系数为1.20，抗拔桩安全系数取0.80，则台仓底板抗浮力设计值为1.1×(1.2× (14.8+1.6-1.54)×10-0.8×1.6×25-0.8×220/1.45/1.45)=68.88kN/m2，台仓底板按四边简支弹性楼板配筋设计结果如下： 1.1 基本资料 1.1.1 工程名称：台仓底板配筋 1.1.2 边界条件（左端/下端/右端/上端）：铰支 / 铰支 / 铰支 / 铰支 1.1.3 荷载标准值 1.1.3.1 永久荷载标准值： gk ＝ 0 1.1.3.2 可变荷载标准值 均布荷载： qk1 ＝ 68.88kN/m ，γQ ＝ 1，ψc ＝ 0.7，ψq ＝ 0.7 1.1.4 荷载的基本组合值 1.1.4.1 板面 Q ＝ Max{Q(L), Q(D)} ＝ Max{68.88, 48.22} ＝ 68.88kN/m 1.1.5 计算跨度 Lx ＝ 19950mm，计算跨度 Ly ＝ 31900mm， 板的厚度 h ＝ 1600mm （h ＝ Lx / 12） 1.1.6 混凝土强度等级为 C35， fc ＝ 16.72N/mm ， ft ＝ 1.575N/mm ， ftk ＝ 2.204N/mm 1.1.7 钢筋抗拉强度设计值 fy ＝ 360N/mm ， Es ＝ 200000N/mm 1.1.8 纵筋合力点至截面近边的距离：板底 as ＝ 25mm、板面 as' ＝ 25mm 1.2 配筋计算 1.2.1 平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx Mxk ＝ 2291.29kN?m，Mxq ＝ 1603.90kN?m； Mx ＝ Max{Mx(L), Mx(D)} ＝ Max{2291.29, 1603.9} ＝ 2291.29kN?m Asx ＝ 4159mm ，as ＝ 25mm，ξ＝ 0.057，ρ＝ 0.26%； 实配纵筋： 32@100 （As ＝ 8042）；ωmax ＝ 0.265mm 1.2.2 平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My 天水家园以北地段Ⅰ-2a地块 地 下 室 抗 浮 降 排 水 专 项 方 案 宁波建工股份有限公司 二零一四年三月 1、工程概况 1.1、总体概况 本工程位于宁波市江北区，西至康庄南路，南至规划路，北临北环北路。天水家园以北1-2a地块总建筑面积136588平米，包括10幢14~18层高层、1幢3层幼儿园，2层商业用房，地下室32944平米。 1.2、结构概况 1#～10#楼各设单层地下室，桩筏基础，地下室底板厚1000㎜，墙板厚300㎜，层高2.9米，框剪结构；地下车库为桩筏基础，未设计抗拔桩，筏板厚400㎜，墙板厚300㎜，顶板厚400㎜，层高3.7米，框剪结构-无梁楼盖体系，采用C35P6抗渗混凝土。 1.3、基坑概况 1#～10#高层建筑地下室底标高为-5.1m，基坑挖深为 6.65m～7.65m。 地下车库基础底板面标高为-5.1m，筏板底（包括垫层厚度0.25m，下同）标高为-5.75m，基坑开挖深度为4.65m。 1#～10#楼及地下车库基坑支护由浙江华展工程研究设计院有限公司提供，基坑最长约207m，最宽约201m，地下室面积约32944㎡，周长约为816m,为不规则形状。 2、编制目的及依据 2.1、编制目的 本工程1#～10#楼及地下室，针对工程特点，编制施工期间抗浮 降排水专项方案。 2.2、编制依据 （1）、天水家园以北地段1-2a项目地下室、地下车库基坑围护工程施工图纸、图纸会审、设计交底记录、技术核定单、工程联系单、基坑支护及降水专项施工方案、专家论证意见。 （2）、天水家园以北地段1-2a项目施工图纸、图纸会审及设计交底记录 （3）、各项国家及地方规范、标准 （4）、天水家园以北地段1-2a项目工程施工组织设计 3、抗浮措施 根据《基坑支护总说明》中地三条：本项目场地地下水较浅，赋存于人工填土和土层中。人工填土结构松散，性质不均，易形成地下水流入基坑的通道，因此地下室基坑只需设置排水体系、做好防渗措施及地下室顶板标高-0.7处排水措施。 3.1、基坑支护设计抗浮措施（基坑排水体系，防渗措施） 3.1.1、排水体系 1.坑外排水地表及边坡采用70~100mm厚C15素混凝土硬化封闭。在边坡顶四周做好300×300 mm的方形砖砌排水沟（沟侧边用M5水泥砂浆砌砖120mm厚，内侧与顶面批1：3水泥砂浆，纵向坡度0.15%）；每隔20m-25m设400×400×600mm的砖砌集水井（240厚灰砂砖墙，M5水泥砂浆砌砖，内侧批25mm厚1： 2.5水泥砂浆），拦截基坑外地表水，沉淀后用水泵抽入市政排水管网。 建筑结构设计地下室抗浮怎么计算 首先要知道抗浮水位是多少，算出水浮力然后乘以1.05的系数。 算出地下室总得恒荷载（包括基础重和基础上的填土）如果恒荷载大于水浮力的1.05倍，可视为抗浮满足要求。如不能满足要求，可以降低基础底板，然后填土或素混凝土以增加基础的恒荷载。或者将筏板外挑，然后压上土以增加恒荷载。关于地下建筑抗浮设计的几点意见= ^NTH c^* 湖北省勘察设计协会袁内镇A3su !I2S 内容摘要 y'{*B( 本文根据作者的工作经验结合湖北省地方标准《建筑地基基础技术规范》DB42/242-2003以及相关标准的有关规定，对地下建筑物抗浮设计原则及一些具体问题进行了探讨，可供抗浮设计中参考。j o + - 关键词：抗浮设计、抗浮水位、抗浮稳定、水的浮力、抗拔构件] .( l^ W ①地下建筑物抗浮设计是一个复杂的技术问题，由于对抗浮设计的一些重要问题有不同看法，因此相关规范未对抗浮设计作出明确的具体规定，导致设计工作的困难。②抗浮水位不易确定。③抗浮现状——施工阶段浮起，使用阶段浮起，特殊情况浮起。④浮起底板未见开裂，柱上下端横向裂缝浮起时常发生倾斜，水位下到四周，等高，受力不均匀，形成与重心不重合。M t w7aK 为解决抗浮设计的操作问题，湖北省地方标准《建筑地基基础技术规范》DB42/242-2003[1]对抗浮设计作了原则的规定，但具体问题尚有一些歧意，地下建筑浮起破坏的现象仍时有发生。作者认为有必要对以下问题进行探讨，以求抗浮设计的合理完善。 地下室抗浮验算 一、整体抗浮 裙房部分的整体抗浮（图一所示）图示标高均为绝对标高。底板板底标高为-6.400，地坪标高为：3.600，抗浮设防水位标高为2.5m，即抗浮设计水位高度为：8.9m。 裙房部分抗浮荷载： ①地上五层裙房板自重： 25×0.60＝15.0kN/m2 ②地上五层梁柱折算自重： 25×0.60＝15.0kN/m2 ③地下一顶板自重： 25×0.18＝4.5 kN/m2 ④地下二顶板自重： 25×0.12＝3.0 kN/m2 ⑤地下室梁柱折算自重： 25×0.3 ＝7.5 kN/m2 ⑥底板覆土自重： 20×0.4 ＝8.0 kN/m2 ⑦底板自重： 25×0.6 ＝15.0kN/m2 合计： 68.0kN/m2水浮荷载：8.9×10=89 kN/m2 68/89=0.764<1.05不满足抗浮要求。 需采取抗浮措施，因本工程为桩基础，固采用桩抗浮。 需要桩提供的抗拉承载力：89×1.05-68=25.45 kN/m2 单桩抗拔承载力特征值：450kN 取8.4m×8.4m的柱网，柱下4根桩验算： (4×450)/（8.4×8.4）=25.5 kN/m2＞25.45 kN/m2 满足抗浮要求。 二、局部抗浮 无裙房处地下室的局部抗浮（图二所示）图示标高均为绝对标高。覆土厚度为：0.6m。 底板板底标高为-6.400，地坪标高为：3.600，抗浮设防水位标高为2.5m，即抗浮设计水位高度为：8.9m。 地下室部分抗浮荷载： ①顶板覆土自重 ： 20×0.60＝12.0kN/m2 ②地下一顶板自重： 25×0.25＝6.25kN/m2 ③地下二顶板自重： 25×0.12＝3.0kN/m2 ④梁柱折算自重： 25×0.3 ＝7.5kN/m2 ⑤底板覆土自重： 20×0.4 ＝8.0kN/m2 ⑥底板自重： 25×0.6 ＝15.0kN/m2 合计： 51.8kN/m2 水浮荷载：8.9×10=89kN/m2 51.8/89=0.58<1.05 不满足抗浮要求。 需采取抗浮措施，因本工程为桩基础，固采用桩抗浮。 需要桩提供的抗拉承载力：89×1.05-51.8=41.65 kN/m2 单桩抗拔承载力特征值：450kN ①内柱验算：取8.4m×6m的柱网，柱下5根桩验算 (5×450)/（8.4×6）=52.5 kN/m2＞41.65 kN/m2 满足抗浮要求。 ②外墙验算：取墙下1根桩的负载面积验算 墙体自重 ： 4.2×25×0.30×8.8＝277.2kN 墙趾覆土自重： 4.2×18×0.40×9.4＝284.3kN 水浮力： 4.2× 4 × 41.65 ＝700.0kN 700-（277.2+284.3）=138.5kN＜450kN 满足抗浮要求。 地下室抗浮观测方案 一、工程概况 本工程设计±0.000相当于黄海高程4.450m，场地相对标高约为-1.75m。A标地下室建筑面积为32000平方，B标地下室建筑面积约18000平方，主楼均为11层小高层。B标装饰工程已经完成，地下室后浇带已经封闭，A标结构已经封顶，二结构正砌筑中，地下室后浇带正在清理，准备封闭施工。 本工程人防区和主楼底标设计厚度为400mm，其余部位底板厚度为350mm，设计底板面标高为-4.95m。垫层采用150厚C15砼垫层+150厚碎石垫层。 基础形式为预应力管桩基础，桩径为500mm，桩顶标高为-5.3m~-7.30m，有效桩长为45m(具体详见桩位图），桩顶锚入承台高度为50mm。 二、编制目的 因地下室底板后浇带即将全部封闭，外围的土方回填已经结束，且梅雨季节即将到来，地下水位将达到一年中的最高水位，而顶板覆土还未完成，为防止因地下水位的上涨而造成的地下室上浮从而破话地下室结构，防患于未来，在地下室底板上设置沉降观测点，当发现地下室明显上浮时可及时采取措施防止对地下室底板的进一步的破坏。 三、观测点设置 在地下室非主楼部分的底板及框架柱上设置观测点，设置的原则为间距不大于35米的柱、底板上各设置一个观测点，设置在后浇带之间的板中间位置（见附图） 四、观测方法 沉降点设置好后采用水准仪平均每周观测一次，特殊情况没二天观测一次（连续3天日降雨量超过100mm或观测到底板有数据不均匀上浮现象），观测到连续3天平均每天有超过2mm的上浮即为进入预警状态，应每天观测一次，并通报建设单位采取抗浮措施。 五、抗浮措施 1、压载： 发现底板上浮后，经设计确认需要压载，采用沙袋到地下室底板压载。 地下室抗浮计算 整体抗浮计算： 抗浮设计水头：7.4m，底板厚0.5m，底板上覆土1.9m，地下室顶板厚0.16m（梁板柱折算厚度0.4m），地下室顶板覆土1.5m。 单位面积水浮力：6.5x10=65KN 单位面积抗力：0.4x25+0.9x18+0.2x25+1.6x18+0.4x25=70KN>67 整体抗浮满足要求， 底板局部抗浮计算： 抗浮设计水头：6.5m，底板厚0.4m，底板上覆土1.1m。 单位面积水浮力：6.5x10=65KN 单位面积抗力：[0.4x25+0.9x18+0.2x25]x0.9=31.2KN 局部抗浮不满足。防水底板需计算配筋。 单位面积净浮力q为：65x1.2-31.2x1.2=40.56KN 按经验系数法计算：Mx=q*Ly*（Lx-2b/3）*（Lx-2b/3）/8 =40.56*8.4*（8.1-2*5/3）*（8.1-2*5/3）/8 =967.6KNm 柱下板带支座最大负弯矩M1为：M1=0.5*Mx=483.8KNm（跨中板带最大为0.17）柱下板带跨中最大正弯矩M2为：M2=0.22*Mx=212.9KNm（跨中板带最大为0.22）配筋为：下部为：As1=M1/（0.9*fy*h1*3.9） =483.8/（0.9*360*1150*3.9） =332.9mm <Ф16@200 As1’=M1/（0.9*fy*h1’*3.9） =483.8/（0.9*360*350* 3.9） =1039mm 基本等于Ф16@200 上部为：As2=M2/（0.9*fy*h2* 3.9） =212.9/（0.9*360*350* 3.9） =481.4mm <Ф16@200 上式配筋计算中分母3.9为柱下板带宽度。 原设计防水底板配筋满足要求。 独立基础计算 阶梯基础计算 项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、设计依据 《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)① 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002)② 二、示意图 地下室抗浮施工方案 一、工程概括 本工程名称为碧桂园·新城之光花园。本拟建工程为1栋29层、1栋30层洋房、4栋32层洋房、一栋4层幼儿园和2层商业楼及沿街商铺，型号分别有Y017、T3 、王字型等，总建筑面积为184503.97㎡。 建设单位为佛山市顺德区乐从碧桂园房地产开发有限公司，设计单位为广东博意建筑设计院有限公司，监理单位为广东国晟建设监理有限公司，施工单位为广东腾越建筑工程有限公司。拟建场地四周已进行平整，场地内已通水通电，场内主干道在地下室顶板，地下室顶板上行车重量不能超过30吨。 适用范围 本方案仅适用碧桂园·新城之光花园项目地下室的抗浮施工。 三、施工方案 （一）、原因的分析 地下室抗浮是一个复杂的问题，场地土层差异性，场地地下水复杂多变性，给地下室抗浮水位的确定带来了较大困难，但抗浮又是地下室抗浮设计中一个重要的参数。究竟如何做到既安全又合理的确定？勘察、设计人员应遵照《岩土工程勘察规范》（GB 50021）及《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ 72——2004）的相关规定进行勘察和分析,保证地下室的抗浮: （二）、抗浮验算的几个参数 《给排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002第5.2.2条 和5.2.3条中比较清楚的表述了，对于抗浮结构的设计，地表水或地下水作用应是第一可变荷载，在进行结构构件的强度计算时，它的分项系数取为 1.27；即，在结构构件的强度计算时，结构有利组合时抗力的分项系数取 1.0，水浮力的基本组合设计值为标准值乘上1.27。当计算整体抗浮的稳定性时，抵抗力只计入永久荷载，水浮力采用标准值乘以抗力系数Ks（取1.05）。但其水浮力的作用和结构的受力性能应是相似的。 （三）、地下水作用 真正处于静止状态的地下水是很少的，水在土体中多是流动状态（渗流），渗流是复杂的三维空间课题，饱和土与非饱和土的渗流现象在工程性状上有很大的差异。 土中的孔隙是下水储存的场所，又是地下水运动的通道，由渗流分析引伸出的孔隙水压力分析，是地下水对建筑工程作用分析的基础。 历史最高水位、近期最高水位，都不能直接作为抗浮水位提供。要提供一个比较客观的设计抗浮水位标高，必须要有长期观测资料，了解各层地下水的赋存形态和运动规律，作渗流分析求取地下水对基底的压力，按基底最大压力提供抗浮水位标高。也就是说，正确确定基础底面处地下水的压力，是提供建筑物设计抗浮水位标高的前提。 基底的水压力并不完全取决于水位的高低，还和水的存在形态相关。 （四）、现场的地下室抗浮方案： 湘质监统编 施2015-31 康桥美郡10、11号楼抗浮锚杆施工方案报审表 工程名称：康桥美郡10、11号楼编号： 株质安监统编 2008施管-11 康桥美郡10、11号楼抗浮锚杆施工方案审批表 工程名称：康桥美郡10、11号楼工程 302011□□ 注：经过批准的施工组织设计（方案），不准随意变更修改，确因客观原因需修改时，应接原审核、审批程序办理。 目录第一章施工条件· 一、编制依据·· 二、工程概况·· 第二章抗浮桩(锚杆)设计·· 一、抗浮锚杆结构设计主要参数·· 二、抗浮锚杆拉力设计参数·· 第三章施工组织和措施· 一、施工准备· 二、施工进度安排·1 三、抗浮桩锚杆施工工艺流程、技术参数·· 第四章工程施工质量保证措施· 一、质量控制措施· 二、质量保证具体内容·· 三、材料质量要求及节约措施··5 第五章季节性施工措施·· 一、季节性施工进度保证措施·6 二、季节性施工质量保证措施·6 第六章文明施工与安全措施··7 一、安全生产、文明施工··7 二、安全保证体系及措施· 三、环保文明施工保证体系及措施·· 第七章锚杆平面布置图及结构详图··10 第一章施工条件 一、编制依据： 1、由北京世纪千府设计的《睿泰·康桥美郡10、11栋施工图纸》。 2、由湖南省地质工程勘察院提交的岩土工程勘察报告。 3、《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22-2005。 4、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013。 5、政府及行业行政主管部门对建筑施工管理的有关规定。 二、工程概况： 睿泰·康桥美郡10、11栋位于株洲市天元区，紧邻泰山西路，与湖南工业大学新校区隔泰山路相望。两栋均为高层现浇钢筋砼框架一剪力墙结构。 第二章抗浮桩(锚杆)设计与基本试验 一、抗浮锚杆结构设计主要参数： 1、抗浮锚桩(杆)总数：91根(见锚杆平面布置图)。 2、钻孔体：锚孔直径150mm，锚杆锚入完整中风化岩层不小于4m，锚杆长度不小于5.2m。 3、固结体：采用M30水泥沙浆，灰沙比宜为0.8～1.5，水灰比宜为0.38～0.50。 4、锚杆：采用锚筋3Ф25HRB400钢筋相互点焊。 5、根据地勘报告，本工程负二层地下室底板均已进入中风化泥质粉沙岩，抗浮水位高于地下室负二层结构底面6.3m。 6、抗浮基本试验锚杆共计5根（在锚杆正式施工前完成），场地分布有人工填土、强风化岩，因此在锚杆锚入完整中风化岩层不小于4m的条件下，锚杆长度将大于5.2m、具体长度依现场实际情况而定。 二、抗浮锚杆拉力设计参数 1、锚杆抗拔承载力特征值：单根锚杆抗拔承载力特征值为260KN。 2、通过基本试验，确定能满足设计承载力。 3、验收试验：锚杆验收抽样数为锚杆总数的5%，且不少于5根，最大试验荷载为390KN。 第三章施工组织和措施 一、施工准备 1、施工前准备工作内容： 1)完成施工现场的平面布置； 抗浮桩计算 +有实列----难得啊！ 一般抗浮计算： （局部抗浮） 1."05F浮力- 0."9G自重<0即可 （整体抗浮） 1."2F浮力- 0."9G自重<0即可 如果抗浮计算不满足的话，地下室底板外挑比较经济 同意以上朋友的观点，一般增大底版自重及底板外挑比抗拔桩要经济很多 【】抗浮锚杆设计总结 抗浮锚杆设计总结 1适用的规范 抗浮锚杆的设计并无相应的规范条文，《建筑地基基础设计规范GB50007---2002》中“岩石锚杆基础”部分以及《建筑边坡工程技术规范GB50330-2002》有关锚杆的部分可以参考使用，不过最好只用于估算，锚杆抗拔承载力特征值应通过现场试验确定，有一些锚杆构造做法可以参考。对于锚杆估算，推荐使用《建筑边坡工程技术规范GB50330-2002》，对于岩土的分类较细，能查到一些必要的参数。 2锚杆需要验算的内容 1)锚杆钢筋截面面积； 2)锚杆锚固体与土层的锚固长度； 3)锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度； 4)土体或者岩体的强度验算； 3锚杆的布置方式与优缺点 1)集中点状布置，一般布置在柱下；优点： 可以充分利用上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力；由于锚杆布置集中，对于地下室底板下的外防水施工也比较方便；对于个别锚杆承载力不足的情况，由于有较多的锚杆分担，有很强的抵抗力。缺点： 要求锚固于坚硬岩体中，不适用于软岩与土体，破坏往往是锚固岩体的破坏；由于局部锚杆较密，锚杆施工不方便；地下室底板梁板配筋较大。 2)集中线状布置，一般布置于地下室底板梁下；优点： 由于锚杆布置相对集中，对于地下室底板下的外防水施工也比较方便；对于个别锚杆承载力不足的情况，由于有较多的锚杆分担，有较强的抵抗力。缺点： 不能充分利用上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力（个人认为考虑的话偏于不安全，对于跨高比小于6的底板梁，可以适当考虑上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力），要求锚固于较硬岩体中，不适用于软岩与土体；地下室底板板配筋较大。 3)面状均匀布置，在地下室底板下均匀布置；优点： 适用于所有土体和岩体；地下室底板梁板配筋较小。缺点： 不能充分利用上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力（个人认为考虑的话偏于不安全）；对于个别锚杆承载力不足的情况，由于能分担的锚杆较少，此情况抵抗力差；由于锚杆布置相对分散，对于地下室底板下的外防水施工比较麻烦。 地下室抗浮设计中的几个问题讨论转载 地下室抗浮设计中的几个问题讨论转 载 已发表于《中外建筑》2010年02月 近几年来，有不少地下室因地下水的作用而造成工程事故，如某医院两层独立地下车库，在施工过程中，出现整体上浮，最大上浮高度达1.42m；又如，某体育中心游泳馆，地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝；再如，某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm，柱间板出现45°破坏性裂缝…诸如此类问题时有发生，造成了财产的损失。本文对产生这些事故的原因归纳总结成以下四个方面，与同行们共同讨论： 一、抗浮设计中基本概念 在多个地下室因水浮力作用而引发的工程亊故中，我们发现有些设计人员对地下水的作用认识不足，抗浮设计的基本概念不够清晰，常见的有下列几种情况： 1)重视地下室的梁、板、柱、墙的结构构件设计，忽视整体抗浮验算分析，忽视施工的抗浮措施，总认为具有上万吨自重的地下室怎么会浮起来呢 2)地下室底板裂缝、漏水，甚至成为地下游泳池，把某些实质上是因为地下水的作用远大于设计荷载而造的工程事故，错判为温度应力作用、砼施工质量问题等。 3)对于基底为不透水土层的地基(基岩、坚硬粘土)，深基坑支护又采用了止水帷幕或桩、锚、喷射混凝土联合支护，忽视水的浮力。 试想万吨级以上大船能在江、河、海中航行，可见水的作用力之大。地下室就像一条"船"，地下室底板和侧墙形成一个密闭的船身，它的水浮力有多少 呢，是它浸泡在水中的体积乘以水容重，若一个50×100m的地下室，抗浮水位为5m，它的浮力为25000吨，可见水浮力之大。地下室的抗浮设计就是要使这个船既不上浮，船身又不破坏，因此，地下室的抗浮设计应进行整体抗浮和局部抗浮验算。 为防止地下室整体上浮我们通常采用两类做法，一类为"压"，一类为"拉"。当采用"压"的做法时，利用建筑的自重(包括结构及建筑装修、上部覆土等，不含楼面活荷载)平衡地下室水的总浮力，当不能平衡时，必须增加"拉"的做法，即采用桩或锚杆等来抵抗地下水的浮力。无论是"压"还是"拉"的做法，都必须进行整体抗浮验算，保证抗浮力(压重+抗拉力)大于水的总浮力，即。 局部抗浮验算，除了梁板墙柱结构构件的强度验算、变形验算和裂缝验算，还应包括局部的抗浮验算，对于大面积地下室上建有多栋高层和低层建筑，建筑自重不均匀，当上部为高层或恒荷载较大时，该范围的整体抗浮能力可能较高，但上部没有建筑或建筑层数不多的局部范围，特别应进行分区、分块的局部抗浮验算，例如：柱、桩、墙的压力或拉力能否平衡它所影响区域里的水浮力总值。 然而有些设计人员对上述最基本的概念还不够清晰，例如，有些设计人员只对地下室底板的梁、板、墙在地下水浮力荷载作用下的强度计算，未做整体抗浮的认真分析，特别是独立地下室、水池等，造成地下室整体上浮，给地下室结构带来严重破坏，难以进行复原处理。又如有些设计人员利用上部结构自重抗浮，只计算上部结构总自重标准值大于总的水浮力设计值，就认为抗浮设计满足要求。既不分析其上部建筑荷载的分布，又未计算局部抗浮，局部范围因抗浮力小于水浮力，底板隆起、造成地下室及上部结构局部范围内大面积破坏。再如，在地下室底板计算中只验算强度不进行变形的裂缝宽度的计算，造成底板产生裂缝，漏水严重，形成"地下游泳池"。 地库抗浮计算 1.计算条件： ±0.000=36.680；室外地坪设计标高=36.380 根据地勘抗浮水位取整平后室外设计标高下1米=35.380; 地库顶板标高：-1.500（35.180）；混凝土容重：25KN/m3 筏板厚：350mm 筏板顶标高：-5.150，筏板底标高：-5.550(31.130) 层高：3650m；覆土厚1200mm： 位于抗浮水位以上的覆土厚度：1000mm（容重18KN/m3）； 位于抗浮水位以下的覆土厚度：200mm（容重18-9.8=8.2KN/m3）； 顶板厚：250mm；底板厚：400mm； 底板面层厚（容重20KN/m3）：50mm； 选取计算轴网： 单柱负荷面积：S1=（8.1+8.1）/2×（7.5+6.6）/2=57.105 m2 S2=（8.1+8.1）/2×（5.4+6.6）/2=48.6m2 2.计算经验公式：G ＞1.05* F浮力 3. 计算过程： (1)顶板上覆土重：1×18+0.2×8.2=18+1.64=19.64kN/m2 顶板重：0.25×25=6.25kN/m2 底板重：0.4×25=10 kN/m2 共2页第1页 底板上面层重：0.050×22=1.1 kN/m2 顶板底部抹灰层：20×0.02=0.4 kN/m2 合计：19.64+6.25+10+1.1+0.4=37.39 kN/m2 G’1=37.39×57.105=2135.16KN 梁自重：(（7.5+6.6）/2+8.1）×0.4×（0.8-0.25）×25=83.325KN 梁竖向加腋自重：0.4×1.2/2×0.4×25×2=4.8KN 柱自重：（3.65-0.25）×0.5×0.5×25=21.25KN 柱墩自重（容重25-9.8=15.2 KN/m3） (2.52×0.4+0.42/2×2.5×4)×(25-9.8)=50.16KN G1=2135.16+83.325+4.8+21.25+50.16=2294.695KN (2)水浮力(地下水容重取9.8KN/立方) （0.4+3.65）×9.8=39.69 kN/m2 F=39.69×57.105=2266.49745KN；1.05×F=2379.82 KN 4. 计算结果：F-G1=2379.82-2294.695=8 5.125KN 5. 结论：本工程地库抗浮满足设计要求。 2 地下室抗浮计算书 图一地下室剖面示意图 图二计算平面 一、条件：取跨度最大的区域进行计算，选择如图二所示计算区域。 地面标高H1=0.000m，顶板标高H2=-0.650m，底板标高H3=-4.850m，设计水位标高Hw=-1.550m； 顶板厚度d1=250mm，考虑梁高，折算厚度取d1=300mm，底板厚度d2=400mm，挡土墙墙厚度d3=300，地下室层高h=4200mm。 底板建筑垫层厚d4=100mm，覆土容重γ`=20kN/m； 二、计算： 1、水浮力F w=|h3+d2-h w|×10=|-4.850+0.4+1.550|×10=37.00 kN/m 2、抗浮力： (1)、顶板自重：G1=d1×25=300×0.001×25=7.5 kN/m (2)、底板自重：G2=d2×25=400×0.001×25=10.0 kN/m (3)、覆土重量：G o=d o×γ=0.650×18=11.70 kN/m 抗浮力G=∑(G o+G1+G2+G3+G4+G5+G6)=∑(7.50+10+11.7)=29.2kN/m 3、抗拔桩需承担浮力：nR>F w-G/K=37-29.2/1.05=9.2 kN/m 图二所示中间桩，桩径1000，桩长取6m，根据《全国民用建筑工程设计技术措施》（地基与基础）（2009版） 基桩抗拔承载力特征值： R tk=T ua+G=∑λi q sik u i l i=0.75*45*3.14*1*2+0.7*35*3.14*1*4=520kN 其中抗拔系数λ在残积粉质粘土层取0.75，圆砾层取0.7，桩位于残积粉质粘土层桩长取2m，圆砾层取4m。 图二所示，中间桩需承担抗浮面积为：s=14.4*14.2/4=51m2(取周边面积的四分之一) 单桩需抵抗浮力为R=51*9.2=469.2kN< R tk=520kN 满足要求 正截面受拉承载力验算： N=1.35*469.2=634kN≤f y A s=300*3016=905kN 满足要求 地下室底板抗浮配筋计算 1.-3F地下室底板，板厚h=500mm.复核大于8m以外的板跨度 （一）、以最大跨度9.3m跨为例进行验算，基本资料、参数如下： 地下室底板混凝土等级为C30，钢筋采用HRB400级： f t＝1.43N/m2f y＝360N/m2 底板＋素混凝土垫层的厚度：0.50＋0.10＝0.60mm，G＝25×0.5+20x0.1＝14.5kN/m2； 底板面层：2.0kN/m2； 按照中盐勘察设计院提供的补充资料地下抗浮水位按102.50米考虑，底板面绝对标高按96.8m计，则抗浮水位高度为5.7m,计至垫层底的水浮力Q＝10×(5.7+0.6)＝63.0 kN/m2； 底板使用荷载：4.0kN/m2 （承压）， 2.0kN/m2（抗浮） 1、枯水期，考虑底板下土体脱空 （1）.底板抗弯验算 底板荷载设计值q1＝1.2×(14.5+2.0)+1.4×4＝25.4kN/m2，考虑柱下承台对底板的抗弯贡献，按经验系数法算得， M0=1/8x25.4x(9.3-2/3x2)2=201.5 kN·m/m 内跨板的弯矩如下： 柱上板带，支座弯矩M1’＝0.5M0 B/(0.5B)=201.5kN·m/m 跨中弯矩M1＝0.18M0 B/(0.5B)=72.5 kN·m/m 跨中板带，支座弯矩M2’＝0.17M0 B/(0.5B)=68.50kN·m/m 跨中弯矩M2＝0.15M0 B/(0.5B)=60.4kN·m/m 按柱上板带进行配筋，考虑支座0.9的调幅，支座与跨中的弯矩调整后如下： 支座弯矩M’＝181.35 kN·m/m 跨中弯矩M＝79.75 kN·m/m 底板柱上板带支座弯矩设计值M’＝ 181.35kN·m/m，按b×h＝1000×500的截面计，As’＝1216mm2，实配支座面筋14@150+12@300 (As’＝1403mm2)，满足要求。 底板柱上板带跨中弯矩设计值M＝79.75kN·m/m，按b×h＝1000×500的截面计，As’＝535mm2，实配底筋14@150(As’＝1026mm2)，满足要求。 （2）.底板裂缝验算 按经验系数法算得柱上板带支座弯矩M k’＝120.8 kN·m/m，最大裂缝宽度验算 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte，按下式计算： ρte＝ A s / A te（混凝土规范式 8.1.2－4） 基础抗浮设计中的几个问题近几年来，有不少地下室因地下水的作用而造成工程事故，如某医院两层独立地下车库，在施工过程中，出现整体上浮，最大上浮高度达1.42m；又如，某体育中心游泳馆，地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝；再如，某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm，柱间板出现45°破坏性裂缝……诸如此类问题时有发生，造成了财产的损失。本文对产生这些事故的原因归纳总结成以下四个方面，与同行们共同讨论： 一、抗浮设计中基本概念 在多个地下室因水浮力作用而引发的工程亊故中，我们发现有些设计人员对地下水的作用认识不足，抗浮设计的基本概念不够清晰，常见的有下列几种情况：1）重视地下室的梁、板、柱、墙的结构构件设计，忽视整体抗浮验算分析，忽视施工的抗浮措施，总认为具有上万吨自重的地下室怎么会浮起来呢 2）地下室底板裂缝、漏水，甚至成为地下游泳池，把某些实质上是因为地下水的作用远大于设计荷载而造的工程事故，错判为温度应力作用、砼施工质量问题等。 3）对于基底为不透水土层的地基（基岩、坚硬粘土），深基坑支护又采用了止水帷幕或桩、锚、喷射混凝土联合支护，忽视水的浮力。 试想万吨级以上大船能在江、河、海中航行，可见水的作用力之大。地下室就像一条“船”，地下室底板和侧墙形成一个密闭的船身，它的水浮力有多少呢，是它浸泡在水中的体积乘以水容重，若一个50×100m的地下室，抗浮水位为5m，它的浮力为25000吨，可见水浮力之大。地下室的抗浮设计就是要使这个船既不上浮，船身又不破坏，因此，地下室的抗浮设计应进行整体抗浮和局部抗浮验算。 为防止地下室整体上浮我们通常采用两类做法，一类为“压”，一类为“拉”。当采用“压”的做法时，利用建筑的自重（包括结构及建筑装修、上部覆土等，不含楼面活荷载）平衡地下室水的总浮力，当不能平衡时，必须增加“拉”的做法，即采用桩或锚杆等来抵抗地下水的浮力。无论是“压”还是“拉”的做法，都必须进行整体抗浮验算，保证抗浮力（压重+抗拉力）大于水的总浮力，即 地下室抗浮计算 依据深圳市长堪勘察设计有限公司2013年9月提供的《深圳市凯中精密技术股份有限公司凯中科技厂区岩土工程详细勘察报告》,地下室抗浮水位绝对标高取：48.000m。 地下室底板底绝对标高：43.750m。 地下水浮力标准值：42.50kN/m2。 抗浮稳定验算 （一）、柱受荷面积为8*9.7=77.6 m2 恒载：1、顶板 覆土950厚 0.95*18=17.1 kN/m2。 180厚结构板 0.18*25=4.5 kN/m2。 梁腹自重：(2根主梁、4根次梁) (0.5*0.82*9.7+0.5*0.82*8+0.30*0.62*9.7*2+ 0.30*0.62*8*2)*25=346.04kN 顶板总重：N1=（17.1+4.5）*77.6+346.04=2022.2 kN 2、底板 垫层300厚 0.30*20=6 kN/m2。 结构板400厚 0.400*25=10.00 kN/m2。 底板总重：（6+10.00）*77.6=1241.6 kN 3、柱自重： 0.60*0.60*（4.30-1）*25+ 0.60*4*（4.30-1）*0.02*20=32.9 kN 综上，恒载标准值： W=2022.2+1241.6+32.9=3296.7 kN 水浮力标准值： F=77.6*42.50=3298 kN 根据《广东省建筑地基基础设计规范》（DBJ-15-31-2003）5.2.1条：W/F=3296.7/3298=1.00<1.05 不满足规范要求，需采布置抗拔桩。 抗拔桩验算：（取ZK35） 取安全系数 1.05，则每根柱子所受的浮力：1.05*3298-3296.7＝166.2KN 浅谈地下室底板抗浮设计 摘要:随着经济的发展，城市建设用地也相对紧张，因此，地下工程的建设也非常广泛。在地下工程的设计最常见的是抗浮设计问题，一旦处理不当将直接影响建筑的安全性。本文结合工程实例，对地下室的抗浮设计进行探讨，对地下室抗浮计算和方案制定中应该注意的问题做一归纳总结，供设计人员参考。 关键词:地下室底板；抗浮计算；荷载计算；抗浮方案；设计 随着我国经济的增长，城市建设规模的扩大，城市建设用地相对紧张，建筑物朝着高、大、深、重的方向发展，为了满足需要，地下车库、地下室的开发和利用越来越多。地下室等地下建筑不得不面临的问题就是地下结构物的防水与抗浮问题，埋深较大的地下室抗浮问题就显得尤为重要。因为浮力的存在,会对地下结构及上部结构产生破坏，地下建筑物整体不均匀浮起,导致梁柱节点处开裂和底板破坏以及建筑物的倾斜等，如不进行抗浮设计,将给结构留下安全隐患。因此，如何解决地下室的抗浮问题引起工程师的广泛关注。 1 工程概况 某建筑工程，地上17层，地下1层，建筑总高度为52.0m，采用框剪结构。该工程有大片的一层地下车库，采用框架结构。主体采用静压预应力方桩基础加抗水板，地下车库采用独立基础加抗水板。地下车库与主体分缝，仅基础相连。该工程0.000相应于绝对高程为13.855。设计水位绝对高程为12.000，相当于-1.855；抗浮水位绝对高程为13.150，相当于-0.705。6＃楼地下室地面标高为-5.400（以下称为“地面一”），局部地面标高为-6.400（以下称为“地面二”），地下车库地面标高为-3.000（以下称为“地面三”）。 2 地下室抗浮计算 2.1 6＃楼主体结构抗浮方案初定 6＃楼为高层建筑，建筑总重力远远大于水浮力，所以可以不考虑整体抗浮，只需要考虑局部抗浮，即需要考虑抗水板的配筋计算。抗水板是抵抗水浮力的构件，水浮力越大，抗水板配筋越大；抗水板上压重越大，抗水板配筋越小。因此，当时就有两种方案选择：方案一是将抗水板板面取到-6.400，即与地面二相平，地面一的地方压重，以减小抗水板配筋。方案二是为了方便施工，将抗水板和大部分单桩承台（高度1.0m）底作平，即板底标高为-7.400，板面取到-6.900，地面一、地面二的地方压重，以减小抗水板配筋。 (1)方案一荷载计算 该工程6＃楼所有承台、基础梁、抗水板的面标高均为-6.400（电梯间筒体下承台面标高为-7.100），抗水板板厚取500mm，板底标高为-6.900，在地面一处 一.抗浮计算（顶板覆土1500）: [ 地下室抗浮荷载 ] 自然地面整平下500。 柱网：8.1x6.35=51.435m2 地下室自重为： 1、土重 1.5X18=27KN/m2 2、板重 (0.3+0.40)x25=17.5 KN/m2 3、梁+柱重： X向截面500X1000，Y向截面450X800 梁自重：(0.5X0.8X8.1+0.45X0.5X6.35)X25/8.1X6.35=2.27 KN/m2柱自重：0.5X0.6X4.0X25/8.1X6.35=0.58 KN/m2 面层：0.05x23=1.15 KN/m2 总计： Q w= (27+17.5+2.27+0.58+1.15)=48.5KN/m2 [ 地下室水浮力荷载 ] Q f=(4.3+1.5+0.45-0.5)x10=57.5KN/m2 [ 抗浮验算 ] Qw=48.5KN/ m2< Qf=57.5KN/ m2 自重抗浮不满足！ 抗拔力为1.05X(57.5-48.5)x51.435=486KN 二.边跨抗浮计算: 边跨跨度：8.1x3.25 地下室自重为： 1、土重 1.5X18=27KN/m2 2、板重 (0.3+0.40)x25=17.5 KN/m2 3.墙：0.3x8.1x 4.3x25/8.1x3.25=9.9 KN/m2 4.挑边土：0.5x(8x 5.3+18x0.5)x8.1/8.1x3.25=7.9 KN/m2 5.面层: 0.05x23=1.15 KN/m2 总计： Q w=63.45KN/m2>57.5x1.05 KN/m2 边跨抗浮满足。 三.四层框架部分 地下室自重为： 1、土重 1.8X18=32.4KN/m2 2、板重 (0.3+0.40)x25=17.5 KN/m2地下室抗浮设计及计算
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