地下室混凝土抗浮這幾個(gè)問(wèn)題一定要注意！
對(duì)于地下室設(shè)計(jì)，水浮力是設(shè)計(jì)人員必須面對(duì)的問(wèn)題。但到目前為止，國(guó)家規(guī)范沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)定抗浮水位的取值方法，只給出了取值原則，這給勘察和設(shè)計(jì)人員帶來(lái)困擾。對(duì)于抗浮驗(yàn)算，不同規(guī)范有不同計(jì)算方法，但又沒(méi)有一本規(guī)范完整地對(duì)抗浮設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)定，設(shè)計(jì)人員往往無(wú)所適從，導(dǎo)致設(shè)計(jì)要么偏于保守，要么不安全。筆者結(jié)合多年設(shè)計(jì)和圖審經(jīng)驗(yàn)，對(duì)地下室水浮力問(wèn)題進(jìn)行探討。
1、抗浮水位的確定
隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，高層建筑大量興起，很多高層建筑的基礎(chǔ)埋深超過(guò) 10m，甚至數(shù)十米，且高層建筑一般都附有純地下室。因此，在抗浮設(shè)計(jì)、地下室外墻和防水板的內(nèi)力計(jì)算配筋中，抗浮水位的確定成為一個(gè)涉及造價(jià)、施工難度和工期的十分重要的問(wèn)題。但影響抗浮水位的因素眾多，不僅與氣候、水文地質(zhì)等自然因素有關(guān)，有時(shí)還與地下水開(kāi)采、上下游水量調(diào)配、跨流域調(diào)水和大量地下工程建設(shè)有關(guān)，準(zhǔn)確確定施工和使用期間的抗浮水位非常困難，抗浮水位一般應(yīng)根據(jù)長(zhǎng)期水文觀測(cè)資料確定?，F(xiàn)將較權(quán)威資料確定抗浮水位的原則羅列如下:
( 1) 規(guī)范［1］第3.0.4條第1款第6項(xiàng)要求，巖土工程勘察報(bào)告應(yīng)提供用于計(jì)算地下水浮力的抗浮水位。
( 2) 規(guī)范［2］第4.1.13條規(guī)定: 詳細(xì)勘察應(yīng)論證地下水在施工期間對(duì)工程和環(huán)境的影響; 對(duì)情況復(fù)雜的重要工程，需論證使用期間水位變化，需提出抗浮水位時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專門(mén)研究。
( 3) 文獻(xiàn)［3］第7.1.4條第1款對(duì)抗浮水位的選取規(guī)定如下：抗浮水位應(yīng)由勘察報(bào)告提供，抗浮水位參照如下情況綜合考慮確定: 1) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)抗浮水位應(yīng)根據(jù)長(zhǎng)期水文觀測(cè)資料確定。2) 無(wú)長(zhǎng)期水文觀測(cè)資料時(shí)，可采用豐水期最高穩(wěn)定水位( 不含上層滯水) ，或按勘察期間實(shí)測(cè)最高水位并結(jié)合地形地貌、地下水補(bǔ)給、排泄條件等因素綜合確定。3) 場(chǎng)地有承壓水且與潛水有水力聯(lián)系時(shí)，應(yīng)實(shí)測(cè)承壓水位，并考慮其對(duì)抗浮水位的影響。4) 在填海造陸區(qū)，宜取海水最高潮水位。5) 當(dāng)大面積填土面高于原有地面時(shí)，應(yīng)按填土完成后的地下水位變化情況考慮。6) 對(duì)一、二級(jí)階地，可按勘察期間實(shí)測(cè)平均水位增加1～3m；對(duì)臺(tái)地，可按勘察期間實(shí)測(cè)平均水位增加2～4m; 雨季勘察時(shí)取小值，旱季勘察時(shí)取大值。7) 施工期間的抗浮水位可按1～2個(gè)水文年度的最高水位確定。
( 4) 我國(guó)長(zhǎng)江以南，雨水豐富，地下水位高，特別是暴雨季節(jié)，雨水滲入地下來(lái)不及排走，或江、湖、河水上漲，可能出現(xiàn)較高的抗浮水位。有不少工程由于未考慮這一因素，抗浮水位取值太低，導(dǎo)致地下室防水板強(qiáng)度和抗浮不足，出現(xiàn)防水板開(kāi)裂、地下室上浮和傾斜等現(xiàn)象。因此，抗浮水位取值應(yīng)高些。
如: 1) 《合肥市地下建( 構(gòu)) 筑物抗浮設(shè)防管理規(guī)定》( 合建〔2011〕18號(hào)) 第六條規(guī)定，如無(wú)可靠的長(zhǎng)期觀測(cè)資料，合肥市抗浮水位建議取值如下: a) 當(dāng)建設(shè)場(chǎng)地地勢(shì)較低且較平坦時(shí)，可取室外設(shè)計(jì)地坪下0. 50m 作為抗浮水位; b) 當(dāng)建設(shè)場(chǎng)地地勢(shì)較高且較平坦時(shí)，可取室外設(shè)計(jì)地坪下1. 00m 作為抗浮水位; c) 當(dāng)建設(shè)場(chǎng)地地勢(shì)顯著高于周邊，地表水、地下水徑流條件較好時(shí)，可結(jié)合場(chǎng)地情況確定抗浮水位;d) 對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的重要工程，應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)水文試驗(yàn)，并經(jīng)專家論證。2) 上海地區(qū)要求基本同合肥
地區(qū)。3) 福建省防洪設(shè)計(jì)暫行規(guī)定要求，對(duì)重大工程按室外地面以上0. 50m高度確定地下室的抗浮水位。
( 5) 我國(guó)北方廣大缺水地區(qū)，地下水位較低，應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)情況及其地下水位的變化規(guī)律綜合確定抗浮水位。如：1) 《北京市建筑設(shè)計(jì)技術(shù)細(xì)則》( 結(jié)構(gòu)專業(yè)) 第3.1.8 條第3、第4款規(guī)定: 地下室外墻、獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板基礎(chǔ)中的防水板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行承載力計(jì)算時(shí)，抗浮水位取最近3～5水文年的最高水位( 水位高度不包括上層滯水) 。2) 考慮到南水北調(diào)工程，北方地區(qū)抗浮水位應(yīng)適當(dāng)提高。但也有觀點(diǎn)認(rèn)為，南水北調(diào)工程對(duì)抗浮水位的提高影響不大，如文獻(xiàn)［4］第361頁(yè)認(rèn)為: 由于我國(guó)是缺水國(guó)家，考慮到經(jīng)濟(jì)因素，南水北調(diào)的目的僅僅是解決北方地區(qū)工業(yè)與生活用水，兼顧生態(tài)和農(nóng)業(yè)用水，不可能用于地下水回灌，因此，不會(huì)引起北方地區(qū)地下水位的明顯改變。
( 6) 對(duì)重大工程或抗浮水位對(duì)結(jié)構(gòu)投資影響較大的工程，可組織專家論證，采取切實(shí)可行措施，如設(shè)盲溝或明溝將地下水排走，降低抗浮水位。
2、地下室抗浮問(wèn)題
2.1、抗浮驗(yàn)算方法
( 1) 文獻(xiàn)［3］第7.1.2條第2款規(guī)定( 規(guī)范 ［1］第5.4.3條第1款與之相同) ，按下列公式進(jìn)行抗浮驗(yàn)算:
G /S ≥ K (1)
式中：G為結(jié)構(gòu)自重及其上作用的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的總和( 不包括活荷載) ，kN; S為地下水對(duì)建筑物的浮托力( 浮力) 標(biāo)準(zhǔn)值，kN; K 為地下結(jié)構(gòu)抗浮安全系數(shù)，一般取1. 05。
( 2) 文獻(xiàn)［3］第7.1.2條第3款規(guī)定，在進(jìn)行整體抗浮驗(yàn)算的同時(shí)，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)自重較小的區(qū)域進(jìn)行局部驗(yàn)算，特別是上部結(jié)構(gòu)缺層或大范圍樓板缺失開(kāi)洞部位。規(guī)范［1］第5.4.3條第2款規(guī)定，在整體滿足抗浮穩(wěn)定性要求而局部不滿足時(shí)，也可采用增加結(jié)構(gòu)剛度的措施。
2.2、純地下室抗浮驗(yàn)算
( 1) 當(dāng)抗浮水位低于地下室頂時(shí)
2.4、關(guān)于抗拔樁和抗浮錨桿問(wèn)題
2.4.1、抗拔樁和抗浮錨桿計(jì)算方法
當(dāng)?shù)叵率铱垢〔粷M足式( 1) 時(shí)，可設(shè)置抗拔樁或抗浮錨桿。按文獻(xiàn)［3］第 7. 1. 5 條，采用抗拔樁或抗浮 錨 桿，應(yīng) 滿 足 下 式 要 求，K 按 文 獻(xiàn)［3］第7. 1. 2 條第 2 款規(guī)定取值，即一般為 1. 05。
G /K + nＲ ≥ S ( 8)
式中: Ｒ 為單根樁或錨桿抗浮承載力特征值，取群樁( 群錨) 基礎(chǔ)呈整體破壞或非整體破壞時(shí)基樁抗拔力較小值; n 為抗拔樁或抗浮錨桿的數(shù)量。
抗拔樁或抗浮錨桿的設(shè)計(jì)可分別按文獻(xiàn)［3］第7. 2 節(jié)、7. 3 節(jié)方法進(jìn)行。
群樁基礎(chǔ)呈整體破壞時(shí)基樁抗拔力可按文獻(xiàn)［3］第 7. 2. 2 條第 2 款計(jì)算，但文獻(xiàn)［3］中沒(méi)有給出群錨基礎(chǔ)呈整體破壞時(shí)基樁抗拔力計(jì)算方法，此時(shí)基樁抗拔力可采用基礎(chǔ)下錨桿范圍內(nèi)總的土體重量( 此時(shí)采用浮重度計(jì)算土體重量) 除以錨桿數(shù)量?；A(chǔ)下錨桿范圍內(nèi)總的土體重量為規(guī)程［5］第 4. 4. 9
2.4.2、抗拔樁和抗浮錨桿抗拔承載力確定
對(duì)于抗拔樁的承載力確定，不同規(guī)范要求稍有區(qū)別，設(shè)計(jì)可從嚴(yán)執(zhí)行：1) 規(guī)范［1］第8.5.9條規(guī)定，應(yīng)通過(guò)單樁豎向抗拔載荷試驗(yàn)確定單樁豎向抗拔承載力特征值。2) 規(guī)范［6］第 5. 4. 6 條及條文說(shuō)明規(guī)定，甲、乙級(jí)應(yīng)通過(guò)單樁上拔靜載荷試驗(yàn)確定單樁豎向抗拔承載力; 群樁基礎(chǔ)和丙類樁基可按規(guī)范［6］第5.4.6條第2款計(jì)算確定單樁豎向抗拔承載力，不試樁( 該條條文說(shuō)明指出，事實(shí)上群樁抗拔難以通過(guò)試驗(yàn)確定) ，但該條文說(shuō)明要求丙類樁基應(yīng)進(jìn)行工程樁抗拔靜載試驗(yàn)( 驗(yàn)收) 檢測(cè)。3) 文獻(xiàn)［3］未對(duì)試樁要求做具體規(guī)定，承載力估算可按文獻(xiàn)［3］第7.2.2條、7.2.7條進(jìn)行，但第11.3.11條規(guī)定，抗拔工程樁完成后應(yīng)采用靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行抗拔承載力檢驗(yàn)。4) 規(guī)程［7］第5.2.8條規(guī)定，甲、乙級(jí)應(yīng)通過(guò)單樁靜載荷試驗(yàn)確定單樁豎向抗拔承載力，丙級(jí)可按規(guī)程［7］第5.2.8條第2款計(jì)算確定單樁豎向抗拔承載力。5) 規(guī)范［8］第3.3.1條規(guī)定，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試驗(yàn)樁，應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)確定的基樁受力狀態(tài)，采用相應(yīng)的靜載 試 驗(yàn) 方 法 確 定 單 樁 極 限 承 載 力。6) 規(guī)范［9］第8.6.7條規(guī)定，高層抗拔樁的抗拔承載力應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抗拔靜載荷試驗(yàn)確定，也可按規(guī)范［9］第8.6.8～8.6.10 條估算抗拔承載力，但第8.6.8～8.6.10條條文說(shuō)明指出，正式施工前仍應(yīng)進(jìn)行抗拔靜載荷試驗(yàn)驗(yàn)證。
對(duì)于抗浮錨桿的承載力確定，不同規(guī)范要求也有區(qū)別，設(shè)計(jì)也可從嚴(yán)執(zhí)行: 1) 規(guī)范［1］未涉及抗浮錨桿，只涉及巖石錨桿。2) 文獻(xiàn)［3］第7.3.2條第1款規(guī)定，設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑物，單根錨桿軸向抗拔承載力應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定; 對(duì)其他建筑物可按文獻(xiàn)［3］第7.3.2 條第 1 款進(jìn)行單根錨桿軸向抗拔承載力估算，分別按文獻(xiàn)［3］第7.3.2 條第2款、第3款進(jìn)行錨桿桿體的橫截面積及錨桿桿體與砂漿之間的錨固長(zhǎng)度驗(yàn)算，同時(shí)，第11.3.13條規(guī)定，抗浮錨桿完成后應(yīng)采用靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行抗拔承載力檢驗(yàn)。3) 對(duì) 于高壓噴射擴(kuò)大頭 錨 桿，按規(guī)程［5］第4.6.3條規(guī)定，錨桿抗拔力應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)原位基本試驗(yàn)確定；無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可按該條計(jì)算，但實(shí)際施工時(shí)必須經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)基本試驗(yàn)驗(yàn)證確定。4) 規(guī)范［9］第8. 6. 7 條規(guī)定，高層抗浮錨桿的抗拔承載力應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抗拔靜載荷試驗(yàn)確定，但初步設(shè)計(jì)估算時(shí)可按規(guī)范［9］第8.6.11條進(jìn)行。5) 規(guī)范［10］第11.2. 2條規(guī)定，錨桿承載力可按該規(guī)范第4.6節(jié)計(jì)算；規(guī)范［10］第12.1.6條規(guī)定，永久性錨桿工程( 地下室抗浮錨桿屬永久性錨桿) 應(yīng)進(jìn)行錨桿基本試驗(yàn)；規(guī)范［10］第12.1.14條規(guī)定，塑性指數(shù)大于17的土層錨桿、強(qiáng)風(fēng)化的泥巖或節(jié)理裂隙發(fā)育張開(kāi)且充填有黏性土的巖層中的錨桿應(yīng)進(jìn)行蠕變?cè)囼?yàn)。
抗拔樁還要進(jìn)行樁身承載力與裂縫控制計(jì)算算，可按文獻(xiàn)［3］第7.2.3條進(jìn)行。
2.4.3、抗拔樁和抗浮錨桿驗(yàn)收檢測(cè)
( 1) 抗拔樁: 規(guī)范［1］第 10. 2. 17 條、規(guī)范［6］第9. 4. 6 條、規(guī)范［8］第 3. 3. 8 條規(guī)定，單樁豎向抗拔樁承載力驗(yàn)收檢測(cè)應(yīng)進(jìn)行單樁抗拔靜載試驗(yàn)。檢測(cè)數(shù)量不應(yīng)少于 3 根，且不應(yīng)少于總樁數(shù)的 1% ; 當(dāng)工程樁總數(shù)在 50 根以內(nèi)時(shí)，不應(yīng)少于 2 根。另外，抗拔樁還應(yīng)進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)。
( 2) 抗浮錨桿: 文獻(xiàn)［3］第 11. 3. 13 條、規(guī)程［5］第 5. 8. 2 條、規(guī)范［10］第 12. 1. 19 條規(guī)定，抗浮錨桿完成后應(yīng)采用靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行抗拔承載力檢驗(yàn)。檢測(cè)數(shù)量，文獻(xiàn)［3］第 11. 3. 13 條規(guī)定，不應(yīng)少于總數(shù)的 5% ，且不少于 6 根; 規(guī)程［5］第 5. 8. 2 條規(guī)定，不應(yīng) 少 于 總 數(shù) 的 5% ，且 不 少 于 3 根; 規(guī) 范［10］第12. 1. 19 條規(guī)定，占錨桿總量 5% 且不少于 3 根的錨桿應(yīng)進(jìn)行多循環(huán)張拉驗(yàn)收試驗(yàn)，占錨桿總量 95% 的錨桿應(yīng)進(jìn)行單循環(huán)張拉驗(yàn)收試驗(yàn)。
2.4.4、高層和裙房相連且均采用天然地基基礎(chǔ)時(shí)，裙房抗浮不能采用抗拔樁
當(dāng)高層采用天然地基基礎(chǔ)且高層與裙房間未設(shè)縫時(shí)，由于高層沉降較大，為減小沉降差，使裙房沉降量不至過(guò)小，裙房應(yīng)該優(yōu)先采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條基( 如有防水板，防水板下應(yīng)設(shè)褥墊) ，不宜采用滿堂筏基。如裙房抗浮不滿足，不能設(shè)置抗拔樁抗浮，因?yàn)榭拱螛兜闹С凶饔脤?dǎo)致裙房的沉降受到限制，從而加大了高層與裙房的沉降差。規(guī)范［9］第 8. 6. 6條也指出，高層建筑附屬裙房宜推薦使用抗浮錨桿。
2.4.5、抗拔樁和錨桿平面布置應(yīng)注意的問(wèn)題
抗拔樁和錨桿宜布置在獨(dú)立基礎(chǔ)或條基下，板厚較小的筏板的柱和墻下，不宜布置在防水板( 剛度較小) 或厚度較小的筏板下( 對(duì)于板厚較大的筏板，可在板下布置) 。對(duì)于防水板及板厚較小的筏板，如果將抗拔樁和錨桿均勻布置在板下，則由于防水板及板厚較小的筏板，不足以調(diào)整樁頂作用力的均勻分布，底板受到水的浮力作用而上拱，使得靠近柱的基樁分擔(dān)的水浮力較小，遠(yuǎn)離柱的基樁分擔(dān)的水浮力較大。如果按照所有樁均勻分擔(dān)水浮力設(shè)計(jì)，則由于遠(yuǎn)離柱的基樁實(shí)際分擔(dān)的水浮力比計(jì)算分擔(dān)的水浮力大而率先破壞，然后其余樁各個(gè)被破壞，從而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)抗浮失效。
3、防水板下褥墊設(shè)置問(wèn)題
文獻(xiàn)［3］第 5. 2. 3 條第 1 款指出，防水板下設(shè)易壓縮材料褥墊，如聚苯板時(shí)，防水板設(shè)計(jì)配筋應(yīng)按兩種情況包絡(luò)設(shè)計(jì): 第一種情況為水浮力( 向上) 減去板自重( 板上有找平層或回填土及面層時(shí)也應(yīng)扣除) 產(chǎn)生的作用; 第二種情況為板自重( 板上有找平層或回填土及面層時(shí)也應(yīng)計(jì)入) 與板上恒、活載( 向下) 產(chǎn)生的作用。筆者認(rèn)為: 當(dāng)水浮力較大時(shí)，防水板配筋實(shí)際上是由第一種情況控制。
若防水板下不鋪設(shè)易壓縮材料褥墊，應(yīng)考慮地基反力對(duì)防水板的影響。此時(shí)實(shí)際是變剛度筏基，須用有限元法分析防水板和基礎(chǔ)承擔(dān)的地基反力，對(duì)基礎(chǔ)和防水板進(jìn)行配筋。
前已述及，當(dāng)高層采用天然地基基礎(chǔ)且高層與裙房間未設(shè)縫時(shí)，由于高層沉降較大，為減小沉降差，使裙房沉降量不至過(guò)小，裙房應(yīng)優(yōu)先采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條基，如有防水板，防水板下必須設(shè)褥墊。除此之外，防水板下是否必須設(shè)褥墊呢? 文獻(xiàn)［3］第5. 2. 3 條認(rèn)為，防水板下宜鋪設(shè)有一定厚度的壓縮材料( 如聚苯板) ，若防水板下不鋪設(shè)易壓縮材料褥墊，應(yīng)考慮地基反力對(duì)防水板的影響。筆者認(rèn)為，是否設(shè)褥墊應(yīng)經(jīng)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定，當(dāng)層數(shù)較多，即豎向荷載較大，而水浮力較小時(shí)，防水板下設(shè)褥墊，按有水浮力參與計(jì)算的配筋，比不設(shè)褥墊按變剛度筏基采用筏板有限元法計(jì)算的配筋小，此時(shí)應(yīng)設(shè)褥墊，使防水板僅承擔(dān)水浮力，不承擔(dān)地基反力，從而節(jié)約造價(jià); 反之，當(dāng)層數(shù)較少，特別是純地下室，水浮力較大時(shí)，情況正好相反，此時(shí)設(shè)褥墊已無(wú)意義，可不設(shè)褥墊。下面給出 2 個(gè)算例加以說(shuō)明。
例 3: 某地下室為獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板，地下室結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值換算成混凝土板厚計(jì)算，混凝土板厚為 0. 8m，地下室頂板覆土厚度為 0. 9m，地下室高度為 3. 2m，抗浮水位在地面以下 0. 5m，地面及地下室底板( 防水板) 活荷載均為 5. 0kN /m2。查表 1 可知，允許的地下室高度為 3. 05m( 也可按式( 3) 求得) ，稍小于 3. 2m，抗浮不滿足，采用抗拔樁或抗浮錨桿解決。如底板已進(jìn)入較好持力層且不設(shè)褥墊的話，底板地基反力設(shè)計(jì)值為永久荷載控制的組合，按規(guī)范［11］第 3. 2. 3 條第 2 款，平均地基反力設(shè)計(jì)值為1. 35 × ( 0. 8 × 25 + 0. 9 × 18) + 1. 4 × 0. 7 × 2 × 5. 0 =58. 67kPa; 地下室底板水浮力標(biāo)準(zhǔn)值為 10 × ( 3. 2 +0. 9 － 0. 5) = 36kN /m2 ，水浮力設(shè)計(jì)值為 1. 35 × 36 =48. 60kPa。地基反力設(shè)計(jì)值 58. 67kPa 大于水浮力設(shè)計(jì)值 48. 60kPa 較多，因此，按變剛度筏基計(jì)算的配筋可能大于按水浮力計(jì)算的配筋，此時(shí)應(yīng)設(shè)褥墊，使防水板不承擔(dān)地基反力，僅承擔(dān)水浮力，按水浮力計(jì)算配筋，從而節(jié)約造價(jià)。
例 4: 將例 3 中地下室高度改為 4. 0m，其余參數(shù)不變。經(jīng)計(jì)算允許的地下室高度為 3. 05m，比地下室高度 4. 0m 小得較多，抗浮不滿足，采用抗拔樁或抗浮錨桿解決。如底板已進(jìn)入較好持力層且不設(shè)褥墊的話，地下室底板平均地基反力設(shè)計(jì)值與例 3相同，為 1. 35 × ( 0. 8 × 25 + 0. 9 × 18) + 1. 4 × 0. 7 ×2 × 5. 0 = 58. 67kPa; 地下室底板水浮力標(biāo)準(zhǔn)值為10 × ( 4. 0 + 0. 9 － 0. 5) = 44kN /m2 ，水浮力設(shè)計(jì)值為1. 35 × 44 = 59. 40kPa。 可 見(jiàn)，水 浮 力 設(shè) 計(jì) 值59. 40kPa 大于平均地基反力設(shè)計(jì)值 58. 67kPa。無(wú)水浮力時(shí)，基礎(chǔ)和底板按變剛度筏基，采用筏板有限元法求得的基礎(chǔ)下和基礎(chǔ)附近的底板下地基反力設(shè)計(jì)值將大于平均地基反力設(shè)計(jì)值 58. 67kPa，其他部位的地基反力設(shè)計(jì)值將小于平均地基反力設(shè)計(jì)值58. 67kPa。這種情況下計(jì)算的配筋將小于基礎(chǔ)和底板下地基反力設(shè)計(jì)值均為 58. 67kPa 時(shí)計(jì)算的配筋，更小于水浮力設(shè)計(jì)值為 59. 40kPa 時(shí)計(jì)算的配筋。
也就是說(shuō)，此時(shí)按水浮力計(jì)算的底板配筋，大于不設(shè)褥墊且無(wú)水浮力時(shí)上部荷載作用下底板按變剛度筏基采用筏板有限元法計(jì)算的配筋。因此，此種情況下設(shè)褥墊已無(wú)意義，可不設(shè)褥墊，從而節(jié)約造價(jià)。
從例 3、例 4 可知，不能認(rèn)為抗浮不滿足時(shí)就可不設(shè)褥墊( 如例 3) ，必須在抗浮相差較多，且超過(guò)一定數(shù)值后才可不設(shè)褥墊( 如例 4) ，是否設(shè)置褥墊應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定。原因是，抗浮計(jì)算時(shí)水浮力乘以1. 05 的安全系數(shù)，也就是將水浮力放大了 1. 05 倍;而抵抗水浮力的 G 值又不計(jì)入活荷載，因而雙重加大了水浮力與計(jì)入活荷載的地基反力之間的差值。
4、其他有關(guān)注意事項(xiàng)
( 1) 建筑物在施工階段也應(yīng)符合抗浮穩(wěn)定性要求。
( 2) 在獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)加防水板基礎(chǔ)中，當(dāng)水浮力大于防水板自重及其上建筑做法( 如覆土、面層等) 重量之和時(shí)，應(yīng)考慮防水板承擔(dān)的水浮力對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)彎矩的增大作用。具體計(jì)算方法可參見(jiàn)文獻(xiàn)［4］第 7. 4. 3 條。
( 3) 對(duì)于筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)，地基承載力驗(yàn)算不需考慮水浮力的影響，基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算一般情況下也不需考慮水浮力的影響。因?yàn)樗×偷鼗戳χ团c上部荷載平衡，當(dāng)水浮力增大時(shí)，地基反力就減小，當(dāng)水浮力減小時(shí)，地基反力就增大，當(dāng)無(wú)水浮力時(shí)，就完全由地基反力平衡上部荷載。但對(duì)于抗浮不足而設(shè)抗拔樁或抗浮錨桿的筏基地下室的底板配筋，除按上部荷載作用下的基底地基反力設(shè)計(jì)值計(jì)算外，還應(yīng)按水浮力設(shè)計(jì)值復(fù)核，因?yàn)楹笳吲浣罱Y(jié)果可能大于前者配筋結(jié)果( 參見(jiàn)例 4) 。并且應(yīng)注意，采用水浮力計(jì)算底板配筋時(shí)，位于同一標(biāo)高的水浮力相等，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)布置及荷載分布較均勻時(shí)，可采用倒樓蓋法計(jì)算; 而采用上部荷載作用下的地基反力計(jì)算底板配筋時(shí)，應(yīng)采用筏板有限元法求得基底反力，基底反力是不均勻的。
( 4) 地下室側(cè)板計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮地下水側(cè)向靜水壓力，且應(yīng)乘以 1. 35 的荷載分項(xiàng)系數(shù)。
5、結(jié)論及建議
( 1) 應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況確定抗浮水位。
( 2) 雖然抗浮水位在地下室頂板和地面之間時(shí)的抗浮驗(yàn)算公式與抗浮水位低于地下室頂板時(shí)的抗浮驗(yàn)算公式不同，但其計(jì)算結(jié)果與抗浮水位低于地下室頂板時(shí)的抗浮驗(yàn)算公式計(jì)算結(jié)果的誤差不大，且偏保守，保守幅度在 5% 以內(nèi)，絕大多數(shù)情況下保守幅度約為 2% 。
( 3) 不同規(guī)范對(duì)抗拔樁和抗浮錨桿的承載力確定及試樁、檢測(cè)方法稍有不同，宜從嚴(yán)把握。
( 4) 當(dāng)主、裙樓基礎(chǔ)連成一體時(shí)，若主樓采用天然基礎(chǔ)，裙樓不能采用抗拔樁，應(yīng)采用抗浮錨桿或壓重抗浮，否則會(huì)加大主、裙樓的沉降差。
( 5) 抗拔樁或抗浮錨桿不宜布置在防水板或板厚較小的筏板下，防水板宜布置在獨(dú)立基礎(chǔ)或條基下，板厚較小的筏板宜布置在墻、柱下。
( 6) 對(duì)于純地下室或?qū)訑?shù)較少的地下室，當(dāng)?shù)叵滤×Ρ壬喜亢奢d大得較多，設(shè)抗拔樁或抗浮錨桿，以至于按水浮力計(jì)算的底板配筋不小于不設(shè)褥墊且無(wú)水浮力時(shí)上部荷載作用下底板按變剛度筏基，采用有限元法計(jì)算 的 配 筋 時(shí)，可 不 設(shè) 褥墊，以節(jié)約造價(jià)。當(dāng)純地下室與設(shè)樁基礎(chǔ)的主樓地下室相連時(shí)，若純地下室部分的水浮力比上部荷載大得較多，也可不設(shè)褥墊。但純地下室或?qū)訑?shù)較少的地下室與天然地基基礎(chǔ)的主樓地下室相連時(shí)，由于主樓沉降較大，為減小主、裙樓沉降差，必須在純地下室或?qū)訑?shù)較少的地下室的防水板下設(shè)褥墊，加大其沉降。
( 7) 水浮力較大時(shí)，水浮力對(duì)帶防水板的獨(dú)立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)有不利影響( 彎矩增大) ，應(yīng)予以考慮。
( 8) 水浮力與防水板、地下室側(cè)壁配筋計(jì)算有關(guān)，但與筏基和箱形基礎(chǔ)的地基承載力驗(yàn)算無(wú)關(guān); 一般情況下與筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算也無(wú)關(guān)，但水浮力比上部荷載大得較多時(shí)，水浮力與底板配筋計(jì)算有關(guān)。
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