中图分类号：TU227

1地下室抗浮设计内容

通过对地下室水浮力导致工程事故的分析，较多事故，主要原因是设计者对地下水的影响认识不够、重视程度不足，对结构抗浮设计的基本思路也不清楚，一般的影响因素主要有以下几种：1）设计过程中只重视地下室主要结构构件的设计，忽视了对整体抗浮验算的深入分析，未验算施工过程中可终止降排水需施工完的具体楼层，或直接未要求施工过程中进行降排水措施；当地下室发生裂缝、漏水时，仅将其视为普通的工程事故，将其归结为温度应力作用、混凝土施工质量等原因，而未将地下水因素考虑在内；2）针对这些基础是不渗透的土质基础，在施工过程中，往往忽略了水的浮力。从物理学的角度来看，一艘重达数万吨的船只，可以在河流和海洋中畅游，这就说明了它的浮力有多大。在施工过程中，地下室就象一条“船”，上下两面的墙体构成一个密闭的船壳，其浮力取决于水的质量乘以水的质量。地下室防浮力的设计，是为了确保船舶的整体和局部的浮力的计算和检验，而不会发生上浮和损坏。通常采用“压”、“拉”两种方式来控制整个地下室的上浮。由于“压”的作用，可以用建筑物自身的重力来平衡整个地下室的浮力，如果不能维持平衡，则采用“拉”法，即用桩、锚杆等来抵抗地下水的浮力。无论采用“压”还是“拉”，均需首先进行整体抗浮验算，以保证整体抗浮力大于地下水产生的总浮力。在实际工程中，局部抗浮验算不仅要校核梁板、墙、柱构件的强度、变形、裂缝，还要校核局部的抗浮力，而对大的地下室、多层的建筑物，其抗浮力有可能不均衡，在局部没有上部建筑物或上部建筑物自重较轻的情况下，要进行局部的分块、分段抗浮验算，尤其要注意加强关键构件的验算。

2抗浮问题的主要模式

地下结构地下室、水池等地下结构发生的浮沉事故，可以划分为三大类。一是过分重视地下室墙、柱、板的设计，忽视了整体的抗浮力，导致地下室整体的抗浮力不能满足规范要求。二是地下室工程的规模很大，往往会出现不同高度、不同布置、不同基础的结构，造成不同部位、不同结构间的连接方式、结构荷载和工作方式的不同，造成地下室某些楼层出现裂缝、柱裂缝、相邻单元损坏等问题。第三，施工单位缺乏对地表水的重视。在大雨过程中，由于地表排水系统存在缺陷，造成了对地表水的迅速反应。另外，由于没有采取相应的降水量措施，造成了地下室楼板、柱子等构件的整体上升和变形。若不在基坑附近设置一层粘性土层，则其基础抗浮力不足，将会带来许多危险。

3地下室抗浮设计存在的主要问题

3.1地下水浮力存在的问题

目前，由于我国在地下室抗浮设计方面经验不足，尤其抗浮计算参数取值也很难做到准确，比复杂地基上的抗拔桩与锚杆的刚度计算误差，会影响水浮力产生的上拔力的分配，从而致使构件浮力计算存在偏差。另外，很多设计院对抗浮重视不够，缺乏对地下室抗浮设计方面的培训，未能找到合理的抗浮设计方法，致使设计结果与实际情况相差甚远。

3.2地下水位的确定

地下水位的取值对地下室的浮力有很大的影响。因此，在进行地下室抗浮力设计时，应先对地下水位进行调查，以确定其合理的地下水位。另外，在前期的地质调查中，由于地下水位数据的不足，使得地下水位数据不够完善、准确，无法反映出地下水位的实际状况，从而对抗浮设计有一定的影响。

4地下室抗浮工程技术措施

4.1 岩土工程勘察

地基岩土工程勘察结果是：地下水赋存条件、类型、补给方式、排泄方式、地下水与地表水的水力学关系、气象、水文地质、岩土渗透率的推荐值、抗浮设防水位的建议值、场地土壤和地下水对建材的腐蚀性等。

当蓄水层被打开后，在水位稳定时，测量各井的稳定地下水位，并保证至少1/3的井眼水位（在第一次见水位量测孔未处地下水之前，不能使用水钻），水位量测误差不超过2 cm。稳定水位的时间：砂砾土壤和沙粒超过半个钟头，粉质土壤应该超过8个钟头，而粘性土壤应该超过1个钟头。现场有多层地下水时，要分层测量地下水位，确定各层之间的补充关系，并在测量某一层的水位之前，对其它含水层进行止水处理。

4.2减少地下浮力的措施

一是控制排水压力的方法。要设置排水井、抽水井，并设置盲沟、排水沟、减压层等。降低水位值。排泄限压法适用于自备或永久排水系统，应用后需进行长时间运行管理的工程。二是排水降压方法。常有压力控制系统来降低水压。井下结构底板的排水降压方法适用于地下结构底板，且可设置在底部，使压力水通过引流系统汇入集水系统，也需要长期运行管理。独立的水压控制方法。其主要是隔离系统，控制水头对地面的浮力作用。适合于弱透水层或水头差，后期需维护一套便于安装防水帷幕或防水功能的设计方案。

5施工中地下室上浮的判断及处理

5.1设计图纸对施工中地下室水位的要求

地下工程设计时，应在设计图纸中清楚地标明地下室抗水浮水标高，以及施工期间的降排水措施，可停止降水时的施工楼层数。基底及基础施工时，应将地下室水位调节至地下室底板最低高度500 mm以下，地下室施工进度分段控制地下水位。

5.2施工中地下室上浮原因分析

地下室施工过程中，因基坑未封闭，遇到暴雨天气，地表水大量涌入基坑，导致基坑水位上升。而上部结构未施工，结构自重远小于水浮力，若不及时做好降排水措施，会使得基础上拔力远超设计值而破话，导致地下室整体上浮。

5.3施工中地下室上浮的现场判断

除了主建筑，在单纯的地下水位上升后，结构构件的变形有以下几种变化：在地下室，测量高程后，梁板和柱子的结构构件存在较大的突出，而在地下室和主楼的梁底则有较大的裂缝。从地下至主建筑，首跨结构面板会发生开裂，一层框架柱底面和柱顶出现横向开裂，框架柱的角部混凝土也有可能发生开裂。通过以上的变形规律和实际工程的比较，可以初步判定地下室的上浮问题对结构的变形有没有影响。

结语

总的来说，在规模和数量不断增加的我国地下空间建筑中，不仅可以改善地下空间的性能，而且可以满足人们的居住需求，为人们创造更舒适的生活环境，是一项非常重要的工作。但在实际施工中，地下室结构往往受到多种因素的影响，其地下室结构的抗浮问题不仅直接影响地下室结构的稳定性，而且会对整个结构的质量产生重大影响。因此，勘察单位应提供合理的抗浮水位，施工企业应加强地下室工程施工的抗浮性处理，全面分析其原因，识别地下室抗浮处理不足的表现及常见问题，采取有效措施，解决地下室结构抗浮问题。

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