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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、設置抗拔樁來解決地下工程的抗浮問題。

（1）配重法即通過增加工程的自重來抵御水浮力的作用，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，也應看到，因設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)境的影響相對較少，造價低，因此，常作為基本方法予以采用。

（2）根據(jù)地下工程的實際情況，配重法有時需構造設置延伸基板法，延伸基板法是將地下結構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，設計時應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。在設計抗拔樁時，在單位面積樁身摩阻力的選用上自然比受壓樁要低；因此設計時應給予充分重視；在工程實踐中常用的樁型有預制樁和鉆孔灌注樁。

二、工程實例

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；設計考慮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(板底標高為-5.9m),頂板厚180mm(板頂標高為-1.5m)，地下室外挑板寬500mm，場地自然標高為-1.8m，勘察報告提供的抗浮設計水位標高為-2.4m。

2.A工程勘察提供的地質(zhì)報告地下工程的開挖土層如下。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。全場分布。層頂標高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，干強度中等，無搖震反應。含少量鐵錳質(zhì)氧化物，局部略具層理，夾粘質(zhì)粉土薄層。全場分布。層頂標高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，韌性和干強度中等，無搖震反應，含少量有機質(zhì)和植物腐爛物。局部夾粉土薄層，見少量云母碎屑。局部缺失。層頂標高0.11～1.59m，層厚0.00～3.30m。粘質(zhì)粉土：灰色，濕，稍密。切面粗糙，韌性和干強度低，搖震反應較快，含少量云母碎屑。略具層理，局部含少量粉質(zhì)粘土薄層。全場分布。層頂標高-2.06～0.67m，層厚1.80～5.40m。開挖土層中雜填土、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工程為例進行抗浮設計：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，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安全的前提下，與設計、總包方經(jīng)過多次論證，并參考了當?shù)厥┕そ?jīng)驗，決定本工程在地下車庫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底板以下500mm范圍內(nèi)，來解決地下車庫的抗浮問題，A工程純地下車庫建筑面9000m2，周長約為400m；通過在基坑周邊布設9口、車庫內(nèi)設置9口直徑不小于800mm，井深15m的自流深井（車庫內(nèi)深井其中有兩口井兼做觀測井用）；在地下工程頂板覆土壓重之前連續(xù)不間斷的降水。

作者：費勝利李大保