房屋建筑地下室结构抗浮设计探析

房屋建筑地下室结构抗浮设计探析

李瑞宇

中国建筑第二工程局有限公司上海分公司江苏省淮安市223200

摘要：近年来，我国现代化的快速发展带动着城市化建设的加快，城市化建设的加快导致城市建设用地与建设用地数量不足形成矛盾。由此我国对于建设中的地下结构的开发越来越重视。人们对地下空间和地下车库的需求也越来也多，由此而引发的地下结构的层数在不断的增加，随着我们对于地下空闲需求的增大，地下空间的开发也在逐渐增多，因此地下室抗浮设计逐渐成为了地下室结构设计中的重要组成部分，选择合理确定地下室抗浮水位高度的办法和地下室抗浮设计办法，这将会关系到地下室施工建设成本的控制与地下室施工期间的安全。不然就有可能导致地下室工程建设成本增加，地下室抗浮能力不足而引起地下室结构的破坏，因此相关设计人员探索地下室抗浮设计具有重大意义，不仅可以保障地下室结构的安全性和使用功能，同时可以为地下室的建筑施工优化成本。

关键词：房屋建筑；地下室结构；抗浮设计

在地下建筑开发建设过程中，地下水对建筑物的影响是地下建筑工程遇到的特殊问题，地下水浮力是其中一个重要的影响因素。在进行地下室抗浮设计时，会遇到如何确定抗浮水位、采取何种抗浮措施等问题，各种抗浮方法都有其适用的条件和优势，采取适合的抗浮技术措施对地下室建设有很大的影响。

1地下室抗浮结构设计的意义

现阶段地下空间的大规模开发中，单层地下室占据较高市场份额。在这种情况下，地下室施工深度不断增加，建筑物上层面积减少，难以抵抗因地下水产生的浮力对建筑物的影响。所以，有关工程的设计施工人员必须采取抗浮对策，解决建筑物结构自重不足或地下水浮力过大的问题。考虑施工周期和经济因素，采用抗浮锚杆可提高地下室结构设计的控制效果。但在地下室抗浮锚杆结构的设计过程中，还没有完善的设计规范，这影响了地下室抗浮锚杆结构设计的可行性，给今后的施工和运营带来一系列问题。因此，研究人员应分析先前设计的地下室结构，在明确地下室抗浮锚杆结构设计现状的基础上，对其功能的稳定效果进行优化和控制。

2房屋建筑地下室结构抗浮设计要点

2.1确定好抗浮水位标高

为了使最终得到的房屋建筑地下室结构抗浮设计方案更加完善，则需要在其设计过程中确定好抗浮水位标高。具体表现为：（1）通过对勘察单位所提供的勘察报告的高效利用，确定出房屋建筑地下室结构所在区域的最高及最低水位，从而为其抗浮设计中的水位标高确定提供参考信息，避免地下室结构应用中出现破坏现象；（2）房屋建筑地下室结构抗浮设计中，设计人员应注重对建筑物建成后场地地面标高、地下室入口标高等因素的分析与考虑，确定好地下室结构抗浮水位标高，丰富其在这方面的设计内容；（3）位于斜坡地段场地上的建筑地下室进行抗浮设计时，应考虑地下水渗流到地下室底板产生的非均布荷载对地下室结构的影响。同时，应将整个地下室沿着斜坡方向分成若干区段，且每个区段应分别采用不同的地下室抗浮水位进行设计，确保房屋建筑在这方面的结构设计有效性。除此之外，应通过对排水盲沟的合理设置，将土中的水引向地下室敞开一侧的室外地坪排水沟，从而降低地下室抗浮水位，满足房屋建筑结构设计中的成本经济性要求。

2.2设置抗拔锚杆

当采用工程抗压桩兼抗拔桩后，仍然不能满足地下室抗浮稳定的要求时，可以通过设置抗拔锚杆进行地下室抗浮处理。对于结构不能满足地下室抗浮稳定性时，应进行详细的验算得出净水浮力的大小，以便设置抗拔锚杆及抗拔锚杆布置的数量。结构上抗拔锚杆常见的布置形式是：围绕柱底部集中、沿基础梁布置方向设置以及地下室底板区域均匀布置。

2.3重视不同抗浮措施的使用

房屋建筑地下室结构抗浮设计中，为了达到其所受水浮力降低、优化抗浮性能的目的，则需要设计人员重视地下室结构自重抗浮。具体表现为：增加地下室顶板上的覆土厚度；地下室底板采用下沉板设计，并在板面上进行覆土处理，从而提高地下室结构抗浮能力；重视不同专业间的有效配合，增强房屋建筑地下室结构应用中各专业管道的布置效果，从而为这类结构抗浮性能优化提供可靠保障。同时，对于满足整体抗浮稳定性要求但局部不满足的地下室结构，需要房屋建筑设计人员能够重视其结构刚度的增加，完善地下室结构体系，并落实好其强度及变形方面的复核分析工作，逐渐提高地下室结构应用中的抗浮能力，保持其良好的稳定性状况。

设置好抗压桩兼做抗拔桩。当房屋建筑基础为桩基，且其抗浮稳定性无法满足设计要求时，则需要通过对抗压桩兼做抗拔桩设置方面的考虑予以应对。具体表现为：房屋建筑地下室结构抗浮设计中采取抗压桩兼做抗拔桩这种措施时，需要注重桩与承台的有效连接，从而提高抗拔桩承载力提高方面的要求，实现对地下水结构的抗浮设计；当为多节预制桩时，接桩处的构造做法也需满足抗拔桩承载力及相应的构造要求。

注重盲沟排水法使用。在完成房屋建筑地下室结构抗浮设计工作的过程中，为了实现对地下室积水问题的有效应对，优化其结构性能，则需要设计人员注重盲沟排水法使用。具体表现为：修筑盲沟排水系统，设置好性能可靠的排水设施，观在基层中是否存在渗透或者积水的问题，结合地下室整体修筑施工情况来进行排水处理，为其结构抗浮稳定性提高提供支持；设计人员应在地下室四周和底板下设置滤水层和排水管道，将水引导汇集到排水井内并用水泵抽排，不断丰富地下室结构抗浮设计内容，给予其稳定性状况改善有效保障。

2.4加固处理

为保证工程后期的正常使用提供安全保障，需对破坏构件进行裂缝修复及加固处理。地基加固。地下室上浮后，场地内积水渗入底板持力层，降低了土层的抗剪强度和承载力；后期采取的降排水措施，会使基础下部分持力层土质流失，形成空隙，可采取压密注浆加固法对地基进行处理。实时监测场地及相邻建筑的沉降、裂缝等，注浆后进行检验。底板加固。采取底板裂缝灌注环氧树脂并在板面增设100～200MM厚混凝土叠合层处理，布置单层双向钢筋，纵筋应植入混凝土墙内。外墙、柱加固。地下室上浮后，上部梁约束墙柱竖向相对位移，限制了自由变形，外墙、柱产生水平裂缝，严重影响了外墙、柱的承载力。采取裂缝灌注环氧树脂修复后，外墙可采取加大截面处理，内侧浇筑混凝土叠合层，新增竖向钢筋下端锚入底板中，上端锚入顶板中；新增水平钢筋锚入相邻框架柱中；柱可采用加大截面处理、湿式外包钢加固和外围浇筑钢筋混凝土加固[4]；加固中，植筋设计及工艺需满足现行加固规范要求。

结论

随着时代发展和城市规模不断扩张，城市建设开始进行有目的的规划和设计。地下室对经济发展及城市空间拓展产生极大影响。作为建筑工程的基础，抗浮锚设计和施工在地下室设计中起着非常重要的作用。抗浮锚杆经济且方便，在现代建筑领域，结构工程师普遍使用抗浮锚杆，提高了整个建筑的建设水平。本文简要介绍了地下室抗浮锚杆的设计，指出地下室抗浮锚杆需要进一步发展和完善。合理的施工和管理方法可促进抗浮锚杆的设计和使用。为了提高地下室工程的抗浮性能，必须重视加强抗浮锚杆的设计和施工的可靠性，为工程的安全和质量打下良好的基础。

参考文献：

[1]吴骏杨，申波，杨磊，等.上部大跨度空腹夹层板结构的地下室抗浮方案的研究[J].贵州大学学报（自然科学版），2017，34（2）：120-124.

[2]仇中为.玻璃钢管在混凝土浇筑过程中抗浮实例[J].城市住宅，2018，25（1）：122-125.

[3]李翠翠，王振洲，张同波.某工程地下室抗浮事故原因分析及处理措施[J].城市住宅，2016，23（9）：104-107.

[4]卢挺，童庆海.独基加设抗浮锚杆的防水板基础设计分析[J].四川建筑，2018（4）：117-120.