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【一】前言

近年来,随着汽车的快速普及,城市地下建筑面积得到更多的开发利用。因地下水浮力作用造成地下室裂缝渗水、底板隆起、结构损伤等工程质量问题也越来越多。

其主要原因是一些工程技术人员对地下室抗浮问题的重要性和复杂性认识不够,导致地下室抗浮的设计和施工存在不足。

本文以福州地区当前的勘察设计和施工现状结合一些工程项目地下室常出现的质量问题为切入点,对地下室抗浮的一些问题进行分析和探讨。

【二】勘察设计和施工现状

(一)勘察方面

大部分工程场地地下水长期观测资料欠缺,在很短的勘察期间内,勘察技术人员实际上难以准确掌握地下水位的长期动态,抗浮水位和水位变化幅度多出自于分析和经验判断,同一个项目也会因技术人员个人经验和认识的不同,导致取值存在较大差异,当取值偏高时造成工程造价的增大,而取值偏低时又直接影响到抗浮设计的安全可靠。

(二)设计方面

许多设计人员由于专业局限性,对场区的水文地质条件往往认识不足,他们一般直接的采用勘察报告提供的水位参数进行设计计算。对于地下室抗浮的水浮力和抵抗力在计算方法和荷载分项系数的选用上也会因人而异。常见的情况:

1、对地下室局部抗浮和施工期间的抗浮重视不够。

2、没有对勘察报告的水位参数是否合理、工程建设是否会对地下水的赋存条件、补结条件产生影响等问题进行必要的分析和综合判断。

3、当地下水位较低,主楼采用桩基础而地下室采用浅基础时,未重视二者的协同变形验算,保证地下室结构有足够的强度和刚度。

(三)施工方面

地下室挖填方工程的施工质量受到普遍的忽视,挖填方工程的设计和施工方案很少有进行专项论证并严格实施。建设和施工单位往往更重视控制成本,只注重土方平衡和就近调配,在基底超挖、承台和地下室侧壁等回填土的用料上,常常是有什么土就填什么土,粘性土、碎石土、建筑垃圾等混杂使用,分层夯实很少做到位,导致了回填土的材料、压实度和透水性等存在不均匀性。工程建设过程加大了地下水赋存条件和浮力作用的复杂性。

【三】案例剖析

(一)案例一

某高层住宅小区,主楼5栋28~32层,下设1~2层联体地下室。

场地原地面标高14.60-16.20m,室外地坪标高为17.90m,地下室 -2层底板标高为8.00m。地下室范围地层主要为凝灰岩残积粘性土和全风化凝灰岩,稳定水位埋深约5~6m,抗浮水位为12.00m。

该工程地基基础主楼采用人工挖孔桩,桩端持力层为块状强风化凝灰岩,地下室采用独立基础,持力层为全风化凝灰岩;地下室采用结构自重加顶板覆土压重抗浮方案。

1、质量问题

地下室后浇带封闭施工两个多月后,在地下室-2层发现了一些质量问题:底板的局部地段产生裂缝渗水,个别的梁柱和钢筋混凝土出现不同程度的损伤。

其中临近3号主楼的一道防爆剪力墙损伤较为严重,具体情况为:

该剪力墙呈L形,上部为框架梁,下部为-2层底板,墙下未设置基础梁或暗梁。东端连接于3号主楼,主楼基础采用人工挖孔桩,持力层为块状强风化凝灰岩;西端为地下室框架柱,柱下为独立基础,持力层为全风化凝灰岩。在剪力墙的两侧和顶部出现了许多贯通性裂缝,上部的框架梁局部位置发现砼碎裂和钢筋弯曲变形。

2、调查分析

1)主体结构均已封顶,地下室侧壁已回填,后浇带已完成封闭施工,顶板覆土尚未施工。

2)基坑侧壁回填土料主要为粘性土、碎石土及建筑垃圾等,填方施工时未进行分层夯实。

3)沿钢筋混凝土墙裂缝剔槽后发现水平分布筋存在明显偏位,和竖向钢筋的绑扎率偏低。

4)地基施工时地下室底板下未严格进行人工清底,局部地段存在虚土。

5)根据沉降监测资料,主楼沉降变形量约18~20 mm,但地下室未布设沉降观测点。发现质量问题后,在地下室-2层防爆剪力墙范围布设12个沉降观测点和2个水位观测孔,跟踪监测2个月,地下室底板沉降变形约-3~7mm,观测孔的水位平时均略低于底板面,但遇大雨后,1号孔出现涌水,2号孔出现喷水,地下水喷出高度可达60cm左右。

情况表明,地下水位变化幅度受大气降水影响较明显,下雨时水位上升,但雨后又较快的回落,水浮力作用具不均匀性,监测范围的底板沉降变形虽然不大,但局部表现为沉降,局部表现为上浮。

3、质量原因和处理措施

1)通过调查分析,造成地下-2层产生质量问题有多方面原因,主要如下:

① 主楼和地下室荷载差异较大且采用了不同的基础型式和不同的地基持力层,结构体系较复杂,局部位置结构上未保证有足够的强度和刚度。

② 地下室超挖、承台侧面、地下室外墙与基坑侧壁间隙的回填土,混杂使用了岩渣和碎石土等透水性较强的土料,使地下水的赋存条件变得复杂,地下水浮力存在不均匀性。

③ 施工中也存在一些不规范的现象,影响了施工的质量。

④ 地下室采用结构自重和顶板覆土压重抗浮,在后浇带封闭后长时间未进行顶板覆土施工,且未对地下水位进行控制和监测,降雨时地下水位上升造成了地下室局部范围结构自重不能满足抗浮要求。

2)处理措施

及时进行顶板覆土施工,覆土完成两个月后,地下室-2层的变形和损伤趋于稳定,随后进行了抗浮处理和结构补强,主要措施如下:

① 在地下室底板和找平层之间增设一层厚度100mm的级配砂石滤水层。

② 对于梁柱上的微裂缝,采用简易的面层修补措施处理。

③ 梁、柱和钢筋砼墙损伤较严重部位,采用增加外包型钢和粘帖钢板进行加固,局部钢筋变形较严重部位,对原钢筋尽量回直并采取植筋措施补強。

(二)案例二

某高层住宅小区,主楼4栋,30~33层,下设1层联体地下室。

原地面标高9.00~9.60m,室外设计地坪标高13.50m,地下室底板垫层标高为7.20m。地下室范围地层主要为耕植土和卵石层,稳定水位埋深约1m,抗浮设防水位采用10.00m。该工程地下室基础为独立基础,采用结构加顶板覆土自重抗浮。

1、质量事故情况

该地下室遇莫兰蒂台风的强降雨天气,地下室发生局部上浮,上浮量200余mm,底板出现裂缝渗水,梁板柱和钢筋混凝土墙出现多处结构损伤。事故发生后第二天,在底板处施工了5个泄压孔,地下水喷出高度约达2m,强降雨结束一天后,地下水回落到板面。

2、原因分析

1)福州地区的台风强降雨往往会导致地下水位大幅度的快速升高,拟建场地地势较低,地下室底板处于强透水的卵石层上,工程建设后小区及周边道路的地坪抬高较多,未考虑抗浮水位相应适当的提高。

2)地下室侧壁回填施工未按照设计要求,采用灰土或压实性较好的素土回填并分层夯实。实际施工中回填了较多的碎石土、风化岩渣,透水性较强,隔渗性能差,导致侧壁填土与板底地基土中的地下水相互联通。

3)在地下室施工期间,设计上对抗浮措施、降水要求及终止降水的条件规定得不够合理。

4)地下室后浇带封闭后,未及时覆土且未降水,遇台风天气地下水位上升导致了地下室局部上浮。

3、抗浮处理和结构加固处理措施

1)为预防极端天气下,地下水位超过设计抗浮水位,采用预留钻孔结合排水板疏排水措施。

2)由于地下室尚有上浮残余变形,对残余变形较大位置进行压力注浆。

3)板裂缝采用注浆处理,并增设加厚板。

4)构件裂缝处采用碳纤维结合注浆;混凝土破碎处凿除疏松混凝土重新浇筑,并在破损较严重处采用粘钢加强。

【四】抗浮问题的一些误区

(一)地下水位的变化幅度

地下水位变化幅度约1m左右,这是许多勘察报告较为普遍存在的问题。

福州地区降雨量充沛(年平均900~2100mm),而且受季节性影响明显。对于地下室范围的浅部地层以及基底基坑侧壁的回填土,一般受地表水和大气降水影响较大,尤其在台风天气,市政道路常被淹没,地下水位的变化幅度有时短时间内就可达2~5m,因此当水位变化幅度取值较低时,应慎重考虑。

(二)抗浮设防水位不可能超过历史最高水位

历史最高水位只是代表工程建设前数十年的最高水位,而地下室设计应当采用施工期间和投入使用以后数十年的最高水位,随着城市建设路网及地坪标高的不断提高,地下水位也会随之产生一定程度的抬升。

(三)地下水是均布恒载

不仅是地下室结构的荷载分布不均匀,地下水对底板的作用力也具有不均匀性。工程实践表明:即使是较单一的砂土层、砾卵石层,其含水量和透水性也具有不均匀性。而对于底板下地基土层本身就不均匀的情况,加上工程建设中挖填方对地下水赋存条件的影响,实际上地下水赋存条件和作用力是比较复杂的,简单的水浮力作用情况是理想化的模型,是很少存在的。

另外,一些工程案例发现:地下水在强降雨时水位会快速上升,而强降雨过后又会快速回落。因此认为地下水位变化缓慢,按永久荷载考虑有时与工程实际并不完全相符。因此,从地下室工程的安全可靠原则出发,宜考虑地下水作用力的不均匀性和可变性,适当加强地下室结构的强度和刚度。

(四)在构件强度的计算中,当地下水作用力乘以荷载分项系数后的等效水头高于室外地坪标高,则按室外地面标高取值。

认为地下水不可能高于室外地坪标高这本身就是误区,地下水的常水位一般情况下是低于室外地坪的,但遇强降雨时,地下水的临时高水位或高水压高于室外地坪标高是可能出现的。另外,荷载分项系数本身就是结构设计的可靠度要求,实际上相当于安全系数,并不可以随意的降低和优化。

(五)采用降水、截水、排水等措施控制或减小地下水对底板的浮力作用。

一些工程项目为了降低地下室的造价,采用降水、截水、排水等措施 ,控制或减小地下水浮力作用。这些方法在可靠性和耐久性方面可能存在一定的隐患,应当慎重采用。原因是在地下室的长期使用过程中,上述措施在使用寿命、物业管理、保养和维护上可能会出观不可靠的状况。在此介绍一个抗浮不当的案例:

某消防水池在有水工况时自重可以满足抗浮稳定性要求,但在无水时自重不能满足抗浮要求,其抗浮设计采用水池周边布设降水井,未设置抗浮桩。在该水池投入使用数年后,在一次水池换水清洗时,新来的员工因不了解情况,在水池放水过程没有启动降水井抽水,结果导致消防水池上浮损坏。

【五】几点抗浮问题的思考

(一)顶板覆土的压重抗浮

近年来,许多的工程案例发现,在顶板覆土未施工时,地下室就因抗浮不足出现裂缝渗水、结构损伤等质量问题。而在顶板覆土后,这些质量问题却又趋于稳定。原因是抗浮设计时抗浮力计入了顶板覆土的压重,而在顶板未覆土又遇地下水位因降雨上升时,地下室结构自重及抗拔构件不能满足抗浮要求,导致出现了抗浮质量问题。

因此,考虑顶板覆土的压重作为抗浮力时,设计上应明确施工期间的地下水位控制和监测要求,其期限应截止到顶板覆土施工完毕。基坑侧壁回填完成后,如果在地下室后浇带封闭到顶板覆土施工长达数个月的间隔期间,采取可靠的地下水位控制措施困难很大或者成本很大时,抗浮设计时不宜计入顶板覆土的压重或者折减使用。

(二)施工期间的临时抗浮

联体满铺的大地下室具有施工作业面小,施工周期长的特点,而抗浮质量问题也常常发生在施工期间,因此施工期间尤其是基坑侧壁回填以后,地下室的临时抗浮措施值得思考。

当基坑侧壁回填且地下室后浇带封闭后,施工期间的临时抗浮措施主要为:

1、使用原有降水井或施工临时降水井进行抽水;
2、强降雨来临前,在地下室底板预先施工一定数量的减压孔;
3、强降雨来临前,预先向地下室内注水。

实际上当强降雨来临前,对于没有布设降水井的工程项目,施工临时降水井时间上一般来不及;而在地下室底板施工临时泄压孔,会造成底板结构损伤、增加工程造价和增加底板防水难度等问题;预先往地下室内注水不但成本较大而且难以被建设单位采纳。因此在上述工况下,临时抗浮措施往往难以执行。举个案例:

某工程,采用地下室自重和顶板覆土压重抗浮,基坑施工采用明排措施降水,未布设降水井。在地下室后浇带已封闭但顶板未覆土期间,遇台风强降雨天气,台风来临前,施工单位提出了采取往地下室内注水或在地下室底板施工减压孔的预防性措施,但没有得到建设单位和设计单位的重视,结果台风强降雨来临后导致了地下室上浮。

因此,施工期间的抗浮设计和措施,需要引起重视,并且应当按最不利工况和最不利组合考虑。当地下室周边没有布设降水井且在夏季台风雨期间施工时,由于施工临时降水井或往地下室内注水等临时抗浮措施,存在执行难度较大、成本较大等问题,抗浮设计时顶板覆土的压重建议折减考虑或不考虑,做为地下室抗浮力的安全储备。

(三)脚盆效应

一些工程项目,地下水位较低且地下室范围的地基土层均为弱含水层,在地下室的土方开挖施工期间,地下水量确实也很小,基本上满足干作业施工,此时相关的工程技术人员常常认为不存在地下水,抗浮问题容易被忽略。结果工程施工后地下室也出现了抗浮质量问题。

实际上,对于地下室来说,基坑相当于一个大脚盆 。当基底和基坑侧壁的回填土透水性较强时,一旦大雨来临地表水渗入,会在地下室侧壁和底板下的回填土中产生不同程度的积水,形成脚盆效应,对地下室产生水浮力作用。

许多工程实践表明,不管基坑处于何种地层,是否有含水层,当地下室底板超过了一定深度,从地下室结构的安全与永久出发,均应当进行抗浮设计。

对于基坑回填土中产生的积水和脚盆效应,其地下水作用力的计算目前规范上缺少相应的规定。

其水浮力的计算水头高度,对于地下室底板结构的强度计算:

当回填土透水性较强时,建议按 1/2~1 H(H为地下室底板垫层到室外地坪标高的高度)采用;

当地下室回填土为灰土或压实性较好的粘性土时,可按1/3~1/2H采用。

对于地下室抗浮稳定性验算时的水浮力计算,根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力,因此水浮力的计算主要是计算地下室排开的地下水体积V。

当V2≥2V1时(V1、V2分别为计算水位面以下底板底标高以上的地下室和基坑的体积),V=V1;

反之,V2<2V1时,地下室排开的地下水体积小于V1,此时V=V2-V1。

(四)地下水作用力折减问题

阿基米德原理的水浮力计算是建立在自然水体重力水的理论基础上,而赋存在地基土层中的地下水,其浮力作用实际上较为复杂,同阿基米德原理不完全相符,一些工程实践和试验表明,土体中的水浮力有时会小于阿基米德原理的计算值,因此产生了地下水浮力是否折减的问题,而地下水浮力是否折减又直接影响到地下室抗浮设计。目前的国标及大部分省标规定,一般情况不进行折减,当基底为完整、较完整基岩时,可按系数0.50折减。对于粘性土地基,一些省份的地方规范,规定其水浮力可以按当地经验适当折减,但均没有提供折减经验系数,因此勘察设计人员也难以执行。

国内已经有人开展了一些地下水浮力的实侧和分析试验,有的观点本人认为较为合理,可以参考和借鉴:

[认为裂隙不发育的风化岩层和粘性土地基,可按静水压力乘以折减系数对地下水浮力进行适当的折减,如:基底下为厚层粉质粘土折减系数0.50~0.70,土状强风化岩折减系数0.80,碎块状强风化或中风化岩0.70~0.80。]

(五)地下水作用力荷载分项系数

国标《建筑结构荷载规范》对地下水作用力荷载分类没有明确规定,因此造成设计人员对地下水作用力荷载分项系数取值的意见不一。

荷载规范第3.2.5条对基本组合的荷载分项系数规定:

1 永久荷载的分项系数

1)当其效应对结构不利时
对由可变荷载效应控制的组合,取1.2
对由永久荷载效应控制的组合,取1.35

2)当其效应对结构有利时
一般情况下应取1.0
对结构倾覆、滑移或漂浮验算,取0.9

2 可变荷载的分项系数

一般情况取1.4

多数情况下,地下水位是动态变化的,因此把地下水作用力完全考虑为永久荷载或可变荷载好像均不大合理。下面对地下水作用力进行分析探讨:

H为地下室底板垫层到最高水位的水头高度;

H1为地下室底板垫层到最低水位的水头高度;

H2为水位变化幅度,则H=H1 H2。

很明显,当最低水位高于地下室底板时,H1对底板产生的作用力是永久不变的,而H2对底板产生的作用力是动态变化的。因此地下水对底板的作用力实际上可以考虑为是永久荷载H1与可变荷载H2的组合。

在抗浮设计中水浮力作用对地下室底板结构的计算属于不利荷载。

当H1≥2.8H2时,为永久荷载效应控制的组合,H1产生的浮力作用值分项系数取1.35,H2分项系数取0.7×1.4;

反之为可变荷载效应控制的组合,H1分项系数取1.2,H2分项系数取1.4。

当抗浮水位较低且水位变化幅度较大,会出现最低水位低于地下室底板的情况,此时的水浮力作用应按可变荷载考虑,其分项系数取1.4。


【六】抗浮水位和抗浮设计

(一)综述

1、抗浮设计应本着工程实际并结合地区施工现状,从安全适用、经济合理的原则出发合理把握,既要确保安全可靠又要避免浪费。

2、许多区域地下水长期观测资料欠缺或难以收集,而在工程勘察的短时期内实际上并不能量测到地下水的最高和最低水位,因此要做到既安全又合理的确定各种水位参数实际上较为困难。

抗浮水位参数关系到地下室抗浮稳定性验算、基础方案的选择和计算、结构构件的强度计算,对地下室的结构安全和经济造价均有重大影响,合理取值极为重要。

1)要坚持安全与永久的原则;
2)要以场地水文地质条件为主要依据;
3)要结合场区周边的地形地貌以及工程施工过程中的各种影响因素,注重综合的分析和判断;

(二)抗浮水位取值的原则和建议

1、无长期水位观测资料时,抗浮设防水位应根据勘察期间实测最高水位,结合工程施工期间和投入使用以后的场地地形地貌、地下水补给和排泄条件等因素综合确定。

2、对于一般的工程场地,抗浮设防水位可按室外地坪标高降低1.00~2.00m取值。

3、对于地下水埋藏较浅的滨江和滨海地区,可按室外地坪标高或降低0.50m取值。

有的工程项目地下室顶板和设计地坪标高明显高于周边道路以及最高洪水位或潮水位,可以根据工程建设后的场地地形、地下水补给和排泄条件等因素综合考虑,适当降低抗浮水位,按室外地坪标高与周边道路标高之间取值。

4、当有承压水且与潜水有水力联系时,应采用承压水和潜水的混合最高水位作为抗浮设防水位。

5.、当地下水与地表水有水力联系时,应考虑地表水最高洪水位的影响。

6、对于设计地坪标高相对于原地面提高较大的工程项目,应综合工程建设后的场地地形地貌、补给和排泄条件、填方材料性质等各种因素,考虑抗浮水位是否需要相应的提高。许多工程实践表明,地坪抬高会造成地下水位相应的提高,如果认识不足,可能给地下室抗浮设防带来较大的隐患。

举个案例:某工程位于福州寿山,为丘陵地貌,勘察时地下水位均在原地面以下,勘察后场地进行挖填方整平,填方区采用风化土和风化岩块回填,厚度约10m。填方区建筑物的基础釆用人工挖孔桩,桩基施工时,孔桩开挖至3~4m后,地下水涌水量就较大,甚至产生流泥,砼护壁施工困难,部分桩采用钢护筒仍难以施工。

若地下室底板下为强透水地层,地下室的侧壁填土透水性也较强时,抗浮水位宜按室外地坪标高降低0.50~1.00m取值;地下室底板下为弱透水地层具填方材料也是弱透水时,抗浮水位可以视情况按地下室高度的1/3~2/3取值。

7、斜坡地段的工程场地,地坪标高往往差异较大,由于水往低处流,地表和地下水排泄条件相对较好,可按水力梯度或分区分栋提供抗浮水位,不宜简单的参照设计地坪标高的最大值或最小值提供抗浮水位,以免造成经济浪费或安全隐患。

8、福州地区降雨量充沛但季节分布不均匀,特别是夏季台风雨期间,地下水位往往快速涨落,变化幅度较大,因此地下水位的变化幅度取值较小时,应当慎重。

(三)抗浮设计的原则、措施和建议

1、地下室抗浮设计应同时满足整体抗浮和局部抗浮,施工期间和使用期间的抗浮验算,应保证地下室的梁板柱有足够的强度和刚度。

2、对于简单的浮力作用情况,地下室抗浮设计可采用抗浮设防水位按阿基米德原理计算浮力作用值,结构及顶板覆土的自重除以水浮力作用值应不小于1.05(安全系数)。当抗浮验算不能满足要求时,可采用配重法、抗拔桩或抗浮锚杆、增加结构刚度等措施。

对于地下水位或使用荷载变化较大的地下建(构)筑物宜优先使用抗浮桩。

3、地下室施工期间应明确控制水位及抗浮措施、降水要求及终止降水的条件等。施工期间的地下水浮力作用值可按控制水位计算,其抗浮稳定安全系数宜采用1.10~1.20。

4、当地下室后浇带封闭至顶板覆土施工的间隔时间较长,采取可靠的水位控制措施很困难或成本很大时,抗浮力计算不宜计入顶板覆土的压重或折减使用。另外,应对基底超挖、承台和地下室侧壁的回填土的材料和质量控制提出明确要求,一般情况下应采用灰土或压实性较好的素土分层夯实,当施工有困难时也可采用素砼回填。

5、分期建设的大型地下室工程,施工期间较长,有时可达数年,福州地区受台风影响大,每年都有可能发生数十年一遇的强降雨。施工期间抗浮设防水位按1个水文年的最高水位确定实践证明可靠度存在不足。基于抗浮质量事故多发生在施工期间的现实,宜适当提高施工期间抗浮设防标准。

6、存地下室部分是抗浮质量问题的多发部位。带联体地下室的高层建筑,整体抗浮能力较高,应注重对存地下室部分进行分区、分单元的局部抗浮验算,并保证在地下水的作用下底板构件有足够的强度和刚度,满足抗裂或裂缝宽度的要求。

7、对于地下室底板下分布有多种地基土层的情况,当含水性和透水性差异较大时(如粘性土和砂砾石),地下水作用在底板上的浮力作用可能会出现不均匀情况。

另外,简单的地下水浮力作用情况实际上很少。许多工程项目地下室挖填方的方案总是注重挖方量和填方量的基本平衡,在挖填方的施工和管理上各相关单位也是力行经济节约、资源优化、施工方便、就近调配等原则。因此,在实际施工中,基底超挖、承台侧面、地下室外墙与基坑侧壁间隙的回填土料很难保证单一性和均匀性,也就是说,工程建设后,地下室范围的水文地质条件会有所改变,往往加大了地下水赋存条件和作用力的复杂性,这时若参照简单的浮力作用情况采用1.05的安全系数进行抗浮稳定性验算,其可靠度可能会存在不足。因此,宜适当提高抗浮稳定安全系数。

8、当场区地下水与临近江河有明显的水头差或存在较大水力梯度时,应考虑地下水渗流作用产生的非均布荷载对地下室结构的影响。

9、采用降水、截水、排水等方案,控制或减小地下水浮力作用。这些方法可能存在一定的隐患,应当慎重,原因是在地下室的长期使用过程中,上述方案在使用寿命、物业管理、维护保养、遇台风强降雨时可能会出观可靠度不足的状况。

10、工程实践表明,受台风强降雨影响时,地下水位的变化速度和幅度往往较大,因此当抗浮设防水位取值较低时,地下水浮力宜按可变荷载考虑。

11、对于地基承载力或桩基的抗压和抗拔承载力,应采用最高和最低地下水位分别验算,进行包络设计。过高计算地下水浮力的不利作用会增加工程造价,过高计算地下水的有利作用会减小上部结构传至基础的作用力计算值,造成安全隐患。

12、高层建筑与联体地下室的交接部位,结构体系复杂,荷载差异大,对差异沉降变形较敏感,差异沉降较小时也可能造成结构的损伤。设计时应注重加强局部的变形验算,保证构件有足够的强度和刚度可以抵抗因差异沉降而产生的附加应力。

同时应合理设置沉降后浇带,施工过程主楼和地下室均应当进行沉降变形的监测。在主楼砌体大部分完成,且沉降变形趋于稳定后,方可进行后浇带封闭施工。

【七】结语

(一)导致地下室产生抗浮质量问题的原因很多,如结构体系、构件强度和刚度、地下水作用力、差异沉降、钢筋砼材料、施工工艺和施工质量、不合理堆载等等,有时侯具体原因甚至难以分析和查找,地下水浮力过大和地下室结构的刚度不足只是其中的两个重要原因,要杜绝或减少地下室抗浮质量问题的产生,需要依靠各个参建单位的共同重视和努力。

(二)基底超挖、承台侧面、地下室外墙与基坑侧壁间隙的回填施工质量至关重要,不仅仅只关系到建筑物抗震和地基基础的安全可靠,对地下室抗浮和防水也有重大影响,在工程建设中应当得到重视。

(三)地基土的地下水作用力实际上比较复杂,同阿基米德原理不完全相符,是否可以折减,目前试验工作还做得比较少,缺少工程实践和理论基础。

国内外有人做过一些粘性土中的地下水浮力实测试验,试验结果表明粘性土中的地下水浮力仅相当于同水头地表水浮力的1/3~2/3,值得参考和借鉴,可是该项试验工作难度大、费用高,希望此类试验工作今后能得到更多的开展。

(四)认识不足和经验主义只是许多抗浮质量问题产生的浅层原因,更深层的原因是很多建设单位更重视控制工程造价、工期进度和施工方便,没有把地下室工程的安全与永久原则摆在第一位。

青青子衿,悠悠我心!

参考文献:

1、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
2、《建筑结构荷载规范》
(GB 50009-2012)
3、福建省《建筑地基基础技术规范》(DBJ13-07-2006)
4、深圳市《地基基础勘察设计规范》(SJG01-2010)

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