摘要：地下室抗浮措施有多種途徑：增加自重抗浮法、抗浮樁法、止水，排水法，錨桿抗浮法等。錨桿抗浮法是在地下室底板柱基礎（承臺）設置錨桿，錨入深部穩(wěn)定堅硬地層中，利用錨桿的抗拔力抗浮。錨桿抗浮法具有樁徑小、抗拔力高、施工簡單方便快捷、造價低、適用范圍廣等優(yōu)點，本文以某工程為例，介紹了地下室浮力的計算、錨桿材料選擇、錨桿布置的選擇、錨桿設計與施工，為地下室抗浮的設計提供參考。
1引言：
近年隨著城市建設的快速發(fā)展，城市用地日趨緊張，地下空間的開發(fā)利用已成我國大城市必選之路。由于地下水位很淺，地下空間越深，底板承受的浮力就越大，因此就必須采取相應的措施抵抗地下水浮力作用，目前，地下室抗浮措施有多種途徑：增加自重抗浮法、抗浮樁法、止水，排水法，錨桿抗浮法等。而錨桿抗浮法是在地下室底板柱基礎（承臺）設置錨桿，錨入深部穩(wěn)定堅硬地層中，利用錨桿的抗拔力抗浮。其具有樁徑小、抗拔力高、施工簡單方便快捷、造價低、適用范圍廣等優(yōu)點。
本文以某工程為例，通過各方案的對比，選擇錨桿抗浮方案是科學可行、經(jīng)濟的。通過對地下室浮力的計算、錨桿材料選擇、錨桿布置的選擇、錨桿設計與施工的介紹，為地下室的抗浮設計分析提供參考。
2工程概況
某項目位于廣州市珠江邊，由2棟塔樓和地下室（無上蓋）組成，其中裙樓占地面積為10800m2為一層地下室，地下室底板標高為-5.1m，室外地面標高為-1.3m，地下室底板厚度為400mm。
工程場地屬珠江三角洲沖積平原，巖土層按成因類型自上而下依次為：人工填土層、沖積土層（淤泥、粘土、砂土）、殘積土層（粉質(zhì)粘土）、白堊系（K）泥質(zhì)粉砂巖帶（全風化巖平均厚2.5米、強風化巖平均厚3.8米、中風化巖平均厚2.8米、微風化巖）。微風化巖天然濕度單軸抗壓強度為13Mpa。地下水位為室外地面標高下1.0米。
根據(jù)本工程場地巖土工程地質(zhì)條件，結(jié)合地下室的埋深情況（埋深約4m，無上蓋建筑物），需選擇合理的抗浮措施，防止地下室上浮。通過多種方案的比較，認為采用錨桿抗浮方案較適合本工程。該方法施工簡便，抗浮效果好，造價低。
3地下室抗浮設計
3.1抗浮錨桿類型的選擇
錨桿在材料選擇上有：鋼絞線、高強綱絲和鋼筋（螺紋鋼筋），如選擇鋼絞線或高強鋼絲時，錨頭應采用專門的錨座和錨具。對錨具和鎖錨技術的要求較高；采用鋼筋時，施工較簡便，錨頭處理較簡單，易于施工，效果較好，所以，選擇鋼筋桿較合適。
3.2地下室浮托力計算
根據(jù)場地水文地質(zhì)條件，地下水位標高為-2.3，地下室底板標高為-5.5m，考慮洪水時地下水位升至室外地面，產(chǎn)生浮力的壓力為：5.5-1.3=4.2m，即為42kN/m2，荷載分項系數(shù)取1.2，地下浮力平均設計值為42×1.2=50.4kN/m2，地下室結(jié)構(gòu)自重平均17.5kN/m2，需錨桿的抗浮力平均值為50.4-17.5=32.9kN/m2。
3.3錨桿布置方案分析
抗浮錨桿的平面布置方案的優(yōu)劣直接影響地下室抗浮設計方案的安全性和經(jīng)濟性。一般來說，錨桿抗拔力設計值越大，錨桿孔數(shù)就越少，越經(jīng)濟，但是作為地下室抗浮錨桿安裝在地下室底板上，如果錨桿間距太大，則需要較厚的底板，這樣又造成造價增高。因此，應選取一個較合理的間距和適中的錨桿抗拔力設計值，才能設計出既安全又經(jīng)濟的方案。
本工程地下室底板厚度為400mm，混凝土強度等級按C25考慮，錨桿受力按點荷載考慮，可計算得底板的抗沖切承載力為：aftumh。
=0.6×1.3×1784×350=487032N（487KN），取重要性系性1.1【1】，則487÷1.1=442kN，因此，在錨桿布置時，錨桿的抗拔力設計值宜取小于442kN作用在底板上的凈浮力為50.4-0.4×2.5=40.4kN/m2，單錨控制面積宜小于442÷40.4=10.9m2，錨桿間距宜小于m=3.3m。由以上計算分析，采用均勻分布抗浮錨桿的布置方案較適宜。
由于每一柱位下有三根管樁，其每根樁抗浮力按80KN考慮，且考慮柱荷載對底板的壓力的抗浮作用，二項合并作為一點荷載作用在底板上。
算列一：7500×8100柱網(wǎng)
單錨力設計值為（8.1×7.5×40.4-620）÷5=367kN
算列二：6600×8100柱網(wǎng)
單錨力設計值為（8.1×6.6×40.4-574）÷5=317kN
算列三：6000×7500柱網(wǎng)
單錨力設計值為（7.5×6.0×40.4-521）÷5=259kN
算列四：6000×7500柱網(wǎng)
單錨力設計值為（2）（7.5×6.0×40.4-521）÷4=324kN
⊕-抗拔錨孔
3.4錨桿設計
1、錨桿鋼筋截面面積計算（抗力分項系數(shù)取K=1.4）
A≥
A≥mm選3?28（1847mm）
A≥mm選4?22（1520mm）
A≥mm選4?20（1256mm）
A≥mm選4?22（1520mm）
2、錨固長度計算
a、僅錨入可～硬土層時：
?150孔
L≥==21.8ｍ
L≥==18.8ｍ
L≥==15.4ｍ
L≥==19.3ｍ
?168孔
L≥==19.5ｍ
L≥==16.8ｍ
L≥==15.4ｍ
L≥==19.3ｍ
b、僅考慮入巖錨固力時
?150孔
L≥==3.63ｍ
L≥==3.14ｍ
L≥==2.56ｍ
L≥==3.21ｍ
?168孔
L≥==3.24ｍ
L≥==2.80ｍ
L≥==2.29ｍ
L≥==2.86ｍ
上述進行了土層錨桿及巖層錨桿的錨固長度計算，由于本工程地下室抗浮錨桿為永久性的結(jié)構(gòu)，而土層錨桿在長期荷載作用下蠕變量較大，所以建議采用巖層錨桿，為了使抗浮錨桿工程達到既經(jīng)濟又安全的目的，建議在正式施工前進行錨桿實驗，以準確確定錨固力參數(shù)。
4錨桿施工要求
由上述設計計算分析結(jié)果，不同的抗拔力選用不同的鋼筋組合：
1、錨桿應在樁基施工完成，地下室挖完畢且澆搗墊層后施工，采用巖芯鉆機成孔，為確保鋼筋保護層厚度，成孔直徑應≥?168。
2、錨桿加工時，鋼筋采用對焊或采用直螺紋接頭，確保接頭質(zhì)量；每隔2m應設對中架，確保鋼筋對中。
3、注漿前必須清干凈孔內(nèi)殘渣，采用#525普通硅酸鹽水泥配制純水泥漿，水灰比為0.45，注漿壓力為1.0~1.5Mpa，漿液充滿整個鉆孔。
4、為了確保錨桿鋼筋的防銹效果，建議加設波紋套管保護（費用稍高）
5、要求錨桿鋼筋伸入地下室底內(nèi)≥45d（d為鋼筋直徑）。
錨桿的平面布置形式及鋼筋組合構(gòu)造詳。
6、建議正式施工前，進行錨桿認準確定抗浮錨桿的力學參數(shù)，以便選擇經(jīng)濟合理的方案。
5結(jié)束語
在地下水位較高區(qū)域，結(jié)構(gòu)荷載不可以抵抗地下水浮力時，地下構(gòu)筑物的抗浮難題接著而到來。通過對地下室浮力的計算，對錨桿材料選擇、錨桿布置的選擇、錨桿設計分析，認為采用巖石錨作為抗浮對策，既可滿足安全必要，施工也方便、造價相對低廉。當然，規(guī)范還沒有對該拉錨抗浮法做明確規(guī)定，且因為土的力學性能、參數(shù)離散性較大，施工時依然是應進行現(xiàn)場錨桿基本試驗來確定設計基本參數(shù)。
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