很多地库像是浮在地下水里的船！如何保持稳定不动？

船可以用木材、钢材制造。除此之外，混凝土也可以造船，听上去不可思议？在1973年，因钢材短缺，我国就建造过一艘重达3000吨的水泥船，并成功试航。实践证明，混凝土盒子也可以像船一样航行。 目前我们住宅小区的地下车库和 1 973年建造的混凝土船原理相似。

所以，为了防止我们的地下车库 “ 扬帆远航”，我们需要用船锚把船拉住，而这个锚就是 “ 抗浮锚杆”。

 一、认识抗浮锚杆 

在地下水位高，地下水丰富的城市，全埋式的地下室车库是全部或部分浸泡在水里的。

根据阿基米德浮力公式，所有浸泡在水里的物体都会受到水浮力的作用。

如果水浮力大于建筑物自重，建筑物会漂浮在水中，就像十万吨级的远洋巨轮漂浮在海上一样。而抗浮锚杆就像船锚，把建筑物拉住，不让建筑物漂浮起来。

大致原理如下简图：

上图中，当 水浮力< 建筑自重+抗浮锚杆拉力 时，才能满足建筑安全。

 二、抗浮锚杆布置有3种常用模式 

1、地下室底板下均匀布置 ，因地下室基础底标高与抗水板底标高不一致，施工时会带来一些困难。

2、避开柱子基础，在基础以外的区域布置。

此种方式便于施工，抗浮锚杆可作为底板的支撑点，有效降低底板厚度和配筋。

3、仅布置在基础下，其余区域不布置。

此种方式受力路径清晰，适用于基础下采用桩，利用桩兼用抗拔桩时。非桩基础的情况下采用此种布置，底板没有锚杆作为支点，板厚和配筋均会增加。一般不推荐采用。

 三、抗浮锚杆失效的影响 

抗浮锚杆失效，结构就会出现局部或整体上浮，结构出现变形，混凝土会发生破坏，带来结构安全隐患。

(图片源自网络)

 四、基于具体项目 对预应力锚杆设计、施工、试验、总结分析   

1、项目概况

本项目位于成都市金牛区。地下五层地下室，地下室负五层底板面标高为-22.600m（484.850m）。

根据《建筑工程抗浮技术标准》规定，本工程抗浮锚杆设计等级为甲级，安全系数1.10。

2、锚杆设计

根据《建筑工程抗浮技术标准》，本项目需采用预应力锚杆，单锚的承载力特征值为420 kN。

根据群锚计算结果锚杆长度取为15米，锚杆长度均由整体稳定控制。

将锚杆输入地下室基础整体计算模型中，单根锚杆最大反力为407kN

本项目为成都市第一个采用预应力锚杆的项目，缺乏相关经验，我们聘请了相关专家进行专项讨论，其中包含规范编写组成员康景文，专家意见如下：

设置锚杆后，底板配筋除局部有计算配筋外，绝大部分为构造配筋，底板最大位移10.8mm。

▲底板变形图

3、预应力锚杆施工

1） 试验锚索 ，锚索锚固体直径D=200mm，锚索杆体采用5φs15.2钢绞线，抗拉强度标准值1860MPa，注浆材料为素水泥浆。

2） 试验方法 ：1、3、5号锚索钻孔直径150mm，采用高压旋喷注浆，形成直径200mm的锚固体；2、4、6号锚索钻孔直径200mm，普通注浆形成直径200mm锚固体。

3） 试验结果

1#试验锚索加载至第六循环（1116kN），锚杆杆体破坏；

2#试验锚索加载至第八循环（1338kN），且锚头位移未稳定；

3#试验锚索加载至第九循环（1449kN），且锚头位移未稳定；

4#试验锚索加载至第六循环（1449kN），锚杆杆体破坏；

5#试验锚索加载至第六循环（1449kN），锚杆杆体破坏；

6#试验锚索加载至第六循环（1449kN），锚杆杆体破坏。

             

             

             

             

             

             

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4）分析与结论

本次试验除1#锚索外其余锚索最大加载量均超过锚索杆体极限抗拔力，分析认为，试验锚索极限抗拔力受控于杆体强度。

高压旋喷注浆锚索与普通压力灌浆锚索相比，抗拔承载力差异不明显，说明锚固体强度对握裹力及侧摩阻力影响并不敏感，也可能是试验锚索锚固段较长，能够提供的握裹力及侧摩阻力较大，造成杆体先于锚固体破坏。

本次试验6根试验锚索，除1#锚索拉拔力稍低外，其余锚索极限抗拔力均超过设计值3倍以上。试验锚索采用了不同孔径、不同注浆方式，抗拔承载力差异不大，分析认为是理论计算采用的摩阻力指标有一定安全度。

试验锚索在极限拉拔力下，锚头位移较大，主要是受钢绞线弹性变形影响，若做基础抗浮使用，应施加一定预应力，消除此部分弹性变形影响。建议锁定值可取为锚杆设计值的50%～60%，且不能超过基础底板局部抗压强度和抗冲切承载力。

正如前文所说，我们的地下车库需要一个“船锚”，常见的锚链是钢索做的，锚链是柔性的，可以上下左右摆动。对于船，这点摆动是允许的，也是安全的，但对于建筑物，一丝摆动都会造成严重后果。所以我们需要一个稳定性好的锚，上文介绍的抗浮锚杆就可承担重任。

抗浮锚杆听起来很专业，把它和船锚对比来想，就很容易理解了。地下车库是我们的“不动产”，所以坚决不能让它“扬帆远航”。科学设计抗浮锚杆，保卫我们的”不动产”!

来源：POLY技术汇（ID：POLY-Technology），本文已获授权，对原作者表示感谢！

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