地下室抗浮方案设计关键点

随着城市更新的高速发展，城市地下空间的利用越来越高，大型地下商业、地下车库、城市轨道交通等，埋置深度越来越大，地下水的水头压力对工程安全的不利影响日益凸显，地下室抗浮问题越来越受到设计人员的关注。本文就设计方面抗浮关键点进行有关探讨，并以实际项目案例进行分析，为设计及相关人员提供参考。

需注意的是：单层地库+塔楼是“体型复杂、高低层数相差超过10层的高低层连成一体的建筑物”是否为甲级需提前与图审单位沟通，得出明确结论。

根据《建筑工程抗浮技术标准》 JGJ476-2019，抗浮设防水位是指建筑工程在施工期和使用期内满足抗浮设防标准时可能遭遇的地下水最高水位，或建筑工程在施工期和使用期内满足抗浮设防标准最不利工况组合时地下结构底板底面上可能受到的最大浮力按静态折算的地下水水位。影响抗浮水位的主要因素有：

1)抗浮设防水位宜取地下室自施工期间到全使用寿命期间可能遇到的最高水位。该水位应根据场地所在地貌单元、地层结构、地下水类型、各层地下水水位及其变化幅度和地下水补给、径流、排泄条件等因素综合确定；当有地下水长期水位观测资料时，应根据实测最高水位以及地下室使用期间的水位变化，并按当地经验修正后确定；

2)施工期间的抗浮设防水位可按勘察时实测的场地最高水位，并考虑季节变化导致地下水位可能升高的因素；同时应充分考虑结构自重和上覆土重尚未施加时，浮力对地下结构的不利影响；

3)场地具多层地下水且各层地下水具有各自的独立水位时，或者场地有承压水且承压水与潜水有水力联系时，宜按各层水的混合最高水位确定；

4) 当地下结构临近江、湖、河、海等大型地表水体，且与本场地地下水有水力联系时，可参照地表水体百年一遇高水位及其波浪雍高，结合地下排水管网等情况，并根据当地经验综合确定抗浮设防水位；

5) 对于城市中的低洼地区，应考虑特大暴雨期间可能形成街道被淹的情况，在南方地下水位较高、地基土处于饱和状态的地区，抗浮设防水位可取室外地坪高程。

目前工程上主要抗浮方案有降低地下室埋深，增加配重法、抗浮锚杆法、抗拔桩法、浮力消除法等。每种方案的特点介绍如下表：

本工程抗浮设计等级为乙级，抗浮设计水位为10.000m。非人防区底板顶结构标高6.100m，经计算整体抗浮均不满足要求。以下针对，配重、抗浮锚杆、抗拔桩三种方案进行对比分析。

方案一：增加配重法- 填土配重

方案二：增加配重法-素砼配重

方案三：抗浮锚杆法

锚杆长度7.5m，直径200mm，锚杆抗拔承载力100kN。钢筋为3C18。

抗浮锚杆布置示意图：

方案四：抗拔桩法

单柱单桩，抗拔桩长度7m，直径500mm，桩抗拔承载力200kN。钢筋为10C16。

抗拔桩布置示意图：

从分析结果可知，采用抗拔锚杆造价较省，本工程采用抗拔锚杆方案。具体项目采用何种抗浮方案应根据项目抗浮水位大小、地质情况、工期因素等情况综合考虑。