地下室抗浮设计与抗浮措施研究综述

地下室抗浮设计与抗浮措施研究综述

刘鑫

身份证号码：64222219890518xxxx

摘要：随着社会的不断发展，人们对建筑面积的需求越来越大。现代多样化的建筑不断呈现，大多数建筑开发商都比较重视地下室的建设。地下室的建设重点在地下室的抗浮设计上，本文结合实际地下室的建设施工过程中的经验，阐述了地下室抗浮设计中的几点问题和解决措施，对地下水位的取值和作用的计算方法做了简述，以及有效的抗浮措施，望对有关部门和相关人员在今后地下室的抗浮设计研究中提供帮助和建议。

关键词：地下室；抗浮设计；抗浮措施

前言

近年来随着极端天气的频现，雨季时，降水量徒增，这为建筑中地下室的设计提出严峻考验。部分建筑开发商，为了降低成本，在地下室的设计时缺乏合理科学的抗浮设计，在遇到雨季时会严重出现漏水甚至裂缝等事故。为人民的生活带来严重损失。在地下室的建设时要合理、科学设计地下室的抗浮措施。

一、地下室抗浮设计的概念

地下室的抗浮设计一般有局部抗浮和整体抗浮两部分，地下室的抗浮设计主要是为了应对地下水位的高低而研究的，在设计的过程中还要考虑建筑整体的重力和压力的影响。地下室局部抗浮是主要防止因水过多导致水底板出现变形和裂缝，它将地下室分为多个部分，每个部分分块进行抗浮设计，保证各个局部的稳定性。地下室的整体抗浮设计是依靠整体建筑结构，增加建筑地基的抗浮稳定性。它是从建筑全局的角度考虑出发，确保地下室不会整体上浮。

二、影响地下室抗浮设计的因素

地下室的抗浮设计对整个地下室甚至是整个建筑有重要的影响，当地下室的水浮力大于地下室的抗浮力后，地下室就会上浮，会造成建筑物的局部出现裂缝，严重时会造成建筑物的倾斜。

1.地下水浮力的计算影响

建筑物施工建设时一般会将地下水浮力的计算考虑在内，地下水浮力达到一定强度后就会严重威胁建筑物的稳固和安全。现阶段在我国多数建筑单位对水浮力缺乏足够的重视，造成当前我国严重缺乏这方面的专业人才，此外还由于技术的原因，相关计算数据只能参考国外的参数。同时我国大部分地区地下室的建设都是因地而异，建设规格都不统一，这在研究计算上增加了一定的难度，致使问题得不到有效解决。

2.地下水位的问题

地下水位的高低严重影响着水的浮力，它与地下室的抗浮力设计有着直接的关系，对地下室的抗浮力有决定性影响。对地下室抗浮力设计之前，先测量地下室水位的高低，得出精确数据后再进行设计以及施工建设。在实际建设中，多数施工队队勘探工作做到不到位，马虎测量地下室水位的高度，导致最后的计算结果缺乏科学性，对今后建筑物的安全埋下隐患。因此设计施工队在勘探地下室周围的水文情况时，要结合当地近几年的降水量和最高水位等数据，综合考虑地下径流的方向并制定出合理、科学的抗浮设计方案。

三、地下室抗浮设计措施

1.增加配重的方法

增加配重的抗浮方法通常分为三类，（1）、通过在地下室的顶板上增加重力，如添加覆土、砂石或混凝土等；（2）、结合实际的施工情况，可以将地板向外延伸一部分，并在底板上部增加混凝土压重，进而提高自重压力；（3）、选用较厚的钢筋混凝土底板。增加配重的抗浮方法要在应用过程中要考虑建筑物的实际情况。前两种配重抗浮方法简单便于操作，但当建筑的自身重度和浮力相差不大时，可以采取增加钢板厚度的配重抗浮方法，这样不仅施工速度快，而且造价低节约成本。当两者相差较大时就不能采用配重的抗浮方法，因为此时配重部分的厚度会增大，导致地下室加深，挖土方量以及顶板的钢筋配量会大大增加，进而造成较高的成本造价。

2.锚固抗浮的方法

锚固抗法的的方法一般分为两大类：抗浮锚杆抗浮和抗拔桩抗浮。（1）、抗浮锚杆抗浮法是当底板下的坚硬土层不太深时，在底板和底板下层之间插入拉杆，增加抗浮力，这种方法是最简单又经济的抗浮方法；（2）抗拔桩抗浮方法是借用桩的自身重度和桩的侧摩擦阻力来降低抗浮力的。抗拔桩的桩型有多种形式，分为钻孔灌注桩、预制桩以及扩底钻孔灌注桩等。最常用的是预制桩，预制桩分为单节桩和多节桩，单节桩不用考虑接头的连接；多节桩则必须保证接头的连接质量。

3.无抗浮构件下的抗浮方法

当没有抗浮构件的情况下，可以通过增加建筑物本身的重量来实现抗浮措施。增加建筑自身重量通常是增加地下室的结构重量，或增加墙体的厚度以及非使用面积等，进而达到增加地下室结构的层数和重量；同时还可以选用重量大的建筑原材料对地下室进行回填建设，或加深覆土层的厚度，这种方法不仅实现地下室的抗浮，还有效保证了地下室的稳固和增加了建筑物的质量安全。

除了增加建筑物自身的重量外，还可以采用降低水位的方法来实现抗浮设计。此方法的原理是利用降低抗浮设计水位，进而降低水的浮力，从而实现地下室抗浮的目的。这种方法的有点是不改变建筑本身的性能，保证最大面积的使用，减少地下室的深度。

四、地下室上浮破坏的处理方法

当地下室的抗浮能力降低时，建筑物自身会发生上浮，此时要先进行降低地下水位，再进行复位、加固等一系列方法，具体如下：

1.增加结构抗浮方法

选用型号大、直径粗的桩体，利用桩体的重量以及桩身的摩擦力等增大地下室和局部土层的阻力，进而增加地下室的抗浮性能。桩体在使用过程中要与建筑物的承重梁相连接，同时下部要与土层连接，使重量的绝大部分集中在地下室的中间区域，最大限度的提高地下室的抗浮能力。此外，还可以通过回填土的方法增加地下结构的抗浮性能。在地下结构的底板顶上回填大量的土层，进而增加底板的厚度，达到增强抗浮的目的。

2.整体复位技术

在实际施工过程中通常的复位技术有抽水、加载、解压等方法。（1）抽水，抽水法是利用大功率的降水设备对地下水进行抽水，进而使地下室复位。当建筑建构发生上浮时，要立即启动抽水设备对地下水进行排抽，同时密切关注水位的变化，在操作过程中可以配合加载的方法同时进行；（2）加载，加载是选用质量大的材料，添加在建筑物上，通过增加建筑物的重量来使其复位。加载方法可以在最短的时间内将上浮的建筑结构得到有效控制，恢复建筑自身的稳定性能。（3）解压，有的建筑结构，因周围的地质、环境等因素，使得发生上浮后，无法采用抽水、加载等方法，此时可以采用降压的措施来降低水位，进而实现建筑结构的复位。降压是通过在上浮结构的底板上进行凿孔，使下部的水从凿出的孔内流出，从而减少地下水的压力，实现建筑结构的复位。解压的方法效率有点慢，同时还要注意要及时排出汇集在底板上的水。

结语

地下室的抗浮设计要根据建筑工程的实际情况进行合理设计和选取，并制定符合本工程的抗浮措施。在实际操作中要仔细分析和勘探现场的环境以及土层和地质，在计算水浮力时必须测量精确的数据，做到技术和经济同步，安全与适用结合。此外对于建筑结构发生上浮后，在保证安全的情况下要灵活选用各种抗浮措施。

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