关于抗浮锚杆的设计
建筑物抗浮锚杆设计
建筑物抗浮锚杆设计摘要：抗浮锚杆没有对应的国家规范，主要参照《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2002）和《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22:2005），而这两本规范是主要针对边坡工程的，与抗浮设计还有一定差异，所以相对于规范，当地经验、施工工艺和实验结果更重要，在施工图中应注明单根锚杆抗拔承载力应由现场试验确定。
关键词：抗浮锚杆，地下室，抗浮设计在水位较浅的地区，如果高层建筑物有突出主楼的地下室，或者单层、多层建筑设有地下室时，很多时候会存在建筑物抗浮的问题。
地下室抗浮设计经常采用的方法有：配重、盲沟排水(人工降低水位减少水浮力)；锚杆抗浮。
由于配重覆土会增加结构自重及影响建筑层高，盲沟排水是一个长期过程且操作复杂，而锚杆抗浮工艺成熟、施工简单、造价低廉，且不影响建筑使用，是当前抗浮设计采用最广泛的的方法。
进行抗浮锚杆设计之前需要具备的相关资料：1.场地地层结构：应由地质勘察部门提供，并确定地层中有适合设置锚杆的土（岩）层。
永久性锚杆的锚固段不应设置在以下地层中：（1）有机质土、淤泥质土；（2）液限WL>50%的土层；（3）相对密实度Dr<0.3的土层。
2.抗浮水位：应由地质勘察部门提供，最高抗浮水位应与建筑物的设计使用年限一致。
3. 锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值fmg：应由地质勘察部门提供，初步设计时可参照《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22:2005）表7.5.1-1、7.5.1-2中的推荐值。
4.锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值fms：应通过试验确定，初步设计时可参照《规程》表7.5.1-3中的推荐值。
5.相关系数：其他相关参数的选取可参照《规程》相应条款。
二、抗浮锚杆的设计内容：1. 锚杆的布置：抗浮锚杆的布置可分为基础下集中布置、基础下满布和止水筏板下满布。
如果基础形式采用柱（墙）下独立基础、柱（墙）下条形基础、梁筏时，可把锚杆集中布置到扩展基础或基础梁下，这样可以利用结构自重消除一部分水浮力，但止水筏板配筋较大；基础下满布适用于各种基础形式，水浮力全部由抗浮锚杆承担，形式简单，施工方便，但没有有效利用结构自重，锚杆较多；止水筏板下满布适用于条形基础+止水笩板、梁筏等基础形式，要求上部自重能够消除一部分水浮力，而锚杆仅与筏板共同工作，此种布置方式经济简单,受力明确,但受基础形式限制较大。
地下室基础抗浮锚杆方案
星星·卡纳湾畔一期地下室基础抗浮锚杆设计与施工方案中国华西工程设计建设有限公司二0一0 年三月目录1. 工程概况2.场地工程地质概况场地地形地貌及区域地质构造2.2 场地岩土构成及其特征2.3 场地水文地质条件3.抗浮锚杆设计锚杆设计计算设计依据抗浮锚杆设计要求及方案选择锚杆杆体截面面积和锚杆长度计算3.2 锚杆布置及数量的确定3.3 锚杆材料及防腐锚杆主筋在基础内的锚固3.5 防水处理3.6 耐久性设计3.7 锚杆抗拔试验4.抗浮锚杆施工工艺及技术要求附图：1.抗浮锚杆平面布置图图号：01 2．抗浮锚杆详图图号：021 工程概况拟建工程位于成都市大邑县温泉大道，拟建物为2幢25-28层商住综合楼高度87米，地下1层，埋深约-m。
场地地下水类型属第四系孔隙潜水类型，砂、卵石为其主要含水层。
勘察期间处于枯水期，实际量测钻孔稳定水位～，标高～m，水位随季节变化，年变化幅度1.0～2.0mm左右，可作为抗浮设防水位，该区域卵石层渗透系数K=22m/d左右。
场地环境类别为Ⅱ类，强透水层。
拟建主楼部分，预计拟建物自重大于地下水浮力，若满足要求，可不考虑抗浮因素，对于裙楼及纯地下室部分荷载较小，应进行抗浮验算，若不满足抗浮要求，应采取抗浮措施，建议采用抗浮锚杆（索），抗浮水位取标高5m。
2 场地工程地质概况场地地形地貌及区域地质构造拟建场地地貌单元属岷江水系Ⅰ级阶地。
勘察期间还未进行场地平整，测得场地勘探点孔口地面标高～m，高差m，场地地形较为平坦，局部有一定起伏。
大邑县在我国的大地构造上属扬子地台的西部地区，位于成都平原西侧。
大的区域构造属新华夏系第三沉降带四川盆地西部，处于北东走向的龙门山断裂带和龙泉山断裂带之间。
在成都平原下伏基岩内存在北东走向的蒲江－新津断裂和新都－磨盘山断裂及其他次生断裂，而彭灌断裂呈东北西南走向贯穿县境中部。
其中除蒲江－新津断裂在第四纪以来有间隙性活动外，其他隐伏断裂近期无明显活动表征。
地下室抗浮锚杆布置方式设计探讨
地下室抗浮锚杆布置方式设计探讨随着城市化进程的加快，地下室的使用越来越普遍，而地下室抗浮问题也日益受到。
抗浮锚杆是一种有效的抗浮措施，被广泛应用于地下室工程中。
本文将探讨地下室抗浮锚杆布置方式的设计。
在地下室抗浮设计中，抗浮措施主要包括增加重量、设置抗浮锚杆和改变结构形式等。
抗浮锚杆是通过在地下室底板下方设置锚杆，将地下室与周围土体连接起来，利用土体的重量和锚杆的锚固力共同抵抗浮力。
地下室抗浮锚杆的布置方式是多种多样的，主要包括圆形、矩形和梯形等。
圆形布置是指将锚杆按照圆形排列，这种布置方式可以有效提高锚杆的抗拔性能，并且相对来说比较节省材料。
矩形布置是指在地下室底板下方按照矩形的形式布置锚杆，这种布置方式可以增加地下室底板的刚度，提高抗浮能力。
梯形布置是指将锚杆按照梯形的形式布置，这种布置方式可以在一定程度上减少锚杆的数量，达到节约成本的目的。
对于抗浮锚杆的选择，需要考虑以下几个方面：抗浮能力、强度、材质等。
抗浮能力是选择抗浮锚杆的重要指标之一，需要结合地下室的实际情况进行选择。
强度也是选择抗浮锚杆的重要指标之一，需要选择符合地下室设计要求的强度等级。
材质也是选择抗浮锚杆的重要指标之一，需要选择符合地下室设计要求的材质，例如不锈钢、碳钢等。
在地下室抗浮锚杆布置方式的设计中，需要结合实际情况进行选择。
如果地下室面积较大，可以选择圆形或矩形布置方式，以增加锚杆的抗拔性能和底板的刚度。
如果地下室面积较小，可以选择梯形布置方式，以减少锚杆的数量，节约成本。
在选择抗浮锚杆时，需要综合考虑抗浮能力、强度和材质等因素，以确保地下室的安全和稳定。
地下室抗浮锚杆布置方式的设计是地下室工程中的重要环节之一，需要结合实际情况进行选择。
通过合理选择布置方式和选择合适的抗浮锚杆，可以有效提高地下室的抗浮能力，确保地下室的安全和稳定。
随着城市化进程的加快，地下空间的利用越来越受到重视。
地下室作为地下空间的重要组成部分，其底板抗浮问题直接关系到建筑物的安全性和稳定性。
抗浮锚杆的设计探讨
抗浮锚杆的设计探讨抗浮锚杆的设计探讨在建造大型桥梁、特别是跨海大桥时，常常会遇到海底水深较浅或者海底地质条件不佳的情况，这时候如果只用管道安装桥墩还不够安全，需要引进抗浮锚杆系统来固定桥墩，确保桥梁的稳定和安全。
本文主要介绍抗浮锚杆的设计原理、设计流程、实施细节和相关工程应用。
一、抗浮锚杆的原理当桥梁架设在海上时，因为海底地质条件和海水的作用，所以桥墩产生的浮力可能导致桥梁倾斜，造成事故。
此时应该用抗浮锚杆来解决这个问题，抗浮锚杆本质上是一种钢筋混凝土杆，通过预应力拉筋的作用，将锚杆与桥墩的结合强度加强，从而增加桥墩的稳定性。
抗浮锚杆可以分为拉压杆和拉杆两种类型，一般结合使用，以获得更好的抗浮效果。
同时，随着海水的涨潮和退潮，抗浮锚杆可以通过预留的调整卡来实现对拉伸度的实时调整，从而保证桥梁的牢固和平衡。
二、抗浮锚杆的设计流程1、选址。
在海上架设桥梁时，需要根据海底地质条件和周边环境来选择适合的建设点。
选择建设点的时候需要注意海底地质条件、水面风浪、海水潮汐等因素。
2、确定锚杆数量和位置。
根据桥墩的大小和重量、水深以及抗浮锚杆的强度，可以确定锚杆的数量和位置。
一般情况下，抗浮锚杆的数量一般为四条，分别在桥墩的四个角落处。
然后需要进行实际的地质勘探和试验，以得出最准确的抗浮锚杆的设计方案。
3、设计杆长和直径。
抗浮锚杆的长度和直径可以根据桥梁的质量、风浪、潮汐等多种因素来确定。
一般来说，抗浮锚杆的直径一般在50-100毫米之间，长度可以达到数百米。
4、设计预应力。
根据设计的杆长和直径，可以确定需要预应力杆的数量和预应力大小。
这个过程需要经验丰富的工程师来测算，建议由多人试错。
5、合理设置锚点。
锚点正确设置对于抗浮锚杆的设计非常重要，同时也要注意锚点的材质和强度，最好是根据实际情况进行定制化设计。
三、实施细节1、材料。
在选择材料时，需要考虑抗浮锚杆受到海洋环境的影响，因此需要选择耐腐蚀的材料。
在生产过程中，还需要加入适量的防腐剂。
抗浮锚杆方案
目录第一章施工条件一、编制依据二、工程概况三、地层概况四、水文地质情况第二章抗浮桩（锚杆）设计与基本试验一、抗浮锚杆结构设计主要参数二、抗浮锚杆拉力设计参数三、抗浮锚杆基本试验第三章施工组织和措施一、施工准备二、施工进度安排三、抗浮桩锚杆施工工艺流程、技术参数四、排污措施五、应急措施六、成品保护措施七、施工组织措施第四章工程施工质量保证措施一、质量控制措施二、质量保证具体内容三、材料质量要求及节约措施第五章文明施工与安全措施一、安全生产、文明施工二、安全保证体系及措施三、环保文明施工保证体系及措施一、施工条件1、编制依据1。
1《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）1.2《岩土锚杆(索）技术规程》（CECS22:2005）1。
3《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004）1。
4《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22：90）1.5工程抗浮锚杆工程设计图纸及技术核定单等1。
6现场踏勘情况8、防水、防腐1）清理锚桩头、与建筑基础防水施工一起做好抗浮锚杆的防水施工；对穿过底板防水层的锚杆，该部位的防水做法,须与防水专业公司讨论，另外绘制节点大样图。
2）锚杆头外露钢绞线用防腐树脂、砂浆封闭,承压板用防锈漆及沥青材料涂刷，进行防锈、防腐处理；3)防止锚杆构造锈蚀发生，对定中中心装置、定位架等,外涂防锈漆。
4）对穿过底板的预应力钢绞线防水措施，如果采用预埋止水钢套管技术，有可能会产生地下水从钢管内壁渗出的隐患。
根据我方的施工经验，建议采用在钢绞线部位缠绕P201遇水膨胀橡胶，具体详见附图。
5)根据设计意见，为了避免底板上层钢筋影响张拉锚具的安装，张拉端锚具改设置在底板上部。
在施工完毕后，对钢绞线和承压板按上述方法进行防腐后，立即用C40混凝土进行封闭锚头，详见附图。
9、施工注意事项：1)钢绞线应无损伤，并应调直、除锈。
同一孔的钢绞线必须等长，切断后的钢绞线两端应用铁丝捆扎牢固。
2)钢绞线的选择试验（选择试验、验收试验),质量的要求以及锚索的张拉等，应严格按有关规范、规程进行,禁止盲目操作，以免发生危险.3）锚孔内的水泥浆应有足够的养护时间，在养护期内不得移动锚索。
抗浮锚杆施工组织设计
抗浮锚杆施工组织设计XX海右重华改造工程抗浮锚杆施工组织设计XX建设集团有限公司编制时间：二○一一年三月二十八日目录1、编制依据2、工程概况2.1工程概况2.2设计概况3现场组织机构及主要人员、施工技术力量配置3.1施工总目标3.2施工部署4总体施工方案及施工工期安排4.1总体施工方案4.2施工工期安排5施工工艺和施工方法5.1施工工艺5.2施工方法6劳动力安排和主要材料供应计划6.1劳动力安排6.2劳动力配备7主要施工机具及其它技术装备简况7.1主要施工机械设备表7.2主要仪器配备表8质量和工期保证措施及创优规划8.1质量目标8.2质量策划和质量计划8.3质量职责8.4质量保证体系主要要素控制8.5质量保证措施8.6缺陷修复和质量回访措施8.7工期保证措施9安全目标、安全保证体系及文明施工措施9.1安全目标9.2安全保证体系9.3安全保证措施9.4文明施工及其他管理措施10临时设施及场地平面布置10.1施工便道10.2施工用水10.3施工用电10.4施工通讯10.5临时设施10.6施工人员食宿10.7管理人员现场办公室11施工环保措施1、编制依据1.1《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）1.2《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22:2005）1.3《宜阳路59号改造工程抗浮锚杆工程设计图纸》1.4《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22：90）1.5《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）1.6《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）1.7《宜阳路59号改造工程岩土工程勘察报告》1.8《建筑工程施工质量验收同意标准》（GB50300-2001）1.9现场踏勘情况2、工程概况2.1工程概况：青岛宜阳路59号改造工程项目位于青岛宜阳路与长沙路路口。
2.2设计概况锚杆锚孔直径D=170mm，锚筋:3φ32，锚筋的连接应采用机械方式，且同一连接区段内锚筋的连接根数不得多于两根。
抗浮预应力锚杆设计
抗浮预应力锚杆设计1 预应力锚杆类型与构造1.1拉力型抗浮锚杆由杆体、自由段、锚固段及锚头构造组成，分普通拉力型锚杆及拉力分散型锚杆（图1.1）。
图1.1-1 拉力型锚杆图1.1-2 拉力分散型锚杆1—杆体2—锚具3—垫板4—保护罩（填充防腐材料）5—钻孔6—锚固段灌浆体7—自由段隔离套8—杆体隔离架9—结构底板10—垫层1.2 压力型锚杆分普通压力型抗浮锚杆及压力分散型抗浮锚杆（图1.2）。
普通压力型预应力锚杆结构由不与灌浆体相互粘结的带隔离防护层的杆体和位于杆体底端的承载体及锚头组成。
压力分散型锚杆应由两个或两个以上压力型单元锚杆复合而成，各压力型单元锚杆的锚固段应位于锚杆总锚固段的不同部位。
图1.2-1 压力型锚杆图1.2-2 压力分散型锚杆1-杆体2—锚具3—垫板4—保护罩（填充防腐材料）5—钻孔6—锚固段灌浆体7—自由段隔离套8—杆体隔离架9—承载体10—结构底板11—垫层2 锚杆计算2.1单锚平均竖向上拔力标准值，应满足式2.1的要求：wk k k N G N n -=（2.1） 式中：N k ——荷载效应标准组合时传至单根锚杆顶部的平均竖向上拔力标准值（如同时作用有偏心荷载，按现行有关建筑结构规范规定计算采用）；N wk ——水浮力作用标准值；G k ——结构自重及其上作用的有利永久荷载的标准值（不计入活荷载），结构顶部上覆土处于地下水位以下部分取浮重度； n ——锚杆数量；注：未计入地下室侧壁摩擦力及其它抗浮抗力。
2. 2单锚平均竖向上拔力设计值，满足式（2.2）的要求：0f k N N γγ= （2.2）式中：N——荷载效应基本组合下的单根锚杆顶部的平均竖向上拔力设计值；γf ——上拔力分项系数，取值1.3；γ0——抗浮结构重要性系数2. 3单锚抗拔承载力标准值R k 应按下式确定：uk k R R K =（2.3） 式中：R uk ——单根锚杆极限抗拔承载力标准值；K——安全系数，取值2.0；2.4单根锚杆极限抗拔承载力标准值R uk 应按3.01条规定由基本试验确定，当无相应试验资料时可按式2.4-1估算；对荷载分散型锚杆极限抗拔承载力标准值可由各个单元锚杆极限抗拔承载力标准值组合而成，并按式8.3.4-2 估算：uk mgik ai R D f l π=∑（2.4-1）,1n u k uk i i R R ==∑ （2.4-2） ''uki mgi k ai R Df l π=∑ （2.4-3）式中 R uk ——单根锚杆极限抗拔承载力标准值（KN ）；,uk i R ——第i 个单元锚杆极限抗拔承载力标准值（KN ），i=1,2,3…n ；n ——单元锚杆数量；ai l ——穿越第i 层岩土层锚杆锚固段长度（m ）；'ai l ——穿越第i 层岩土层单元锚杆锚固段长度（m ），i ‘=1,2,3…n ；D ——锚杆锚固段钻孔直径（m ）；mgik f ——锚杆锚固段灌浆体与第i 层岩土层间极限粘结强度标准值（kPa ），应通过试验确定，当无试验资料时可按表2.4-1取值；表2.4-1 岩土层与水泥砂浆（或水泥结石体）极限粘结强度标准值注：1 表中数据适用于一次常压灌浆，若采用二次压力灌浆法加固锚固段周边地层时，锚杆承载力可提高20%~60%，或由现场试验确定；2 采用泥浆护壁成孔工艺时，应按表取低值后再根据具体情况适当折减；3 采用套管护壁成孔工艺时，可采用表中高值；4 当砂土中细粒含量超过总质量的30%时，表中数值可乘以0.75；5 对有机质含量为5%~10%的有机质土，应按表取值后适当折减；6 当锚固段长度大于10m 时，应对表中数值适当折减。
关于抗浮锚杆的设计
关于抗浮锚杆的设计1、抗浮锚杆的构造要求：（1）、《全国民用建筑工程设计技术措施》2009 （简称《技术措施》）。
第80页，7.3.1-5中，锚杆的长度不应小于4m，且不宜大于10m.。
（2）锚杆的间距除必须满足锚杆的受力要求外，尚需大于 1.5m。
（3）《岩土锚杆（索）技术规程》第5.3.1条对注浆材料有要求。
A、水泥强度应大于 32.5MPa，B、水泥采用普通硅酸盐水泥，其质量应符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB 175的要求。
C、第5.3.2条对搅拌水要求采用饮用水。
拌合水的水质应复核现行行业标准《混凝土拌合用水标准》JGJ 63。
D、第5.3.3条对注浆材料采用的细骨料有要求。
E、第5.3.4条对注浆材料中使用的外加剂有要求。
二、抗浮锚杆的计算：1、符号说明：Ru-------锚杆抗拔极限承载力标准值Rt--------锚杆抗拔极限承载力特征值Nt--------锚杆的轴向拉力设计值Kt--------锚杆杆体的抗拉安全系数。
K---------锚杆锚固体的抗拔安全系数2、计算内容（1）、锚杆的轴向拉力设计值计算根据抗浮水位及锚杆的间距，计算单根锚杆的所承担的轴向拉力设计值 NtA、地下室底板的水头为 h，则水的浮力为f=10*h。
B、底板的自重为 GC、抗浮锚杆承受的荷载q fD、根据《建筑荷载规范》，地下水浮力属可变荷载，底板自重（含地面做法）属永久荷载，则荷载效应组合的设计值应根据其最不利荷载组合确定。
即抗浮锚杆承受的荷载q f由下式计算：q f=γQ*f - γG*G---------q f 为设计值，其中γQ ----1.4 γG----0.9单根锚杆的轴向拉力设计值Nt 计算Nt= q f *a*b--------a、b为锚杆的间距附加说明：根据《地基基础设计规范》第9页3.0.5 条第3点，计算《建筑地基基础设计规范》第9页第3.0.5条第3 点的要求，计算基础抗浮稳定时，作用效应应按承载力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.0。
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精心整理
关于抗浮锚杆的设计
一、抗浮锚杆的构造要求：
（1）、《全国民用建筑工程设计技术措施》2009（简称《技术措施》）。
第80页，7.3.1-5中，锚杆的长度不应小于4m，且不宜大于10m.。
（2）锚杆的间距除必须满足锚杆的受力要求外，尚需大于1.5m。
（3）《岩土锚杆（索）技术规程》第5.3.1条对注浆材料有要求。
A
B
GB175
C
标准》
D
E
1
Ru-------
Rt--------
Nt--------
Kt--------
K---------
2
（1）
根据抗浮水位及锚杆的间距，计算单根锚杆的所承担的轴向拉力设计值Nt
A、地下室底板的水头为h，则水的浮力为f=10*h。
B、底板的自重为G
C、抗浮锚杆承受的荷载q f
D、根据《建筑荷载规范》，地下水浮力属可变荷载，底板自重（含地面做法）属永久荷载，则荷
载效应组合的设计值应根据其最不利荷载组合确定。
即抗浮锚杆承受的荷载q f由下式计算：
q f=γQ*f-γG*G---------q f为设计值，
其中γQ----1.4γG----0.9
单根锚杆的轴向拉力设计值Nt计算
Nt=q f*a*b--------a、b为锚杆的间距
附加说明：
，
（2）
Ru=ξ1*
其中ξ1
λ1-------
q sin-
（3）
结论
单根锚杆的所承担的轴向拉力设计值1.05*Nt≤Rt-------Rt为特征值
（4）、锚杆内钢筋计算
A、根据《岩土锚杆（索）技术规程》第22页，第7.4.1条锚杆的钢筋的安全系数K=1.6
详见表第7.3.2。
---------锚杆体抗拉安全系数
A S≥K t*N t/f yk-------（1）
其中K t--------锚杆杆体的抗拉安全系数
f
------钢筋的强度标准值
yk
B、根据《技术措施》第82页，公式7.3.2-3
Ntd=1.35*Rt
A S≥N td/ξ2*f y ------------ξ2为锚筋抗拉工作条件取0.69
简化公式------均采用Rt和fy表示。
A S≥Kt*N t/f yk-----A S≥1.6*1.35*R t/1.11f y=1.944*R t/f y A S≥N td/ξ2*f y =1.35*R t/0.69*f y=1.956*R t/f y
结论。