浅谈高层建筑抗浮设计中抗拔桩与抗浮锚杆对比
浅谈抗浮桩、灌注桩与预应力管桩的优缺点
浅谈抗浮桩、灌注桩与预应力管桩的优缺点水位高于地下室底标高，由此带来地下室抗浮设计，在抗浮设计中，采用桩进行抗浮最为普遍，主要分为等截面抗拔桩和非等截面抗拔桩。
关键词：抗浮桩；管桩；扩底灌注桩；抗拔极限标准值0 引言随着沿河沿江建筑物的兴建，单纯地下室或高层建筑带地下室越来越多存在地下水位高于地下室底标高，由此带来地下室抗浮设计。
忽视地下室抗浮设计导致许多工程事故，独立地下车库，如果地下水位较高，未进行专门抗浮设计的话，在施工及日后的使用过程中，有可能出现整体上浮或局部部位结构破坏，如地下室底板局部隆起，柱间板出现45破坏性裂缝，将会造成财产的损失。
因此抗浮设计在高地下水位区应予于重视。
1 抗浮桩的特点在抗浮设计中，采用桩进行抗浮最为普遍；抗浮桩与基础桩的最大区别在于：基础桩一般是能够承担建筑荷载压力的抗压桩，受力自桩顶向桩底传递，桩体受力大小会随着建筑荷载的变化而相应调整；而抗浮桩属于抗拔桩，桩体承受拉力，普通抗浮桩受力也是自桩顶向桩底传递，桩体受力大小随着地下水位的升降而相应调整，它与基础桩的受力方向正好相反。
受压桩的桩身弹性压缩引起桩身侧向膨胀使桩土界面的摩阻力趋向于增加，摩阻力的增加则随桩身位移由上而下逐步发挥；而抗拔桩在拉伸荷载作用下桩身断面有收缩的趋向，使桩土界面摩阻力减小。
而由于拉伸荷载系作用于桩顶，摩阻力的发挥同样系由上而下逐步发生。
在设计抗拔桩时，在单位面积桩身摩阻力的选用上自然比受压桩要低。
2 抗浮桩类型抗浮桩的选型主要根据工程地质情况，施工条件和周围环境等主要来确定，大致分为等截面抗拔桩和非等截面抗拔桩。
由于等截面抗拔竖桩在受到较大的上拔力量时，特别是超过他的耐受力时，上拔的距离越多，抗浮力越小。
为了提高这种高桩的抗拔力量，加大桩对土体依赖力量，开始使用非等面积抗拔桩。
尽管如此，在日常工程建设中，根据具体情况，使用不同的抗浮桩类型，来满足实际需要。
抗浮桩中经常采用灌注桩（非等截面抗拔桩）及预应力管桩、预制方桩（等截面抗拔桩）进行抗浮。
浅谈几种常用的地下室抗浮措施
浅谈几种常用的地下室抗浮措施摘要：本文对各种抗浮措施的原理、适用性、对工期的影响和工程造价进行了总结。
结合现有工程，就地下室设计中较为常见的几种抗浮措施进行分析对比，总结出各种抗浮措施的优缺点供设计人员参考。
关键词：抗浮措施、配重法、盲沟排水法、抗拔桩法、抗浮锚杆0 引言随着城市现代化的不断发展，城市人口的不断增加，交通商业等基础设施的不断建设，可供使用的土地面积越来越紧张。
地下空间因为其可开发面积大，且不对地上其它建筑功能产生影响而越来越受到重视，在一二线城市中，两层地下室的高层建筑已非常常见，3~5层地下室的大型公共建筑也越来越多。
地下水对建筑物的影响已不可忽视，在有些区域甚至起到了控制作用，在各种多层地下商场和车库的建设过程中，为了抵抗地下水的水浮力，人们根据不同的地质条件采取了不同的抗浮措施。
常见的基础抗浮措施主要有配重法、盲沟排水法、抗拔桩法和抗浮锚杆四种。
本文选用深圳一项目作为案例，对四种抗浮措施进行了分析和比较，得出结论和建议，以供设计人员参考。
1 工程案例背景本项目分为一大一小两个地块，场地周边较为平坦，其中大地块有两层地下室加一层半地下室，半地下室顶板上有1.5m覆土，经典柱跨为8mx8m，抗浮水位约为9.5m，底板下强风化花岗岩土层埋深约10~30m；小地块有两层全埋地下室，顶板上覆土同样为1.5m，经典柱跨为8mx8m，抗浮水位约为8.4m，底板下局部区域直接揭露强风化花岗岩土层，其他区域部分揭露了粉质黏土层和全风化花岗岩土层，强风化花岗岩土层埋深最深达到30m。
2 常见的抗浮措施2.1配重法配重法的基本原理就是通过增加建筑物自身的重量来抵抗水浮力。
为了不给上部结构额外增加负担，通常选择在底板上增加重量来实现，具体的实施方法有：1）增加底板厚度；2）降低底板标高，并在底板上填土或浇筑毛石混凝土，再做建筑面层；3）在底板下下挂配构造钢筋与底板相连的毛石混凝土。
这种方法的优势是简单灵活，直观有效，缺点是不管采用以上哪一种实施办法，都会同时增加水浮力，相当于新增的混凝土或填土只能考虑浮容重来抗浮，会造成较大的材料浪费。
浅谈抗拔桩基础的设计
浅谈抗拔桩基础的设计摘要：随着国民经济的日益发展，促使城市建设的发展，地下空间的开发和利用越来越来越多，地下结构的抗浮问题日益突出。
文章简述了各种地下结构的抗浮措施的抗拔桩，重点研究了抗拔桩的受力机理、适用范围、存在的局限性和今后的发展方向。
关键词：抗拔桩抗压桩机理承载力验算引言我们国家是一个人口大国，尽管拥有丰富的土地资源，但却依然不能满足人们生活居住的需求，特别是近年城市化的加快，土地资源缺乏问题显得更加突出，因此，我们必须更好地利用仅有的土地。
在这种情况下，大批功能齐全、造型新颖的建筑便陆续涌现，特别是大型高层建筑，更是得到了飞速发展。
由于这些建筑物基础及自身功能的需要，一般均建有地下室，这些使得建（构）筑物的基础要同时承受竖向压力和拉力的作用，有时上拔荷载较大甚至成为主要作用力，这时，普通的桩显然不能满足要求，故产生了承受竖向抗拔力的桩，也就是抗拔桩。
2 抗拔桩的受力机理及与抗压桩的区别桩按受力情况主要可分为承受竖向压荷载的抗压型桩和承受竖向拉力荷载的抗拔型桩（抗浮桩）两大类。
在大多数桩群中，抗压型桩的使用也比抗拔型桩的使用要显得广泛。
但在一些特殊情况下需特别采用抗拔型桩。
抗拔桩的主要靠桩身与土层的摩擦力来受力，以抵抗轴向拉力为主的桩，如锚桩、抗浮桩等。
在地下水位较高的地区，当上部结构荷重不能平衡地下水浮力的时候，结构的整体或局部就会受到向上力的作用。
如地下水池、建筑物的地下室结构、污水处理厂等必须设置抗拔桩，同时抗拔桩也广泛应用于高耸建(构)筑物抗拔、海上码头平台抗拔、悬索桥和斜拉桥的锚桩基础、大型船坞底板的桩基础和静荷载试桩中的锚桩基础等抗拔桩一般均嵌入竖硬而埋藏较浅的基岩中。
由于造价及施工条件的限制，抗拔桩一般入岩不深，需要对入岩桩段部分进行桩端灌浆处理。
如果上覆土层较厚，桩无法埋入基岩，那就只能全靠桩侧土的表面摩擦阻力抗拔，此摩擦阻力较小，抗浮效果不佳；若在桩端设置扩大头，则能大大提高桩的抗拔能力。
建筑结构抗浮设计分析
建筑结构抗浮设计分析【摘要】随着我国经济的高速发展,建筑物体量不断增加,城市用地过度紧张,地下空间开发力度不断在加大。
但由于地下水位的问题，建筑物抗浮问题成为设计过程中需要把控的关键，再加上近几年因水浮力问题造成的开裂事故不断增多,选择一个合理的建筑抗浮设计方案显得尤为突出。
抗浮锚杆作为基础抗浮工艺,具有成本低、施工进度快等优点,是目前市场上常用的一种抗浮形式。
1建筑结构抗浮设计必要性随着近几年政府对生态环境的保护力度逐渐加大，地下水位逐年上升。
地下水位的不断上升，原本不需要抗浮设计或者只通过增加配重即可满足抗浮设计的建筑，现难以满足抗浮设计要求。
近几年由于地下水位的上升导致的建筑结构破坏案例时有发生。
本文主要探讨抗浮水位获取途径、抗浮设计的计算方法和措施、抗拔桩和抗拔锚杆布置的原则等对抗浮设计进行了总结和阐述。
2建筑结构抗浮设计问题首先，整体抗浮失效问题。
建筑结构抗浮设计期间，项目本身所体现出的自重，如果比地下水浮力小，则会受到地下水浮力的影响，建筑结构会出现明显的偏移情况，主体结构安全受到威胁。
尤其是汛期，受到降雨影响，地下水位出现明显变化，迅速升高，突破建筑结构所设定的抗浮防水标准，会出现明显的整体抗浮失效现象。
当然设计期间受到勘察数据等的影响，抗浮设防水位的判断并不是很精准，也会增加整体抗浮失效现象出现的风险。
一旦建筑结构出现整体抗浮失效，主体结构会发生明显位移，同时标高也会出现异常。
虽然不会对建筑结构造成很大程度的损坏，但是依然会出现比较多的无害裂缝，若不能及时处理，必然会影响到建筑结构的寿命。
其次，局部抗浮失效问题。
该问题的出现，主要是因为建筑结构本身所承载的自重超过地下水浮力，局部承载力下降，影响结构整体稳定性，继而出现一系列局部抗浮失效现象。
当前的建筑结构施工中，因为施工设计中对抗浮设计规划不到位，尤其是对抗弯承载力方面的计算不精确，加上施工条件的影响，导致局部稳定性出现波动，出现局部抗浮失效，威胁建筑结构安全。
抗拔桩与抗浮锚杆经济技术比较
抗拔桩与抗浮锚杆经济技术比较
朱宏亮;林涛
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2018(044)013
【摘要】在具体工程设计工作中,经常遇到抗浮稳定不足的情况,选择安全、经济的抗浮方案尤为重要,结合工程实例,对抗拔桩和抗浮锚杆的经济性、适用性进行了比较,供类似项目参考.
【总页数】2页(P223-224)
【作者】朱宏亮;林涛
【作者单位】北京维拓时代建筑设计股份有限公司,北京 100123;北京维拓时代建筑设计股份有限公司,北京 100123
【正文语种】中文
【中图分类】F407.9
【相关文献】
1.带抗浮锚杆的地下室防水底板经济性分析 [J], 马驰宇
2.地下室抗浮中抗拔桩(锚杆)设计的若干问题 [J], 康信江;王雯
3.注浆抗浮锚杆结合其他措施对抗浮力的加固 [J], 曹斌
4.抗浮锚杆在地下室抗浮中的应用与优化 [J], 申诗文;孟珊;徐国艳;李宏伟;邹鹏威
5.抗浮锚杆与抗浮桩的经济技术比较 [J], 吴本国;贺业飞
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建筑地基基础抗浮锚杆与抗浮桩对比分析
建筑地基基础抗浮锚杆与抗浮桩对比分析作者：张亮来源：《居业》2016年第09期[摘要]本文以某地区建筑工程为例，就其地基基础施工过程中抗浮锚杆与抗浮桩进行对比分析，以确保在建筑地基基础施工中能够选取一种最佳的设计方式，为建筑工程地基基础施工质量控制提供可靠的支持，从而提高建筑工程建设的综合效益。
[关键词]建筑工程；地基基础；抗浮锚杆；抗浮桩；对比文章编号：2095-4085（2016）09-0109-02在建筑工程建设过程中，地上抗浮水位较高的条件下，往往需要工程相关人员结合实际情况采取一定的抗浮措施，以促进工程建设中各项问题的有效解决。
当前建筑工程技术发展形势下，常用的抗浮措施主要有配重法和锚固法，为保证建筑地基基础施工中地下抗浮水位较高等问题的有效解决提供了帮助。
1工程概况本文以某地区建筑工程为例，就抗浮锚杆与抗浮桩在地基基础施工中的实际应用情况进行对比分析。
该工程为2层地下室，以独立基础加防水底板的方式开展车库施工，依据地质报告可知，其抗浮水位水头高度在5.4m，当前施工条件下，地下室车库部分结构的重力荷载及覆土荷载不足以满足当前施工中抗浮稳定要求，此种情况下，需要工程设计人员采取切实可行的抗浮措施对此类问题进行妥善处理。
在对工程实际情况加以分析后，设计人员决定设置锚固措施。
针对本工程的实际特点，提出三种方案，一是在独立基础以下对锚杆进行集中布置；二是将锚杆均匀的布置于独立基础之外的防水底板；三是将抗浮桩设置于柱下。
2建筑地基基础抗浮锚杆与抗浮桩的技术对比建筑工程地基施工过程中，在不同的方案条件下，对抗浮锚杆和抗浮桩进行技术对比，可以发现方案一在平衡局部水浮力方面具有一定优势，能够在一定程度上降低防水底板厚度，并改善配筋效果，从而提高施工质量。
但方案一也不可避免的存在一定不足，其构造防水底板厚度不佳，导致在建筑地基基础施工过程中锚杆的水平锚固长度难以得到最优化控制，实际水平锚固长度较长，对于防水施工的顺利进行产生一定阻碍。
地下结构抗浮设计中抗拔桩的应用
地下结构抗浮设计中抗拔桩的应用摘要：在地下水位较高的地下建筑结构设计中，要充分考虑其建筑结构的抗浮性能，如果建筑体自身的重力荷载不能满足地下建筑结构的抗浮需求，就会导致地下建筑结构产生上浮，进而引起地板开裂、墙柱开裂、倒塌等问题，严重危害建筑使用安全。
因此，在进行地下建筑结构设计时，要采用必要的抗浮技术，根据实际工程中的地质条件选择抗拔桩桩型，提高基桩的抗浮能力。
关键词：地下结构抗浮设计；抗拔桩；应用1导言近年来，由于在地下结构设计、施工过程中低估了场地内的地下水，或是采取的抗浮措施不当，导致地下结构上浮破坏的事故并不少见。
若设计中没有考虑抗浮问题或是设防水位取值偏低，低估地下水对结构的浮力作用，导致抗浮措施选取不当，水位上升后结构所受浮力变大，超过平衡后可能导致结构开裂、隆起、渗水，甚至失效浮起；另外虽然设计时抗浮满足要求，但是在施工期间采取措施不当，未及时回填土就停止降水或是填土料不符合要求，导致地下水位在雨后突然上升，也会促使结构上浮进而引起破坏，该类上浮破坏在已发生的上浮案例中所占比例最大。
鉴于此，文章重点针对地下结构抗浮设计中抗拔桩的应用进行了分析，以供参考。
2地下结构抗浮设计理论研究地下结构抗浮设计中的地下水指潜水面以下的重力水。
地下水对岩土体的性能和水文地质有很大的影响，对位于地下水位下的结构产生浮托作用，地下水位上升可降低浅基础的地基承载力。
某些地下水流动方式会导致土层中出现流砂、管涌和机械潜蚀现象，一些地下水还会对混凝土有腐蚀影响等。
地下水的赋存状态随时间变化，并非一成不变，既有年变化规律，也有长期动态规律。
工程中多按地下水的埋藏条件来分类，根据含水层在土层中所处的位置及受隔水层限制的情况，将地下水分为上层滞水、潜水（台地、阶地、层间）、承压水，见图1。
上层滞水：在包气带局部不透水水层上，局部的、暂时性的具有自由水面的地下重力水。
潜水：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水称作潜水，具有自由水面。
浅析工程抗浮与抗浮锚杆桩施工陈哲懿屠斌赵建国
浅析工程抗浮与抗浮锚杆桩施工陈哲懿屠斌赵建国发布时间：2021-07-28T10:48:29.010Z 来源：《基层建设》2021年第14期作者：陈哲懿屠斌赵建国[导读] 随着城市地下空间的不断开发与利用，工程的抗浮问题愈发凸显。
如抗浮措施不足，水浮力将大于自重和抗浮承载力之和浙江三丰建设集团有限公司浙江杭州 310024摘要：随着城市地下空间的不断开发与利用，工程的抗浮问题愈发凸显。
如抗浮措施不足，水浮力将大于自重和抗浮承载力之和，导致整体抗浮稳定失效，地库上浮所产生的破损案例也屡见不鲜。
为了保证结构的稳定性和正常使用，地下室抗浮问题应该越来越受到工程人员的关注。
关键词：工程抗浮；抗浮锚杆引言地下空间的开发与利用，是伴随着城市建设的高速发展而来的，且近年来越来越受到政府与市场的高度重视。
随之而来，地下工程的抗浮问题愈发凸显。
当建筑物结构自重较轻，埋置较深，且地下水位较高时，如抗浮措施不足，水浮力将大于自重和抗浮承载力之和，导致整体抗浮稳定失效，地库上浮所产生的破损案例也屡见不鲜。
为了保证结构的稳定性和正常使用，地下室抗浮问题应该越来越受到工程人员的关注。
江南地区每年都有长达20余天梅雨季，因连续阴雨或者阶段性暴雨引起的工程抗浮事故屡有发生。
笔者现结合实际工程案例，就工程抗浮问题及其工程抗浮超前预防作一简要剖析，目的是使设计与施工能更好的融合。
工程抗浮问题往往容易被忽视地下水位的升高不无外乎有两个原因：一是周边场地地下水的渗入，二是地表水的流入。
设计单位一般认为抗浮的关键在于地勘报告中的抗浮设计水位的确定，而对地表水的流入却容易忽视，原因不外乎以下几点：1、地勘人员：基坑开挖后地下水位受地表水流入难以监测，所以一般不会提及施工期间的抗浮设防水位。
2、设计和审图人员：认为施工抗浮措施属于临时措施，应由施工单位考虑。
设计仅考虑正常使用下的抗浮设计即可。
3、施工人员：对地表水作用认识不足，当地下室地基为不透水的岩层且基坑四周有严密的支护时，认为既然图纸有抗浮设计，不用采取额外抗浮措施（后浇带及管井提前封堵）。
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浅谈高层建筑抗浮设计中抗拔桩与抗浮
锚杆对比
[摘要] 简要分析高层建筑抗浮设计中抗拔桩与抗浮锚杆应用情况，对抗拔
桩及抗浮锚索的不同布置情况下与基础结构共同受力情况进行分析，并与传统的
设计方式进行对比，高层建筑设计多数为抗拔桩设计，对抗浮锚杆应用较少，讨
论目前抗浮设计中对经济性考虑不足问题，并对应用情况提出建议。
[关键词] 抗浮设计; 抗拔桩; 抗浮锚杆
0引言
城市发展不断扩张，建筑用地越发紧张，建筑规模从广度向深度发展，基础
结构埋深越来越深的高层建筑及地下结构不断发展、大型地下商场等建筑不断发展，地下水对该类建筑的影响逐渐增加，导致地下室产生地板隆起、开裂漏水、
不均匀沉降等问题，这些问题都会对工程造成安全隐患和不同程度的经济损失。
常见的地下抗浮结构为抗浮锚杆及抗拔桩，而高层建筑由于自重较大，通常
可不考虑抗浮设计，但裙楼层数较少，自重较轻，需针对地质情况、经济性等因
素考虑抗浮设计。
1抗拔桩与抗浮锚杆原理对比
国内外学者对抗拔桩与抗浮锚杆均进行相关研究。
从力学角度分析，抗拔桩
依靠的为桩体和土体间的摩擦力产生约束力，从而抵抗浮力，抗浮锚杆不仅需考
虑锚杆与土体间的摩擦力，也应考虑锚杆钢筋与锚固体间的锚固强度[2]。
抗拔桩与抗浮锚杆相比，适用地层范围不同，抗拔桩相比抗浮锚杆地层适用
范围广，高水位时抗拔桩可充分发挥抗浮能力，底水位时还可以当做抗压桩使用。
2抗拔桩与抗浮锚杆力学性能分析
高层设计中，通常主楼层数较多，自重较大，因此只对裙房考虑抗浮力学性能分析。
目前设计中，对实际工程应用并未强制要求对抗拔桩/抗浮锚杆共同作用进行分析及设计，因此会使建筑物基础钢筋、混凝土、锚杆用量增加，对材料进行浪费的同时提升了工程造价，因此在理论计算阶段应该对抗拔桩/抗浮锚杆与基础结构共同作用的抗浮设计进行考虑。
（1）抗拔桩分析案例
罗晓东[2]对北京市某高层建筑进行分析，项目地上裙房3层，高度20.0n，地下四层，基础埋深月18.0m，抗浮水位为正负零以下4.5m。
在抗浮、抗压工况情况下，其通过对集中布桩、均匀布桩、板中布桩三种布桩方式进行分析，并与抗浮锚杆进行对比，得到抗拔桩单桩受力情况更好，同等施工条件下，安全度更可靠，且布置形式选择更加多样；并通过分析同一工况下布桩形式力学性能，得到集中布置抗拔桩的基础底板沉降差异最小，内力情况最好，在施工时为最经济可靠的选择。
（2）抗浮锚杆分析案例
夏亮[3]等以郑州市郑东新区某高层办公楼项目为分析对象，进行抗浮锚杆有限元分析，该建筑总建筑面积为74924m2，其中地上建筑面积为48620m2，地下建筑面积为26304m2。
主楼地上共19层，建筑高度为79. 65m; 裙楼为3层，建筑高度为15. 15m; 地。
通过对集中布置筏板跨中、均布筏板内、集中布置框架柱墩柱范围内三种优化布置方案进行分析对比，并与常用抗浮锚杆设计进行对比，得到抗浮锚杆设计时应综合考虑上部结构刚度与基础协同作用锚杆分析，采用集中布置筏板跨中的布置方式较为合理，此方案下筏板配筋率较低，经济性较好，且施工时钢筋用量较少，减少施工工作量，加快工期；通过与常用设计对比，最优方案抗浮锚杆数量减少约32%，显著提高建设经济性。
[3]
3经济性分析
陈勇[4]等对地下室抗浮设计的经济性进行分析，认为目前设计对锚杆的布置
型式未进行深入考虑，抗浮锚杆+结构自重进行抗浮是一个更经济合理的抗浮方案，相比抗拔桩抗浮方案，成本估计相差3倍以上，并且现在抗浮锚杆的施工技
术以趋于成熟，施工质量均有保证；并咨询过高层住宅抗拔桩改抗浮锚杆案例，
独基内有1-4根600mm直径、18m长的抗拔桩，通过优化为抗浮锚杆节约造价约480万。
成都凤凰山体育公园项目，基础原设计为预制管桩，抗浮设计为锚杆抗浮，
管桩施工前需进行破坏性试桩试验，且施工工序复杂、周期长、易断桩，通过设
计变更，基础形式改为扩展基础，并与锚杆共同作用，改为压重与抗浮锚杆抗浮
设计，节约工程造价，并在施工过程中节约工期共计65天，对工期进行减少，
有效降低管理费用，节约工程造价。
4总结
在工程造价方面地下室抗浮设计是占比较大的成本支出，尤其在高层建筑中，其基础结构相比尺寸较大，选择不同的抗浮型式成本差异较大，现有设计方式较
为固定，多数考虑为抗拔桩设计，对地下抗拔桩/抗浮锚杆与地下结构相作用综
合分析考虑较少，并且对不同地下结构下抗拔桩/抗浮锚杆分析不足。
从施工角
度考虑，抗浮锚杆施工工艺相比抗拔桩简单，但适用地质情况较少，可在相应合
适地质条件下考虑抗浮锚杆设计，减少施工周期，推动高效建造；从经济角度考虑，抗浮锚杆成本原低于抗拔桩设计，高层建筑抗浮设计时可考虑基础结构和抗
浮锚杆综合作用进行抗浮设计，节约工程成本。
未来可借助计算机仿真技术并结合工程实例对抗浮设计进行分析，对不同结
构体系、节点连接方式、地质结构共同作用情况下进行分析，综合考虑抗浮应力
应变规律及经济适用性，优化设计方案，得到较好的抗浮设计方案。
参考文献
[1] 刘高佺.地下结构上浮及抗拔桩设计[J].山西建筑,2008,34(16):99-100.
[2] 罗晓东.抗拔桩/抗浮锚杆布置型式对基础影响的研究[D].北京:北京建筑大学,2013.
[3]夏亮,张明山.高层建筑地下室的抗浮设计方案研究[J].建筑结构,2021,08(51):83-89.
[4]陈勇,王向火.地下室抗浮方案的经济性探讨[J].建筑结构,2021,S1(50):948-952.。