抗拔桩抗浮计算
明挖过江隧道抗浮桩及抗浮计算
1.128
抗浮安全系数不得小于1.15（总体技术要求8.7.1）， 当抗浮系数小于抗浮安全系数时需采取抗浮措施
抗拔桩提供的向下力
抗拔系数
土层厚度Байду номын сангаас（m）
桩周长(m)
单桩侧阻力 计算值(kN)
桩长
单桩自重 单桩抗浮力
(kN)
合计(kN)
λ
h
C
f1
l
f2
f3
0
0
0.7
0
0.65
0
0.5
0
0.5
0
0.6
6
结构自重
1883.00
覆土自重 每延米竖直向下的力(kN)
200.7 2083.70
过江段抗浮计算
每延米竖直向下力（kN）
kN/延米 kN/延米
结构体积*容重(按照25kN/ 隧
覆土厚暂按
结构排开的水体积 主体结构浮力
185.09 1850.9
每延米竖直向上浮力（kN）
立方米/延米
从CAD图量得，顶板
kN/延米
抗浮系数
1.126
抗浮安全系数不得小于1.15（总体 当抗浮系数小于抗浮安全系数
抗拔桩提供的向下力
名称
极限侧阻力 标准值 （Kpa)
抗拔系数
土层厚度 （m）
桩周长(m)
单桩侧阻力 计算值(kN)
Qsik
λ
h
C
f1
杂填土
10
0
素填土
10
0
冲洪积 粉质 黏土层
60
0.7
0
冲洪积 粉细 砂层
20
向下力
桩长 l
单桩自重 (kN)
抗拔桩计算
根数 24
桩顶标高 -5.992 -7.06 -8.26
桩顶标高 -5.992 -7.06 -8.26
桩底标高 -10.992 1.06 1.068 ②a粉质粘土 1.2 ③粘土 ⑧粘土 ⑧a含碎石粉 3.732 质粘土 ⑩1粉砂岩 ⑩2粉砂岩 桩长 基桩抗拔极 限摩阻力Tuk 桩自重Gp 单桩抗拔承 载力 总抗拔承载 力
根数 20 抗拔承载力 计算 桩底标高 土层 土层中桩长 ②1粉质粘土 0 0 1.068 1.20 0.0 2.732 0 0 5
增桩抗浮计算 备注 侧壁摩阻力 25 15 30 70 70 75 200 300 抗拔系数 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.5 0.5 0 0 42.27578402 110.84 0.00 231.7364405 0 按保守取用 0 按保守取用
-22.76
-22.76
2.732
384.85 35.34 402.52 9660.46
抗拔桩抗浮计算
抗拔桩抗浮计算书之宇文皓月创作一、工程概况：本工程±0.00相对标高为100.55m，依据地质勘查陈述，抗浮设计水位为98.00m，即±0.00以下2.55m。
本工程主楼为地上16层，地下两层，抗浮满足要求，不需要进行抗浮计算；本工程副楼为地上三层，地下两层，对于纯地下两层地下室，由于上部无建筑物，无覆土，现进行抗浮计算如下：二、浮力计算基础底板顶标高为:-（4.5+5.4+0.4）=-10.30m基础底板垫层底标高为：-(4.5+5.4+0.4+0.6+0.15)=-11.05m浮力为F浮=rh=10x（11.05-2.55）=85KN/m²1．主楼地上16层，能满足抗浮要求，不做计算；2．副楼抗浮计算：（副楼立面示意如下图）副楼地上3层部分，面积为401m²（486+550+550）x9.8/401=38.76KN/m²²²²²则F抗²F抗/F浮=89.76/85=1.056＞故副楼有地上3层部分不需要设置抗拔桩副楼立面示意3.对地上无上部结构的纯地下车库(下图阴影所示)：F抗=16+14+6+15=51 KN/ m²浮-F抗=85-51=34 KN/ m²既不满足抗浮要求，需要设计抗拔桩进行抗浮三、抗拔桩计算依据《建筑桩基技术规范》第5.4.5条抗拔桩桩型采取钻孔灌注桩，桩经采取d=600mm桩顶标高为筏板底标高：89.50m，桩长L=15m。
依据《建筑桩基技术规范》，地质陈述，抗拔系数λ=0.5 1）群桩呈非整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力尺度值=0.5x70x1.884x15=989.1 KN∏则抗拔桩数A1取≥93根A2取≥8根A3取≥24根平面桩安插示意图如下平面桩安插示意图四、 桩对筏板冲切计算框架柱对于基础筏板h=600mm 时，冲切不满足的情况下，加设刚性上柱墩，经复核，满足冲切要求，详见基础计算书对于桩冲切筏板，计算如下：依据《混凝土结构设计规范》6.5.1条²=1.0则=3160KN即桩冲切筏板满足要求五、 桩间筏板局部抗浮计算对于桩间支座处筏板，按纯浮力进行配筋复核采取经验系数法：X 、Y=85x3.6x3.6²/8=495.72KN ·m最大支座截面弯矩·m （柱上板带）（0.9x360x550）=1392mm ²（3.6m 宽范围内）每延米：387mm²＜基础筏板构造配筋=0.15xh=900mm ² 即筏板配筋满足要求六、 桩身配筋1） 按正截面配筋率0.65%xA =1838mm ² 2） 按轴心受拉，抗拔桩所需配筋百分比²∅18=2036mm ² 满足要求。
承载力及桩数、抗浮计算
管桩抗浮及承重承载力计算1.抗浮验算：1.1底板面-3.9501.结构自重：覆土1.0m ： 16×1.0=16.0kN/m 2顶板自重(厚度0.25m)： 25×0.25＝6.25kN/m 2底板自重(厚度0.50m)： 25×0.50=12.5 kN/m 2面层150mm 0.15×20=3 kN/m 2柱、梁重 约3 kN/m 2ΣN=40.75 kN/m 22.水浮力F 浮=1.2×(5.45-0.5)×10=59.4kN/m 2∵F 浮>ΣN ∴不满足抗浮要求F 拔=(59.4-40.75)×7.8×7.8=1134kN3.抗拔桩计算取直径400预应力管桩， 桩长24m 单桩设计抗拔承载力：∑+=p i si i s p d G l f U R λγ'=6.06.14.0⨯⨯π(7.1×15+7.3×20+3.9×50+5.7×55) +π×0.4×0.08×13×24=358.5kN+31.3=390kN单根柱下抗拔桩根数=1134/390.0=2.90取3根1.2底板面-3.301.结构自重：覆土1.0m ： 16×1.0=16.0kN/m 2顶板自重(厚度0.25m)： 25×0.25＝6.25kN/m 2底板自重(厚度0.50m)： 25×0.50=12.5 kN/m 2面层150mm 0.15×20=3 kN/m 2柱、梁重 约3 kN/m 2ΣN=40.75 kN/m 22.水浮力F 浮=1.2×(4.8-0.5)×10=51.6kN/m 2∵F 浮>ΣN ∴不满足抗浮要求F 拔=(51.6-40.75)×7.8×7.8=660kN3.抗拔桩计算取直径400预应力管桩， 桩长24m 单桩设计抗拔承载力：∑+=p i si i s pd G l f U R λγ'=6.06.14.0⨯⨯π(7.6×15+7.3×20+3.9×50+5.1×55) +π×0.4×0.08×13×24=346.4kN+31.3=377.8kN单根柱下抗拔桩根数=660/377.8=1.747取2根1.3靠外墙处抗浮计算（以-3.95算）1.结构自重：ΣN=40.75 kN/m 2每沿米40.75×5.1/2=103.9kN/m外墙自重0.3×25×3.55=26.625 kN/m外挑土重0.5×16×4.8=38.kN/m合计168.5 kN/m2.水浮力 F 浮=1.2×(5.45-0.5)×10=59.4kN/m 2每沿米59.4×5.1/2=151.4kN/m∵F 浮<ΣN ∴满足抗浮要求靠外墙抗浮满足要求，可不打桩，考虑沿外墙下每1~2跨打一根桩，以保持整个车库的变形协调。
水池抗浮力计算及解决方法
大型排水构筑物的抗浮设计张健摘要：大型排水构筑物一般均有较深的埋深，当地下水位较高时，抗浮设计往往是很突出的问题，能否合理地解决这个问题，对工程的安全稳定性及土建造价有很大的影响。
关键词：大型排水构筑物抗浮设计配重抗浮锚固抗浮降水抗浮观察井抗浮目前，在抗浮设计上，主要采用抗与放的方法。
所谓抗，即是配重抗浮、锚固抗浮；所谓放，即是降水抗浮和设观察井抗浮。
具体采用哪一种方法，尚应根据工程的具体情况而定，同时还应着重考虑对工程造价的影响。
下面就各种抗浮方式进行探讨并做经济分析比较。
一、抗浮方式的探讨：（一）配重抗浮：小型水池一般不需要配重抗浮，因其池壁相距较近, 再加上底板向外突出部分上部的土重和壁板与土的摩擦力，抗浮安全系数很容易满足规范要求。
砼的缺点之一是自重大，但事物均有两面性，抗浮时自重越大越有利。
配重抗浮一般有三种方法，一是在底板上部设低等级砼压重；二是设较厚的钢筋砼底板；三是在底板下部设低等级砼挂重。
一、二种方法的优点是简单可靠，当构筑物的自身重度与浮力相差不大时，应尽量采用配重抗浮，对工程造价的影响小,投产后亦没有管理成本。
但构筑物的自身重度与浮力相差较大时,本方法将会增加工程量使土建造价提高，原因是配重部分要扣除浮力，导致配重部分的厚度增大；较大的埋深也将增加挖方量和排水费用，同时也会增大基底压力，引起较大的地基变形。
如采用底板上设低等级砼压重的方法，将会使壁板的计算长度H加大，而壁板根部的弯矩值与H是平方关系,这样会使壁板根部的弯矩值增长较快，弯矩值较大时，板厚和配筋也会相应增大；如采用较厚的钢筋砼底板的方法，其工程量与设低等级砼压重相差不多，壁板的弯矩值虽小，但底板的钢筋用量会有些许增加；如采用底板下设砼挂重的方法，壁板的弯矩值小，底板的钢筋用量也不会增加，但底板和挂重部分砼须用钢筋连接，施工比较麻烦，当地下水对钢筋和砼具有侵蚀性时，设砼挂重的方法须谨慎。
（二）锚固抗浮：锚固抗浮一般有两种方法：1、锚杆：锚杆是在底板和其下土层之间的拉杆，当底板下有坚硬土层且深度不大时，设锚杆不失为一种即简便又经济的方法；近年来，在饱和软粘土地基中，也有采用土锚技术的，也有采用短锚加扩大头技术的。
【建议收藏】地下室抗浮计算工具表格
基本数据：
计算浮力柱网面积"A1"= 27
计算覆土柱网面积"A2"= 27
水容重"γ0"= 9.8
土容重"γ1"= 18
钢筋砼容重"γ2"= 25
抹灰层容重"γ3"= 20
室外地坪标高"H1"＝ 1
底板结构面标高"H2"＝ -0.1
地下水位埋深"H3"＝ 1
计算水头高"H"
=H1H2-h4+h2=
1.5
1=
砼板重力 w2=γ2*(h1+h2)= 14.5 kN/m^2
耐磨层、批挡等重 w3=20*h3= 2 kN/m^2
混凝土墙重W4= 0 kN
地下室自重及恒载标准值 W＝(w1＋ w2＋w3)*A2+W4＝
361.8
kN
地下水浮力标准值 F＝ f0*A1＝
794
kN
抗拔桩直径 d＝ 500 mm来自首建筑标高0.100m 中柱计算
西面（H10xX9轴）
基本数据：
计算浮力柱网面积"A1"= 63.5
计算覆土柱网面积"A2"= 63.5
水容重"γ0"= 9.8
土容重"γ1"= 18
· 25
抹灰层容重"γ3"= 20
室外地坪标高"H1"＝ 1.25
底板结构面标高"H2"＝ 0.1
地下水位埋深"H3"＝ 1.25
kN
397 kN
531 1.34
预制管桩抗浮计算书
抗拔桩承载力计算因A轴所有柱承受上部传来荷载较小，现对A轴上部分对抗浮不利的抗拔桩进行抗拔验算，具体步骤详见如下：（一）取A轴x 轴承台为计算单元:1、计算条件：1.1 单元面积为3.86*9.3/4=8.98 m21.2 底板处水头：3.5*1=3.5T/m21.3 此承台为2桩承台2、单桩浮力计算：1.1 单元浮力1.2F=1.2*8.98*3.5=37.7 T1.2 单元板自重0.9G=0.9*8.98*0.35*25=7.1 T1.3 承台上柱下传荷载 N= 13.5 T1.4单桩上拔力设计值N l =(1.2F-0.9G-N)/5=8.55 T3、单桩的抗拔极限承载力标准值据广东省标准《预应力混凝土管桩基础技术规程》第5.2.9条：桩身抗拔承载力设计值R pl=3.75*0.1256*10E6=471KN 式（5.2.9-2）又U k=∑λi q sikμi l iμi=πd=1.256m ; q si查表5.2.8-1取值74Kpaλi查表5.2.18-2取值：1）第4层λ=0.6 ； 2）第5层λ=0.75U k=0.6*74*1.256*2.5+0.75*74*1.256*22.5=1707.8 KN则Ua= U k/γ=1707.8/1.67=1022 KN 〉R pl故取单桩抗拔承载力特征值：Ua= 471KN 〉N l=85.5 KN则此桩抗浮满足要求。
（二）取A轴x3轴承台为计算单元:1、计算条件：1.1 单元面积为5.53*4.65=25.72 m21.2 底板处水头：3.5*1=3.5T/m21.3 此承台为2桩承台2、单桩浮力计算：1.1 单元浮力1.2F=1.2*25.72*3.5=108.0 T1.2 单元板自重0.9G=0.9*25.72*0.35*25=20.25 T1.3 承台上柱下传荷载 N= 34.7 T T1.3单桩上拔力设计值N l =(1.2F-0.9G-N)/2=26.53 T3、单桩的抗拔极限承载力标准值:据广东省标准《预应力混凝土管桩基础技术规程》第5.2.9条：桩身抗拔承载力设计值R pl=3.75*0.1256*10E6=471KN 式（5.2.9-2）又U k=∑λi q sikμi l iμi=πd=1.256m ; q si查表5.2.8-1取值74Kpaλi查表5.2.18-2取值：1）第4层λ=0.6 ； 2）第5层λ=0.75U k=0.6*74*1.256*2.5+0.75*74*1.256*22.5=1707.8 KN则Ua= U k/γ=1707.8/1.67=1022 KN 〉R pl故取单桩抗拔承载力特征值：Ua= 471KN 〉N l =265.3KN则此桩抗浮满足要求。
抗浮桩
桩抗拔承载力特征值计算
JK13
1.取第4和6淤泥土3.2米与残积砂质粘性土5.5米，强风化花岗岩1米计算，不考虑桩
自重（水浮力抵消）
单桩抗拔极限承载力特征值：Rta=U∑λqsiaLi+Gpk=3.14×0.5×（0.7×8×3.2+0.7×35×5.5+0.6×55×1）=291KN
单桩竖向抗拔承载力设计值验算：Qcr≤σpcA=5.3×（3.14×0.25×0.25－3.14×0.15×0.15）×1000＝666KN(管桩选用PHC500径100壁厚AB型)
单桩抗拔承载力特征值：Rta=min(429/2;666/1.2)=291KN
取Rta=290KN
接头焊缝验算：Qct≤lwheftw=[3.14×（d1+d2）/2]×he×ftw
={3.14×[(500－2）+（500－2×12）]/2]×0.75×8×170
=1560KN>600KN 满足要求。
2.填芯长度及1号筋确定
La≥Qct/(fnUm)=400×1.2/0.3/3.14/0.3=1698mm
构造要求取La=3.0m
3.1号筋：As≥Qct/fy=400×1000×1.2/300=1600mm^2
取1号筋为6φ20
4.桩布置计算
本工程采用PHCφ500-100-AB,C80预应力静压管桩。
暂定单桩竖向承载力特征值采取2000KN,抗拔桩单桩竖向抗拔承载力特征值290KN.。
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抗拔桩抗浮计算书
一、工程概况：
本工程±相对标高为100.55m，依据地质勘查报告，抗浮设计水位为98.00m，即±以下2.55m。
本工程主楼为地上16层，地下两层，抗浮满足要求，不需要进行抗浮计算；
本工程副楼为地上三层，地下两层，对于纯地下两层地下室，由于上部无建筑物，无覆土，现进行抗浮计算如下：
二、浮力计算
基础底板顶标高为:-（++）=-10.30m
基础底板垫层底标高为：-++++=-11.05m
浮力为F浮=rh=10x（）=85KN/m²
1．主楼地上16层，能满足抗浮要求，不做计算；2．副楼抗浮计算：（副楼立面示意如下图）
副楼地上3层部分，面积为401m²
故上部三层q
1
=（486+550+550）401= m²
地下一层面荷载为：q
2
=16 KN/ m²
地下二层面荷载为：q
3
=14 KN/ m²
基础回填土垫层：q
4
==6 KN/ m²
基础底板：q
5
==15 KN/ m²
则F抗= q=+16+14+6+15= m²
F抗/F浮=85=＞
故副楼有地上3层部分不需要设置抗拔桩
副楼立面示意
3.对地上无上部结构的纯地下车库(下图阴影所示)：
F抗=16+14+6+15=51 KN/ m²
F1=F浮-F抗=85-51=34 KN/ m²
既不满足抗浮要求，需要设计抗拔桩进行抗浮
三、抗拔桩计算
依据《建筑桩基技术规范》第5.4.5条
N k≤2
T uk+G
p
抗拔桩桩型采用钻孔灌注桩，桩经采用d=600mm
桩顶标高为筏板底标高：89.50m，桩长L=15m。
依据《建筑桩基技术规范》，地质报告，抗拔系数λ=
1）群桩呈非整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值
T
uk
=∑λi q sik
u i
l i
= = KN
G p
=AL γ=(25-10)x 4
1
x ∏x 6.02
x15= KN 则2T uk +G p =21.989+= KN 综上考虑，
N
k
=500KN
则抗拔桩数n=
N
F k
1xA
A1区域需要桩数n 1=
50034
1353x = 取≥93根 A2区域需要桩数n 1=50034
112x = 取≥8根
A3区域需要桩数n 1=500
34
343x = 取≥24根
平面桩布置示意图如下
平面桩布置示意图
四、 桩对筏板冲切计算
框架柱对于基础筏板h=600mm 时，冲切不满足的情况下，加设刚性上柱墩，经复核，满足冲切要求，详见基础计算书
对于桩冲切筏板，计算如下：
抗拔桩承载力特征值R a =500KN 即F L =500KN
依据《混凝土结构设计规范》6.5.1条
F
L
≤βh ηf t
u m h 0
β
h
=
f
t
=mm ²
u
m
=4x1200=4800mm
h 0
=600-50=550mm
η
1
=+β
s
2
.1=+
2
2
.1=
η
2=+
u
h
m
s
40
α=+
4800
4
550
20
x
x=+=
η= min［η
1
η
2
］=
则βhηf t u m h0= ＞F L
即桩冲切筏板满足要求
五、桩间筏板局部抗浮计算
对于桩间支座处筏板，按纯浮力进行配筋复核
按无梁楼盖进行计算，桩为支座，l x=3.6m，l y=3.6m
采用经验系数法：X、Y向M0=
8
1q l
x l y
²=²/8=·m
最大支座截面弯矩M=M0=248 KN·m（柱上板带）
A s=M/f
y h0
)=248x106/（）=1392mm²（3.6m宽范围内）
每延米：387 mm²＜基础筏板构造配筋==900 mm²
即筏板配筋满足要求
六、桩身配筋
1）按正截面配筋率%xA =1838mm²
2）按轴心受拉，抗拔桩所需配筋百分比
A s=f
y
N=500x1000/360=1389mm²
综合取A s=8∅18=2036 mm²
满足要求。