大型地下室抗浮锚杆设计论文
地下室抗浮设计中锚杆布置方案的比较研究

地下室抗浮设计中锚杆布置方案的比较研究【摘要】地下室抗浮设计中的锚杆布置方案是确保地下结构安全稳固的重要环节。
本文旨在比较不同锚杆布置方案的优劣,为工程设计提供参考。
首先介绍了常见的地下室抗浮设计方案,探讨了锚杆布置方案的选择原则。
接着详细分析了比较研究方法,包括数量化指标和实地模拟测试。
通过比较结果分析,揭示了各种布置方案的优缺点,对效果进行评估。
最后结论部分总结了各种方案的优劣势,并提出未来研究方向,为地下室抗浮设计提供了有益的建议。
本研究对于提升地下结构的安全性和稳定性具有重要意义,值得深入探讨和推广。
【关键词】地下室,抗浮设计,锚杆布置,比较研究,研究背景,研究意义,地下室抗浮设计方案,选择,比较研究方法,比较结果分析,效果评估,优劣,未来研究方向。
1. 引言1.1 研究背景随着城市化进程的加快和地下室建设的不断增加,地下室抗浮设计越来越受到重视。
在实际工程中,对于地下室抗浮设计中锚杆布置方案的选择存在着一定的困惑和挑战。
目前,针对地下室抗浮设计中锚杆布置方案的比较研究并不多见,相关文献和研究成果还比较有限。
开展对不同锚杆布置方案的比较研究,探讨其优缺点及适用范围,对于深入了解地下室抗浮设计中锚杆布置方案的选择具有重要的意义。
1.2 研究意义地下室抗浮设计中锚杆布置方案的比较研究旨在探讨不同锚杆布置方案对地下室抗浮效果的影响,为地下室建设提供科学依据。
地下室在城市建设中起着重要作用,但地下水位较高时容易发生抗浮失效,严重危及建筑安全。
研究地下室抗浮设计中锚杆布置方案的优劣,对提高地下室的抗浮能力、保障建筑安全具有重要意义。
具体而言,通过比较不同锚杆布置方案的优缺点,可以为工程设计人员提供指导,帮助他们选择最适合具体工程环境的锚杆布置方案。
研究地下室抗浮设计中的锚杆布置方案,有助于推动该领域技术的进步和发展,提高地下室的抗浮性能,减少因抗浮失效导致的安全事故发生的可能性。
在城市化进程中,地下室建设将会越来越普遍,因此研究地下室抗浮设计中锚杆布置方案的意义将愈发重要,具有较强的现实意义和应用价值。
抗浮锚杆的设计及其在地下工程中的应用

抗浮锚杆的设计及其在地下工程中的应用2身份证号码:******************摘要:地下工程探讨抗浮锚杆设计的相关方法,对建筑物结构自重采用按照一个单元板跨进行简化计算和根据建筑设计提供的结构自重竖向荷载标准值进行详细计算,取其小值作为抗浮设计控制荷载,进而确定单根锚杆抗拔承载力特征值和锚杆根数。
抗浮锚杆施工完成后,监测结果表明:地下室底板的上浮得到了很好地控制,抗浮锚杆发挥了十分关键的作用。
关键词:抗浮锚杆设计;控制荷载计算;地下工程;地下水浮力引言大部分地下室对车库的建筑设计标高要求较低,水位要求较高,上部荷载小,因此车库抗浮力的设计已经成为地下室车库设计需要重点控制的一个关键要素。
大部分地下工程的抗浮力问题通常通过建筑物自身重力法、抗浮桩或抵抗浮力的锚杆技术来帮助解决。
建筑物自身重力法主要是通过尽量加大钢筋混凝土内部底板层的厚度,以此来平衡地下水的内部浮力,但是在经济上不太合理。
抗浮灌注桩大多数是采用一种人工自动挖掘钻孔灌注桩或采用机械自动钻孔灌注桩。
灌注桩的缺点主要是材料造价高,需要的建筑物的底板较厚。
由于抗浮锚杆结构的水平间距小,地下室锚杆底板结构可做得较薄,锚杆的结构造价也相对较低,因此可有效节省整个抗浮锚杆结构工程造价。
20世纪90年代,随着锚固工程技术的不断发展,抗浮应力锚杆技术在地下锚固工程中已经得到了广泛应用。
1地下室抗浮锚杆的作用现阶段的很多高层建筑工程为了有效地利用空间,都设置了具有较多功能的地下室,有的被设置成地下停车场,也有的被设置成地下商场等。
但是,随之而来的问题必须引起高度的重视,这些地下室普遍存在区域和地下水的浮力平衡问题,尤其是那些具有裙楼的高层建筑,往往会使用纯地下结构或者整体裙房的形式,地下室会具有较深的埋深。
如此一来,因为受到地下水的影响,地下结构会出现较严重的抗浮问题。
而怎样将地下水的浮力作用降到最低,减少安全事故的发生,就成了现在的重要内容。
土层锚杆在某地下室抗浮中的应用

土层锚杆在某地下室抗浮中的应用摘要:随着我国建筑行业的飞快发展,地下室日益成为了建筑工程中的重要组成部分,然而,当今不少地下室出现了上浮问题,对于人身及财产安全带来了隐患。
土层锚杆在处理地下室上浮问题中显现着可观效果。
本文以某沿江城市的一处地下室上浮现象为案例展开分析,提出了具体的加固及治理措施,并在文章最后阐明了土层锚杆工艺的多项优势,以望此技术手段对于相关从业人员有借鉴或参考的意义。
关键词:地下室;上浮;土层锚杆;抗浮;加固前言地下室上浮成为了当今日益严重的问题,尤其是面积较大的地下室出现不规则上浮现象,如此很容易破坏地下室的结构,引发安全事故,造成经济财产的损失。
地下室发生上浮引发的破坏形式主要包括:地下室的底板发生隆起被破坏,地下室整体上浮致使梁柱或底板开裂等。
地下室出现上浮的主要原因是建筑物的上部荷重低于地下水的浮力,并且在规划设计或动土施工时有所疏忽。
锚杆作为一种填埋于岩土深层的受拉杆件,承担者土压力、水压力、其他荷载引发的拉力。
锚杆适用于地下室上浮的加固处理,因为抗浮桩和锚固机理很相像,即借助锚侧面岩土的摩擦力来增强抗拔力。
锚杆锚固的直径较小,单只锚供给的抗拔力低于抗拔桩的力度,然而,由于浮锚杆选用了高压注浆的技术,使得浆液可以顺利渗透于岩土的空隙之中,锚侧面的摩擦阻力大于抗拔桩,从而进一步增强了抗浮效用。
锚杆技术具有很多优势,比如造价较低、施工简捷、受力合理等,此技术已经在我国沿江或沿海城市的工程建设当中被普遍采用。
本文主要针对南方沿江某城市的地下室上浮问题进行探讨,提出并分析了锚杆在地下室抗浮中的加固应用方法。
地下室上浮区域的地质分析以及工程概况拟建场区地处某市新城区,此地由商业用房、小型超市、高层住宅、多层住宅与中央区的大面积地库构成。
高层住宅与中央区的大面积地库有一层地下室,深度设计为-5.1米;多层住宅有半地下室一层,深度设计为-3.1米;建筑面积总计约为15万平方米。
工程地质水文条件勘探拟建场地的深度皆为第四纪冲积、淤积层即江河中下游冲击层。
浅析地下室抗浮设计

浅析地下室抗浮设计摘要:近些年来,有不少地下室因抗浮问题而造成工程事故,现在用一个工程实例举例讲解下地下室抗浮设计。
关键词:抗浮水位;整体抗浮;局部抗浮;抗浮锚杆一、项目概况本工程位于成都市。
本工程为全埋式地下室,地下室层数为二层,本项目结构形式为框架结构,属于抗震一般地段。
本工程人防区域及非人防区域均为梁板结构。
该场地属稳定建筑场地,适宜建筑。
本工程结构嵌固部位位于基顶。
根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010,场地抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第三组,场地类别为Ⅱ类,特征周期为0.45s。
结构设计使用年限为50年,多遇地震水平地震影响系数为0.08。
二、抗浮设计水位地勘资料:本工程回填土孔隙大,渗透性强,且厚度较大,分布较广,周边水域补给源较多,对上层滞水采用疏排等措施很难满足抗浮要求,故建议应采取专项的抗浮措施,根据“《成都市建筑工程抗浮锚杆质量管理规程》第十六条抗浮设防水位宜满足一级阶段不能低于室外地坪标高以下1.0m要求”,本工程抗浮设计水位可按室外地坪标高以下1.0m考虑,可采取设置抗浮锚杆或抗浮桩等抗浮措施,同时应对抗水底板增加配筋量。
地下室防水设防高度应高出室外地坪0.5m以上。
抗浮结构施工前,宜选择具有代表性的地段进行现场抗浮结构的抗拔试验,以确定抗拔承载力的相关参数,为抗浮结构的设计和施工提供依据。
三、整体抗浮根据建筑工程抗浮技术标准3.0.1条3.0.3条规定:1、建筑工程抗浮稳定性应符合下式规定:G/Nw,k≥Kw (3.0.3)式中:G——建筑结构自重、附加物自重、抗浮结构及构件抗力设计值总(kN);Nw,k——浮力设计值(kN);Kw——抗浮稳定安全系数(本工程抗浮工程设计等级为乙级,使用期抗浮稳定安全系数为1.05)。
2、若整体不满足抗浮设计要求时,通常有以下种处理方式:压重法;排水限压法、隔水控压法与泄水降压法;锚杆法;锚桩法。
地下室抗浮锚杆设计探讨

厚度 为4 0 0 mm。 工 程场地 属珠 江三 角洲 冲积平 原 , 岩土层 按成 因类 ( 淤泥 、 粘土、 砂土 ) 、 残积土层 ( 粉质 粘土 ) 、 白垩系 ( K) 泥质粉 砂岩 带 ( 全 风化 岩 平 均厚 2 . 5 米、 强 风化 岩平 均 厚3 . 8 米、 中风 化岩 平 均厚 2 . 8 米、 微风 化 岩) , 基 岩层 埋深 较浅 , 基 础底位 于全 风化岩 层 。 微 风化岩 天然 湿度 单轴抗压 强 度为2 5 Mp a 。 地 下水 位为 室外 地 面标 高下 1 . O 米。 根 据本 工程 场地岩 土 工程地 质条 件 , 结合地 下 室的埋 深情 况 ( 埋 深约4 m, 无 上盖建 筑物 ) , 需选择 合理 的抗浮措 施 , 防止地 下室上 浮。 鉴 于岩层 较浅 , 通过 多 种方 案的 比较 , 认 为采用 锚杆抗 浮方案 较适合 本工程 。 该方 法施 工简便 , 抗浮 效 果好 , 造价 低 。 = 地 下窒 抗浮 设计 ( 一) 抗 浮 锚 杆 类 型 的 选 择 锚杆在 材料选 择上有 : 钢 绞线 、 高强纲 丝和钢筋 ( 螺 纹钢筋 ) , 如 选择钢 绞线 或高 强钢 丝时 , 锚头应 采用 专门的锚 座和锚 具 。 对 锚具 和锁锚 技术 的要 求较高 ; 采 用钢筋 时 , 施 工较简 便 , 锚头 处理 较简 单 , 易于施 工 , 效果 较好 , 所以, 选择 钢
按点荷载考虑 , 可计算得底板的抗冲切承载力为 : a f t u m h。
4 1 0 . 9= 0 . 6 × 1 . 3 × 1 7 8 4 × 3 5 o = = 4 8 7 o 3 2 N ( 4 8 7 K N ) , 取重要性系性1 . 1 ,
地下室抗浮设计及抗浮措施探讨

地下室抗浮设计及抗浮措施探讨摘要:地下室抗浮事故容易导致地下室顶板、底板和梁柱等地下室结构构件开裂破坏,影响结构安全、工期和成本,甚至影响住宅的正常使用。
地下室抗浮工程设计与施工与水文地质条件、工程地质条件、周边环境、工程特点等息息相关,抗浮方案的选择应兼顾经济性和安全性。
本文从地下室抗浮设防水位的确定和抗浮措施的选择等方面提出建议。
关键词:地下室;抗浮设计;抗浮措施1岩土工程勘察场地岩土工程勘察成果对满足地下室抗浮工程设计与施工的要求,主要内容有:地下水赋存条件、类型、补给方式、排泄方式、地下水与地表水的水力联系;气候资料;水文地质资料;岩土层的渗透系数建议值;抗浮设防水位的建议值;场地土壤及地下水对建筑材料的腐蚀性。
揭开含水层后,在水位稳定时量测每个钻孔的稳定地下水位,且不少于1/3的钻孔需量测初见水位(初见水位量测孔未处地下水前不得使用水钻),水位量测误差不超过2cm。
水位稳定间隔时间:碎石土和砂土大于半小时,粉土应大于8小时,粘性土应大于1天。
当场地存在多层地下水时,应对地下水位进行分层量测,查明彼此补给关系,量测某层含水层水位前,应采取止水措施将其他含水层隔离。
根据工程的实际需要进行原位试验。
例如,当抗浮设计拟采用释放水浮力法,应通过抽水试验、室内渗透试验或压水试验确定岩土层的渗透系数,必要时采取分层抽水。
同时,收集竣工资料或则采用管线探测方法,查明场地周围的排水管网的分布情况和排水条件。
通过指示剂法、放射性同位素测试或则连通试验探明地下水流通情况、岩溶水的埋藏情况。
2抗浮设防水位拟建场地抗浮设防水位包括使用期和施工期的抗浮设防水位。
当场地水文地质条件简单、地形变化小且地层分布均匀时,抗浮设防水位可统一确定。
当斜坡场地的地下水位线随地势变化、大规模地下结构跨越多个地貌单元、存在多层地下水且基础的埋深差异很大时,需考虑地下结构对地下水渗流雍高的影响,抗浮设防水位根据场地最终竖向设计按照结构单元分区确定。
地下室抗浮锚杆设计之浅见
地下室抗浮锚杆设计之浅见在城市用地日趋紧张的今天,多层地下室结构已成为了日后建筑领域的发展趋势,如果建筑的自重无法平衡地下水时,那么就会产生抗浮问题,特别是滨海区域的抗浮问题尤为突出,如果不及时采取有效措施,那么地下水会致使底板隆起,甚至开裂【1】。
抗浮措施主要有自重增加、抗拔锚杆、排水降水以及抗拔柱等,但在实际中,因受到条件的限制,自重增加以及排水降水等措施较难有效实现,现阶段深基坑地下室主要采用抗浮锚杆以起到抗浮作用,因此本文主要对锚杆的设计进行如下研究。
一.抗浮锚杆的统一设计规定根据单根锚杆的承载能力来确定锚杆的根数,荷载的效应以正常情况下的极限状态荷载效应为标准,即水浮力分项系数为1.0,上部分的结构自重分享系数为0.9,但不将活荷载计入其中【2】。
抗浮锚杆的抗拔承载能力应当由现场抗拔试验来确定,试验的锚杆数量至少为3根。
当基岩的埋深深度在15米以下时,锚杆特别是非预应力的锚杆,因其造价低、施工周期短、检测方便等因素,使其得到广泛应用。
锚杆除了自身构造外,还要从以下方面进行设计控制:杆体承载力、抗拔承载力、底板的变形限值、锚杆的布置方法、底板内力以及锚杆的分担浮力等。
前三点由岩土工程的实地勘察结果与经验和相关规范进行控制,另几点由设计的目标进行设计【3】。
以上设计和力学行为假定、锚杆的刚度分布形式、底板的竖向载荷分布及大小等方面有关,可将锚杆视作弹簧,由底板与锚杆共同协作,并造成共同变形。
所以说结构整体的刚度以及间距的设计要将弹簧刚度考虑其中,同时结构节点的载荷列阵也必须将弹簧借力点计算在内,弹簧刚度需要由锚杆的静载的抗拔试验所得的P-S 曲线所得出,如果是初步设计,也可以经验评估的方式进行估算。
由以上分析不难看出,各区域位置板挠度直接影响了锚杆布局的设计密度,因此还需先求出底板挠度值线图,并对于锚杆的分布进行事先预估,之后通过有限元程度展开深入分析,以此对锚杆位置、数目、底板内力等是否能够满足设计要求有个初步判断。
地下室抗浮设计中锚杆布置方案的比较研究
地下室抗浮设计中锚杆布置方案的比较研究1. 引言1.1 介绍地下室抗浮设计的背景意义地下室抗浮设计是在地下室施工过程中,为了防止地下室被地下水浮升而采取的一系列设计措施。
地下室作为建筑物的一部分,承担着重要的承载和功能性质,一旦遭受地下水的浸泡和浮升,将会对建筑物造成严重的损坏甚至安全隐患。
地下室抗浮设计是确保地下室安全稳定运行的重要环节。
地下室抗浮设计的背景意义在于保障建筑物的安全和稳定。
在地下室设计阶段就应考虑到地下水的影响,并合理设计抗浮措施,以避免因地下水浮升而导致地下室结构损坏。
通过科学的地下室抗浮设计,可以保证建筑物的长期使用安全,并减少房屋维护和修缮的成本和工作量。
加强对地下室抗浮设计的研究和实践,对保障建筑结构的安全和可持续发展具有十分重要的意义。
1.2 说明研究目的和意义地下室抗浮设计是地下工程中一个重要的课题,其设计方案的选择直接关系到地下室的安全性和稳定性。
在抗浮设计中,锚杆布置方案是其中一个关键的参数,不同的锚杆布置方案会对地下室的抗浮性能产生不同的影响。
本研究旨在比较不同的地下室抗浮设计中锚杆布置方案的优缺点,通过对比分析不同方案的效果,为地下室抗浮设计提供更科学和合理的参考。
具体来说,我们将探讨四种不同的锚杆布置方案,并对它们在抗浮性能、施工成本、可行性等方面进行深入比较和分析。
通过本研究,我们旨在为地下室抗浮设计提供更多的选择和参考,为工程设计和施工提供更有效的技术支持,同时也对地下室抗浮设计的发展方向进行展望,为未来的研究和实践提供借鉴。
通过本研究的开展,将有助于提高地下室抗浮设计的质量和效率,为地下工程的安全和稳定性保驾护航。
2. 正文2.1 地下室抗浮设计中锚杆布置方案一:XXXX1. 承载能力强:钻孔灌注桩可以根据具体情况设计不同直径和深度,能够承受较大的水平和垂直荷载,并具有较强的抗浮能力。
2. 施工便利:钻孔灌注桩施工工艺简单,可以适应不同地质条件和施工环境,施工周期相对较短。
地下室抗浮设计中锚杆布置方案的比较研究
地下室抗浮设计中锚杆布置方案的比较研究1. 引言1.1 研究背景地下室在城市建设中起着重要的作用,但由于地下水位较高或者土层较松软等原因,地下室抗浮设计显得尤为关键。
而锚杆作为地下室抗浮设计中的重要部分,其布置方案直接影响地下室的安全性和稳定性。
目前,针对地下室抗浮设计中的锚杆布置方案存在多种选择,而不同的布置方案各有其优缺点,需要进行比较研究才能选择最合适的方案。
本研究旨在比较不同的地下室抗浮设计中的锚杆布置方案,分析各方案的优缺点,为工程实践提供依据,促进地下室抗浮设计技术的进步与完善。
1.2 研究目的研究的目的是通过对地下室抗浮设计中不同锚杆布置方案的比较研究,探讨各种方案在实际工程中的适用性和优缺点,为地下室抗浮设计提供科学依据和实用指导。
通过对不同锚杆布置方案的优缺点进行分析,可以为工程设计人员在实际设计中选择最合适的方案提供参考,提高地下室抗浮设计的效率和可靠性。
通过本研究的开展,可以为进一步深入研究地下室抗浮设计提供基础,推动相关领域的发展和进步。
在实际工程中,地下室抗浮设计是一项重要的工作,对于保障工程安全和稳定具有重要意义,因此本研究的目的是为了更好地指导工程设计和实践,提高地下室抗浮设计的水平和质量。
1.3 研究意义地下室作为建筑物中重要的空间之一,其抗浮设计是确保建筑结构安全稳定的关键。
而锚杆作为地下室抗浮设计中常用的一种技术手段,其布置方案的选择直接影响到地下室结构的稳定性和安全性。
对于不同的锚杆布置方案进行比较研究,有助于优化地下室抗浮设计方案,提高建筑结构的抗浮能力,降低地下室结构发生沉降倾斜等安全隐患的风险。
通过比较研究不同布置方案的优缺点,可以为工程设计和施工提供参考,提高地下室工程的质量和效益。
本研究的意义在于深入探讨地下室抗浮设计中锚杆布置方案的优劣,为相关领域的工程技术人员提供参考和借鉴,促进地下室工程质量的提升和发展。
2. 正文2.1 地下室抗浮设计概述地下室抗浮设计是指为了防止地下室在地下水位上升或土壤压力变化的情况下产生浮升现象而进行的设计措施。
地下室抗浮锚杆布置方式设计探讨
20 1 1年 3月
山 西 建 筑
SHANXI ARCH I1 ECTURE I
Vo . 7 1 3 No. 8
Ma . 2 1 r 0 1
・41 ・
文章 编 号 :0 9 6 2 ( 0 ) 80 4 —3 10 —8 5 2 1 0 —0 10 1
关 键 词 : 下 室 , 浮锚 杆 , 置 方 式 地 抗 布 中 图分 类 号 :U 4 T 93 文 献标 识 码 : A
0 引 言
近年来 , 大量 带有 地 下 室 的 高层 建 筑 物 、 下 车 库 、 沉 式 广 地 下
1 工 程 概 况
某 地 下 车库 , 下 3层 , 下 室 顶 板 部 分 为 覆 土 150mm 的 地 地 0 场 以及 地 铁 、 地下 商场 等 地 下 建 ( ) 物 的兴 建 , 于 地 下 水 的 绿 化 用 地 , 下 室 轴 网 采 用 8 1m × . 其 柱 网 平 面 布 置 图 如 构 筑 由 地 . 7 5m, 浮 托 力 , 埋 置 于 岩 土 体之 中或 之 上 的地 下结 构 或 低 洼 式 结 构 的 图 1 示 。 使 所 抗 浮 问题 非 常 突 出 … , 目前 国 内外 的 抗 浮 设 计 主 要 采 用 四 种 方 法: 自重 平 衡 法 , 力 平 衡 法 ( 置 抗 浮锚 杆 或 抗 拔 桩 ) 浮 力 消 除 抗 设 , 法, 综合 设 计 方法 j抗 浮锚 杆 法 又 分 为 预 应 力 抗 浮 锚 杆 法 和 非 , 预 应 力 抗 浮 锚 杆 法 。非 预 应 力 抗 浮 锚 杆 由 于 造 价 低 、 期 短 、 工 施 工 方 便 等 因 素 得 到 越 来 越 广 泛 的应 用 。但 在 实 际 设 计 过 程 中 , 设 计 人 员 往 往 侧 重 于 考 虑 锚 杆 的 承 载 力 问 题 , 对 锚 杆 的 布 置 方 而 式 讨 论 较 少 。 因 此 , 文 将 结 合 工 程 实 例 , 降 低 工 程 造 价 角 度 本 从
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大型地下室抗浮锚杆设计论文
摘要:抗浮锚杆的设计应当以实地勘察与基本试验作为设计依
据,并对施工中的各类不利因素加以控制,保证抗浮锚杆设计的有效
性。
在城市用地日趋紧张的今天,多层地下室结构已成为了日后建筑
领域的发展趋势,如果建筑的自重无法平衡地下水时,那么就会产生
抗浮问题,特别是滨海区域的抗浮问题尤为突出,如果不及时采取有
效措施,那么地下水会致使底板隆起,甚至开裂【1】。抗浮措施主要
有自重增加、抗拔锚杆、排水降水以及抗拔柱等,但在实际中,因受
到条件的限制,自重增加以及排水降水等措施较难有效实现,现阶段
深基坑地下室主要采用抗浮锚杆以起到抗浮作用,因此本文主要对锚
杆的设计进行如下研究。
一.抗浮锚杆的统一设计规定
根据单根锚杆的承载能力来确定锚杆的根数,荷载的效应以正常
情况下的极限状态荷载效应为标准,即水浮力分项系数为1.0,上部
分的结构自重分享系数为0.9,但不将活荷载计入其中【2】。抗浮锚
杆的抗拔承载能力应当由现场抗拔试验来确定,试验的锚杆数量至少
为3根。
当基岩的埋深深度在15米以下时,锚杆特别是非预应力的锚杆,
因其造价低、施工周期短、检测方便等因素,使其得到广泛应用。锚
杆除了自身构造外,还要从以下方面进行设计控制:杆体承载力、抗
拔承载力、底板的变形限值、锚杆的布置方法、底板内力以及锚杆的
分担浮力等。前三点由岩土工程的实地勘察结果与经验和相关规范进
行控制,另几点由设计的目标进行设计【3】。以上设计和力学行为假
定、锚杆的刚度分布形式、底板的竖向载荷分布及大小等方面有关,
可将锚杆视作弹簧,由底板与锚杆共同协作,并造成共同变形。所以
说结构整体的刚度以及间距的设计要将弹簧刚度考虑其中,同时结构
节点的载荷列阵也必须将弹簧借力点计算在内,弹簧刚度需要由锚杆
的静载的抗拔试验所得的P-S曲线所得出,如果是初步设计,也可以
经验评估的方式进行估算。
由以上分析不难看出,各区域位置板挠度直接影响了锚杆布局的
设计密度,因此还需先求出底板挠度值线图,并对于锚杆的分布进行
事先预估,之后通过有限元程度展开深入分析,以此对锚杆位置、数
目、底板内力等是否能够满足设计要求有个初步判断。锚杆科学的布
局可将锚杆数目以及板配筋形成优化组合【5】。从理论上讲,我们首
先应当把锚杆设计于版变形的最大跨中板带区域,之后再布置与柱上
的板带跨中区域,再最后则是柱的周边,此种方法较为切合实际,可
借由弹簧刚度来讲地质的变化情况反映出来,适用于复杂的条件下。
二.竖向构件支座假定
因结构关系,锚杆的受力就是来自板的变形,板的变形主要有局
部变形以及整体的上浮变形。局部变形时因板在弯矩的作用下生成的
挠度,这由板刚度大小而决定,整体的上浮变形源自柱下方支座的位
置改变,同时也由整体刚度所决定。因此我们需进行支座假定,如果
由柱子上部分传来的由自重所生成的轴向力,可将柱网中的水浮力平
衡时,柱子就不会有朝上的位移,这是整体的上浮变形则为0。如果
将柱支座假设成不动支座,传自轴自上部因自重生成的轴向力,无法
使柱网中的水浮力平衡时,那么柱下则生成了有限上移【6】。如果采
用的是不具有抗拔性能的独立式浅基础,那么柱的支座可被假设成一
个没有约束性的自由节点,若采用存在抗拔性能的桩基础,那么柱支
座则可被假设成一个弹簧,这在某种程度来说,整体上浮的变形对于
抗拔效果是有积极促进作用的,这是由于如果原本局部的变形程度较
小,那么将致使受拉的位置不够充分,此外因整体上浮,增加受力,
加大了抗浮构件的拉力。
三.锚杆的布置分析
(一)集中线状布置
通常情况下,此种方式布置在地下室的底板梁的下方。该种布置
相对来说比较集中,抵抗力强,十分利于地下室的防水施工,而个别
区域可能承载力不足,因此可采用较多的轴杆进行承载分担。但此种
方式不能完全借助传自上部的竖向力进行水浮力平衡,此种方式比较
适合较硬的岩体之中,而不能适用在软岩及土体之中,且地下室的底
板配筋率也比较大。
(二)集中点状布置
此种布置法主要布置在柱下,该方式可充分借助传自上部的轴向
力,以此来将部分水浮力平衡,此方式比较集中,也比较利于防水施
工,但需要要求将锚固定在坚硬的岩石之中,不适用软岩和土体中。
(三)面状均匀式布置
该方式是在地下室采用独立基础+防水板基础形式时,独立基础
下可不布置抗浮锚杆,防水板下方进行均匀布置,适用在大部分的土
体及岩体中,且底板厚度可以很小,配筋相对较小,但此种方式无法
将传自上部的轴向力充分利用以平衡水浮力,且因部分锚杆的承载力
相对较差,而可分担承载力的锚杆也比较少,因此这种情况下也就较
难有良好的抵抗力,且锚杆的布置比较分散,防水施工相对较难开展。
总之,锚杆的布置方式有很多种,而不同的布置方法满足的条件
也不尽相同,例如集中点状适用于坚硬岩,面状均匀式布置适用于大
部分情况,集中线状式布置适用于坚硬岩以及较硬岩。总之,在实际
设计中,应当结合实地勘察,比对不同方式的优缺点,以此选取最佳
的设计方案。
结论
锚杆以柱网内布置结构进行布置,可有效解决抗浮问题的整体平
衡性,以此实现减少底板配筋与板厚的效果,适合应用在抗浮设计中。
此外还可通过锚杆与底板的协调,并以实际的建模计算,来计算出锚
杆与底板间的真实受力,以此对包括水文条件、支座条件以及地质条
件在内的复杂条件下的抗浮情况进行分析。在计算前可采用较为简单
的对板,以此分析受力情况。依据变形特点评估锚杆的分布位置以及
数量。之后推广至地下室整体,开展全面的计算。若锚杆刚度发生突
变、支座或地下水的作用发生改变,可用加减锚杆的数量或加减锚杆
的间距等方式进行调节,使底板受力趋于一致,改善变形情况,最终
实现优化锚杆机地板配筋的设计目标。总之抗浮锚杆的设计应当以实
地勘察与基本试验作为设计依据,并对施工中的各类不利因素加以控
制,保证抗浮锚杆设计的有效性。
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