某工程地下室基礎抗浮錨桿設計

高琴賢

（核工業(yè)工程研究設計有限公司，北京101300）

1 項目概況

某建筑工程總建筑面積約2.8m2，地上由不同高度的3 棟鋼筋混凝土框架和地下室組成的大底盤結構組成。

2 地質條件

擬建場地鉆孔揭露深度（20.0m）內，表層為人工填土層，其下為新近沉積土層和一般第四紀沖洪積的粉質黏土、細砂及少量重粉質黏土土層。

3 錨桿布置復核計算

3.1 抗浮計算 1（D～F 軸 / 地上 6 層區(qū)間）

3.1.1 恒載統(tǒng)計

±0.00 建筑面層厚0.13m，建筑面層材料容重14.6kN/m3，面荷載：0.13×14.6=1.9kN/m2

±0.00 結構頂板厚0.20m，鋼筋混凝土容重取26kN/m3，面荷載：0.20×26=5.2kN/m2

大板梁400mm×700mm 折算荷載=混凝土容重×梁寬×梁高×梁跨度×梁根數(shù)/樓板長×樓板寬=25×0.4×0.70×8.4×2/8.4×8.4=1.67kN/m2

-5.85m 處頂板厚0.4m，鋼筋混凝土容重取26kN/m3，則其荷載為：0.4×26=10.4kN/m2；

-10.35m 處頂板厚度0.4m，鋼筋混凝土容重取26kN/m3，則其荷載為：0.4×26=10.4kN/m2；

底板面層厚度0.15m，建筑面層材料容重20.0kN/m3，則其荷載為：0.2×15=3.0kN/m2；

基礎上填土厚度0.6m，土的容重18.0kN/m3，則其荷載為：0.6×18=10.8kN/m2；

基礎防水板厚度0.5m，鋼筋混凝土容重取26kN/m3，則其荷載為：0.5×26=13.0kN/m2；

1～6 層頂板面層荷載=標準層建筑做法荷載×樓層層數(shù)+屋頂做法荷載=1.7×5+4=12.5kN/m2；

1～6 層結構板荷載=樓板厚度×混凝土容重×樓層數(shù)=0.12×26×6=18.72kN/m2；

1～6 層頂板梁荷載=樓層數(shù)×混凝土容重×梁跨度（主梁寬×主梁高+主梁寬×主梁高+次梁寬×次梁高×次梁根數(shù)）（/樓板長×樓板寬）=6×25×8.4×（0.35×0.70+0.3×0.6+0.25×0.4×2）/（8.4×8.4）=8.66kN/m2。

以上共計96.25kN/m2。

結構柱恒載=柱高×柱寬×柱長×混凝土容重（/樓板長×樓板寬）=45×0.8×0.8×26（/8.4×8.4）=10.60kN/m2。

此范圍恒載合計：106.85kN/m2。

3.1.2 水浮力計算

抗浮水位標高：37.000m（絕對標高）；

地下室底板底標高：26.850m（絕對標高）；

水頭高度：37.000-26.850=10.15m；

水浮力：10.15×10=101.50kN/m2。

F抗=水浮力-0.95 重力=-0.0075kN/m2<0，此范圍不需布置錨桿。

3.2 抗浮計算2（A～D、N～Q軸區(qū)間/ 純地下室部分）

3.2.1 恒載統(tǒng)計

地下室頂板覆土厚0.9m，土的容重18.0kN/m3，其荷載為：0.9×18=16.2kN/m2；

±0.00 結構頂板厚0.20m，鋼筋混凝土容重取26kN/m3，其荷載為：0.20×26=5.2kN/m2；

大板梁400mm×700mm 折算荷載=混凝土容重×梁寬×梁高×梁跨度/（樓板長×樓板寬）=25×0.4×0.70×8.4×2/（8.4×8.4）=1.67kN/m2；

-5.85m 頂板厚度0.4m，鋼筋混凝土容重取26kN/m3，其荷載為：0.4×26=10.4kN/m2；

-10.35m 頂板厚度0.4m，鋼筋混凝土容重取26kN/m3，其荷載為：0.4×26=10.4kN/m2；

底板面層厚度0.15m，建筑面層材料容重15kN/m3，其荷載為：0.2×15=3.0kN/m2；

基礎上填土厚度0.6m，土的容重18.0kN/m3，其荷載為：0.6×18=10.8kN/m2；

基礎防水板0.5m，鋼筋混凝土容重取26kN/m3，其荷載為：0.5×26=13.0kN/m2。

以上共計70.67kN/m2。

結構柱折算荷載=柱高×柱寬×柱長×混凝土容重/（樓板長×樓板寬）=14.1×0.8×0.8×26/（8.4×8.4）=3.33kN/m2。

此范圍恒載合計：74.00kN/m2。

3.2.2 水浮力計算

抗浮水位標高：37.000m（絕對標高）；

地下室底板底標高：26.850（絕對標高）；

水頭高度：37.000-26.850=10.15m；

水浮力：10.15×10=101.50kN/m2。

水浮力-0.95 重力=101.5-0.95×74=31.2kN/m2。

按2.0m×2.0m 布置錨桿，單根錨桿軸向拉力標準值Nk=250kN。

F抗=325/2×2=81.25kN/m2＞31.2kN/m2，滿足要求[1]。

4 抗浮錨桿的構造要求

本項目對抗浮錨桿的構造有以下要求：（1）錨桿長度不應小于4m，且不宜大于10m；（2）錨桿的間距除必須滿足錨桿的受力要求外，尚需大于 1.5m；（3）CECS 22—2018《巖土錨桿（索）技術規(guī)程》[2]對注漿材料有要求：水泥強度應大于32.5MPa；水泥采用普通硅酸鹽水泥，其質量應符合GB 175—1992《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》的要求；攪拌水要求采用飲用水。拌和水的水質應復核現(xiàn)行行業(yè)標準JGJ 63—2006《混凝土拌和用水標準》；CECS 22—2018 對注漿材料采用的細骨料和外加劑有具體要求。

5 抗浮錨桿試驗

抗浮錨桿試驗有以下注意事項：（1）錨桿施工前應進行基本試驗，通過現(xiàn)場極限抗拔試驗確定錨桿極限抗拔承載力。試驗數(shù)量應不少于3 根，具體位置可參考平面圖現(xiàn)場確定。錨桿的極限抗拔試驗應遵照CECS22—2018 的要求執(zhí)行。（2）錨桿施工完成后應進行驗收試驗，試驗方法及驗收標準應遵照CECS22—2018 的要求執(zhí)行。（3）漿體強度檢驗用的試塊每30根錨桿應不少于1 組，每組應不少于6 個試塊。

6 項目建設效果

該房屋從2014 年建成至今，經(jīng)過幾個大雨季的考驗，地下室沒有出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，地下室底板沒有出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，抗浮錨桿運行良好，完全滿足設計及使用要求。

7 結語

本文通過工程實例，詳細介紹了抗浮錨桿用于建筑物整體抗浮時的應如何設計，如何選擇鋼筋直徑，如何確定錨桿間距等。抗浮設計水位的確定應合理可靠，應設置水位觀測井，對于超出抗浮設計水位的情況應有應對措施。在建筑過程施工中，抗浮錨桿對于消除地下水的浮力，對工程的安全穩(wěn)定起著不可缺少的作用。