摘要：伴随我国城市化进程地快速推进，越来越多的人开始迁往大城市之中。而致力于城市地正常运作，许多的高楼建筑纷纷建造起来。抗浮作为地下室设计工作中的关键构成部分，用何种方式处理地下室的抗浮难题上升为了当前紧迫解决的课题，获得了国内外建筑结构设计专家们的普遍重视。地下室的抗浮倘若没能合理解决就会大大地破坏高层建筑的稳定性。对此，该文将对地下室的抗浮设计课题予以详尽阐释。
关键词：地下室；房屋建筑；结构设计；质量控制；抗浮设计
1引言
伴随城镇人数地攀升，新建造的高层建筑愈来愈多。致力于契合市民们的住宅需求，很多的房屋建筑多会引用上部多塔楼的建筑和整体式大底盘地下室架构。地下室的规模日渐扩大，往下深入的层数逐步上升。在总体的构建总成本中，地下室的建设投入占总体的比值已经高达三成，地下室结构设计质量的高低直接与总体房屋的水平高低挂钩。对此，本文特别对地下室里抗浮防水设计的关键点予以详尽地分析阐述。
2抗浮设计的重要性
多年来，伴随我国城市化水平的不断提高，运用地下室架构的建筑愈来愈广泛，但是因为地下水的困扰，地下室结构总是会阐述底板毁坏、突发性拱起、梁柱起裂等不良现象，严重地威胁着地下室结构的便利性和平稳性，特别是埋深比较大且水位较高的地下室。伴随诸多不良现象地屡屡出现，抗浮设计逐步成了地下室结构规划的关键环节。
3地下室结构设计中的抗浮设计
3.1抗浮设计
抗浮设计通常涵括了总体范围的抗浮设计以及局部范围的抗浮设计。旨在确保结构的平稳，具体的设计环节里务必要确保二者都能够达到设计的标准。按照国家有关的设计规范条例所表明，地下室结构总体性抗浮设计一定要符合K=W/F，K≥1.05的规划标准，W代表建筑体的压重和自重之和，F代表着地下水的浮力。当前通常使用的总体性抗浮设计手段为：增加自重、设计抗拔桩。局部范围的抗浮设计即根据梁柱的承载范围算出浮力状态下地下室内底板的内力，这时地基的净反力就是剔除底板本身重量的浮力。总而言之，总体性抗浮属于平稳性的范畴，局部性抗浮属于强度及异形的范畴。
3.2抗浮水位的确认
抗浮水位的确认是地下设计环节的重中之重，在地下室结构的投入成本方面意义重大。对抗浮设计水位的确认，现在还没能制定出统一的规范口径，各个勘察的部门要按照自身的认知以及具体实地地考察才能确认，所以各个地方不尽相同。水位会在一定程度上影响地下水浮力值的高低，所以在具体的计算中不可以全都根据静水压力来算出，水浮力按照地下水位的具体状况要分别根据永久承载及可变承载两个方式进行考量。
通常状况之下，地下水水位不能够在瞬时间出现很明显的改变，所以地下室结构所承载的地下水压力需要当成是永久承载，不过当发生紧急状况的时候，地下水水位极有可能产生很大的改变，这个时候就应该把地下水压力依照可变承载予以计算。有一些项目设计施工条例中表明，当地基是粉砂类土等情况之时，那么地基的透水性能较佳，这是倘若验算平稳，抗浮水位就需要考量设计是频率水位，而当与混凝土基础接触较为紧实的时候，就不需要将水浮力考量其中。又有一些项目施工设计条例表明，倘若地基是碎石粉的时候，要根据防水位100%算出水浮力。
总的来说，因为地下水浮力效用机制十分繁杂，所以地下水压力的分析也十分繁杂，于是给地下室抗浮水位的确认造成一定地阻碍，不过抗浮水位作为地下室抗浮设计中一项关键性的参照数据，抗浮设计的过程中不得不考量项目现场地下水位的浮动状况，倘若施工实际场地的水位监测数据完整，就可以按照数据提供的监测最高水位规划抗浮防水位，倘若数据不完备甚至于缺乏数据，就不得不对实际场地的地下水状况予以勘查，全面系统地考量勘查过程当中地下水的最高水位及补给、排泄状况等参数来确认最终的抗浮防水位。对较大项目或抗浮设计水位对结构设计及其成本作用很大的时候，需要在正式施工前让业主知晓抗浮设计情况，以此妥善地整合投入的成本。
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4地下室抗浮设计方案
4.1增加自重法
这一方案涵括了地下室顶板压载及底板加载等手段，提升地下结构物本身的体量，让它本身的重量一直处于大于地下水对物所造成的托浮力状况之下，以此保证物体不能够上浮。此手段的优势在于整体项目及规划较为便捷，劣势在于因为需要使用大批量的混凝土等，所以投入的成本资金会增多。
具体来说，首先顶部压载措施是把地下结构物顶板的混凝土不断地增厚，让本身的重力不断提升以此防御上浮力，由于混凝土和覆土的体量相隔甚小，因此这种手段的总体总用小，同时让地下结构和地表的相隔直径缩小，所以降低了上方覆土的厚度。这种手段同时运用在埋深很浅、不用提升压载物的厚度，不然的话，它顶层压载就会提升结构本身的成本，而布局范畴较为广泛、埋深很高的地下结构物的抗浮，并不适合使用这种手段作为抗浮方案。值得注意的是，当使用这种手段作为抗浮方案时，在正式开展项目的时候一定要绕开雨季，这是由于对于刚刚封顶的地下室，雨季是地下室稳定性最差的阶段。
侧墙加载措施即是指把地下结构物侧墙的混凝土不断增厚，此手段在增提升地下水上浮力的同时，也同时拓宽了上方覆土的总体范畴，这种手段及时可以获得很强的抗浮力，同时也不用继续加深基坑，不过与此相伴地是开挖范畴会由此日渐地拓宽，在一些繁华且地价高涨的区域内，此方法的经济效益会大大受到损害，因此这种手段通常适合运用在不受场地域约束、地价低廉的范围。
4.2设置抗浮桩
由于地下室的抗浮设防水位是按照拟建场地往年水位顶值确认的，就是是按照重新评估后确认的数值也不过是根据一些的规律所计算出来的结果，所以这一方案所最终确认工作的地下水位在通常状况之下极难实现；同时再加上设计计算的缺乏很强的精准性，也让抗拔桩都具备一些安全储备，所以“抗拔桩”长时间发挥“抗压桩”效用，此效用对有抗浮标准的地下室进行科学地下沉降落，而这一改变将会让没有缝隙的大底盘地下室在主体层级以及裙房间引发相对大的不平衡沉降差值，这就是当前工作者在设计中需要防止出现的。
除此之外，在安置抗拔桩之后需要在底板内力分析和配置钢筋的过程中考量地下水压力，如此才可以提升底板的承载能力。所以，在运用抗拔桩期间，务必要综合项目的现场状况和工程师的的项目经验。值得注意的是，在抗拔桩桩体架构规划之中，抗拔桩一般根据桩体的侧摩阻产生抗拔力，其受力的原理可以比作锚杆。所以，其侧摩阻取值的高低不可以机械地按照承载桩的侧摩阻数值来获取荷载力，一定要注意对其整合改正，整合改成的系数可以对照桩基的规范条例。设计过程中对抗拨桩的预计荷载不可以偏高于正常值，尤其是预制管桩，倘若被往上抽拨，干扰之后的抗拨力就会即可消失。抗拔桩桩体的配筋按照极限值予以抗拉配筋，可以使用不平衡配筋法，由于抗拔桩下半段的拉力十分地小，所以可以地相应地减少配筋量，降低钢筋笼的直径，以此减少项目的投入成本。
5结束语
综上所述，伴随我国经济的迅速发展以及城市人数的日益攀升，地下范围的使用量与日俱增，地下工程被应用得愈加广泛。抗浮防水设计作为地下室设计项目的关键一步，在具体的实施过程中总是会面临由于设计失误造成的地下室上浮问题，所以，该文就对高层建筑的地下室的抗浮防水设计予以了详尽地阐释，希冀对将来的类似工程提供必要的借鉴。
参考文献
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[3]周荣亮. 关于高层建筑地下室结构设计关键环节的讨论[J].科技视界，2014(26).
作者简介
李江林（1985-）男，本科学历，主要从事结构设计工作。
论文作者:李江林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：地下室论文; 水位论文; 浮力论文; 地下水论文; 结构论文; 结构设计论文; 手段论文; 《基层建设》2019年第12期论文;