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地下结构抗浮问题分析及稳定措施研究(论文).pdf

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·14· 地下结构抗浮问题分析及稳定措施研究 徐  迪 1,孙   森 2 (1.湖北省建筑工程质量监督检验测试中心有限公司,武汉 430000;2.武汉建诚工程技术有限公司,武汉 430040)    [摘 要 ] 随着现代社会经济的快速发展,对地下工程的开发和应用也逐渐增加。但快速发展的同时也 带来了如地下结构抗浮这类问题和挑战。通过阐述在具体工程应用中抗浮设防水位的确定、地下结构抗浮 问题的分类及其特征,并结合具体工程实例展开讨论。最后总结了关于地下结构抗浮稳定设计的措施,为 未来地下结构抗浮设计提供了思路。    [关键词 ] 地下结构;抗浮设防水位;抗浮设计;抗浮稳定    [中图分类号]  TU 354     [文献标志码]  B     [文章编号]  1001 -523X (2022 )13-0014 -03 DISCUSSION ON SEVERAL PROBLEMS OF ANTI-FLOATING DESIGN OF UNDERGROUND STRUCTURE Xu Di ,Sun Sen    [Abstract ] With the rapid development of modern social economy, the development and application of underground engineering are gradually increasing. However, the rapid development also brings problems and challenges such as anti-floating of underground structures. In this paper, the determination of anti-floating water level and the classification and characteristics of anti-floating problems of underground structures in the application of concrete projects are discussed. Finally, the measures of anti-floating stability design of underground structure are summarized, which provides ideas for anti-floating design of underground structure in the future.    [Keywords ] underground structure ; anti-floating fortification groundwater level ; anti-floating design ; anti- floating stability 1 地下结构抗浮问题的理论分析 随着经济日益发展,城市化建设速度越来越快, 地表土地资源逐渐稀少,人们开始向地下深部进军, 大部分高楼大厦都会建设地下结构,高层建筑、多层 地下室、城市地铁等建筑的建设数量飞速增加,地下 结构的面积及深度也快速增加,这也带来了许多问 题,比如地下结构的抗浮能力 [1]。在设计过程中,地 下结构的抗浮问题不容忽视。地下室底板的隆起和裂 缝和地下水浮力密切有关。若地下室上浮,还会导致 上部结构的梁、板、柱产生大量裂缝,由此造成巨大 损失 [2]。 1.1 浮力计算的基本原理 浮力是指物体在同一流体中,物体表面所受到外 界流体压力的差。根据阿基米德原理有以下公式: vwwwwwSgVV hs (1) 式中: ρw为水密度, g为重力加速度, Vw为地下 结构所排开的水的体积, γw为水的重度, h为抗浮设 计的水头, s为地下结构建筑物地板的面积。物体在 流体中受到的浮力等于其排开的液体的重力。 地下工程的抗浮设计基本原则要求地下结构在 地下水作用下不上浮、不产生开裂等破坏,包括基础 抗浮设计的措施、抗浮设防水位的确定、浮力的核 算、外墙承载力的核算、基础底板的配筋等问题,但 最关键的还是地下工程抗浮水位的确定和浮力的计 算 [3]。如何确定合理的抗浮设防水位是一个十分关键 的问题。 1.2 抗浮设防水位的确定 使用期抗浮设防水位和施工期抗浮设防水位统称 为抗浮设防水位。使用期间与施工期间可采用同一抗 浮设防水位;拟采取地下水控制措施的工程可采用不 同的抗浮设防水位。 (1)施工期间抗浮设防水位需按下列最高水位 取值:1 )拟建场地近5 年内的最高地下水位;2 )考 虑邻近工程建设对地下水补给及排泄条件的影响和地 下水控制方案确定的最不利工况水位; 3)勘察期间 获取的场地稳定地下水水位并考虑季节变化影响的最 不利工况水位。 ( 2)使用期抗浮设防水位需按下列的最高水位 取值: 1)地区抗浮设防水位区划图中场地区域的水 位区划值; 2)水位预测咨询报告提供的使用期最高 水位; 3)与设计使用年限相同时限的场地历史最高 水位。 收稿日期 :2022–03–25 作者简介 :徐迪(1988—),男,湖北麻城人,工程师,主要研究 方向为建筑结构鉴定检测及监测。 &0}3?? 建   ?    ~    6    '   & Building Structure Building Technology Development 第49第 13期 2?8 · 15· 1.3 地下结构抗浮问题的分类及其特征 ( 1)一般来说地下建筑物的抗漂浮稳定问题根 据抗浮失效过程的机理和结构破坏形态的差异,可分 为局部抗浮和整体抗浮。局部抗浮是指当地下水的浮 力小于建筑物的总重量时,建筑物的子结构或结构局 部的抗漂浮稳定问题。局部承受浮力部分的自重小于 浮力,就会造成建筑物表面浮力不均匀,导致局部结 构发生位移上浮。 整体抗浮主要是指地下水的浮力大于建筑物的总 重量,导致地下建筑物结构整体发生超过正常
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