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　　昊海馨居 4 ~ 7 号楼地下室位于阜新市新邱大街南侧、文化街西侧。总长 137. 6m,总宽 56. 7m,建筑层高 5.1m.其中，南侧的 4,5 号楼地下室为独立车库、戊类仓库及通道，其上为管道层及 6 层洋房； 北侧的6,7 号楼地下室为消防水池、配电室、机房等，其上为17 层商住楼； 西面 4,6 号楼之间地下室为通道，其上为 2 层商业网点； 东面 5,7 号楼之间地下室为通道，其上为 2 层公共用房； 楼间部分地下室为停车位及通道，其上为屋面构造层。4 ~7 号楼采用筏板基础，基础持力层均为砾砂，地基承载力特征值 fak= 310kPa.4 ~ 7号楼为框剪结构，楼间部分地下室为框架结构，最大柱距 7.8m ×7. 4m.

　　2 工程与水文地质条件。

　　2. 1 地质情况。

　　该地区古地貌为一地堑型断陷盆地，建设场地归属地貌单元为阶地。

　　2. 2 地层分布及性质。

　　该工程勘察揭露地层从上到下依次为 6 个层次，分述如下。①杂填土层 杂色，物质成分主要为粉土及砂土，含有碎砖块、石块等建筑垃圾，松散。层厚1. 70 ~ 2. 80m,平均层厚2. 37m.②粉土含细砂层 黄色，湿至饱和，稍至中密，干强度低，韧性低。以黏土为主，细砂以不规则薄夹层方式存在其中，黏土中黏粒含量 <10%.层厚 1. 1 ~ 2.40m,平均层厚 1. 65m,地基承载力特征值 fak= 160kPa.③中粗砂层 黄色，饱和，稍至中密，级配不均，冲积成因，矿物成分主要为长石及石英。层厚 0. 90 ~2.80m,平均层厚 1. 78m,地基承载力特征值 fak= 200kPa.④ 砾砂层 黄色，饱和，中密，级配不均，冲积成因，矿物成分主要为长石及石英。

　　层厚 4. 50 ~ 5. 60m,平均层厚 5. 08m,承载力特征值 fak= 310kPa.⑤强风化砂页岩 黄绿色、灰黑色，砂页岩互层状产出，表层风化强烈，呈硬塑黏性土状，岩体风化裂隙发育，裂隙中有大量松散充填物，随着深度增加，风化程度减弱。岩体成碎块状，岩体基本质量等级为 V 级。层厚 2. 40 ~2. 80m,平均层厚 2. 62m,承载力特征值 fak= 360kPa.⑥中风化硕页岩 灰黑色，砂页岩互层状产出，岩芯呈短柱状，岩体完整，呈坚硬块状，岩 体 基 本 质 量 等 级 为 IV 等。本 层 最 大 探 深25. 00m,未穿透该层。

　　2. 3 水文地质条件。

　　该场地地下水类型为第四系潜水，稳定水位埋深2. 75 ~ 3. 45m.地下室补给源主要为大气降水及临近场地补给，水位变幅约 1. 00m 左右。粉土含细砂、中粗砂及砾砂为主要含水层，粉土含细砂渗透系数 K =1m / d,中粗砂、砾砂渗透系数 K = 60m / d.根据地质报告，抗浮水位取自然地面以下 1.00m.

　　3 地下室抗浮设计的优化。

　　3. 1 地下室抗浮设计的原理。

　　3. 1. 1 抗浮计算。

　　计算地下水对结构的上浮作用时，应按 50 年一遇的设防水位计算水浮力。地下室抗浮设计包括整体抗浮和局部抗浮验算，抗浮设防水位由工程地质勘察报告提供。

　　3. 1. 2 抗浮措施。

　　当抗浮验算不满足抗浮要求时，必须采用抗浮措施，常用以下抗浮措施。

　　1） 增加配重法抗浮。

　　配重抗浮一般有 3 种方法： ①在地下室顶板上增加覆土、砂石、混凝土等； ②在底板上设低强度等级的混凝土压重，若条件允许还可将底板向外伸出，利用其上部填土的自重压力； ③设置较厚的钢筋混凝土底板。

　　前 2 种方法的优点是简单可靠、施工速度快、造价低，当建筑物的自身重度与浮力相差不大时，应尽量采用配重抗浮； 但若建筑物的自身重度与浮力相差较大，因配重部分厚度增大，地下室加深，挖土方量和浮力相应增大，顶板结构随上部覆土增加而大大增加工程量，这些都将大幅度提高工程造价，一般不宜采用。

　　2） 锚固抗浮。

　　锚固抗浮分抗浮锚杆和抗拔桩抗浮 2 类。①抗浮锚杆 锚杆是在底板和底板下土层之间的拉杆，当底板下有坚硬土层且深度不大时，设锚杆是一种即简便又经济的方法。②抗拔桩抗浮 利用桩侧摩阻力和自身重度来抵抗浮力，桩型可采用钻孔灌注桩、扩底钻孔灌注桩、钻孔灌注桩桩侧后注浆抗拔桩或预制桩。

　　3） 基础底板下释放水浮力法。

　　释放水浮力法就是在基底下方设置静水压力释放层，使基底下的压力水通过释放层中的透水系统（ 过滤层、导水层） 汇集到集水系统（ 滤水管网络） 后进入集水井排出，以释放水浮力。其适用范围为： ①基底位于不透水或弱透水层（ 渗透系数 k≤10- 5cm / s） ,且土质较坚硬的土层； ②基底位于透水层，但距基底不太深处有一层不（ 弱） 透水土层，一般采用永久止水帷幕从室外地面一直向下延伸到相对隔水层中，使外围地下水很难渗入地下室底板周围。

　　3. 2 原地下室抗浮设计。

　　1） 降水施工 按经专家论证的降排水方案进行施工降排水，保证地下水位低于基底 500mm 以下，保证施工期间地下室的抗浮。

　　2） 地下室底板、侧墙后浇带均在主体结构封顶后浇筑，以减少地下水压力对底板及侧墙的浮力。

　　3） 抗浮锚杆楼间部分地下室结构荷载无法抵抗地下水浮力，设计采用抗浮锚杆。锚杆以砾砂层为锚固端，其与锚固体黏结强度特征值 150kPa,单根锚杆抗拔承载力特征值为 195kN; 锚杆进入砾砂层长度≥2. 0m,设计长度在 2. 0m ~2. 5m,锚杆直径为 150mm,配 1 根 30/32 三级钢筋，采用二次高压灌浆施工工艺，灌入 M30 纯水泥浆，水泥选用 42. 5 级普通硅酸盐水泥，锚固体设计强度等级为 30MPa; 锚杆间距为1 700 ~2 400mm,数量共计 822 根。

　　3. 3 对原设计方案的分析、优化。

　　抗浮设计应考虑的因素有抗浮水位确定、水浮力计算和抗浮措施选用等问题。

　　3. 3. 1 抗浮水位。

　　设计时，一般取工程地质勘查报告提供的建议抗浮设计水位高度。本工程抗浮水位取自然地面以下1. 0m,即相对标高为 - 1. 000m.

　　3. 3. 2 水浮力 Nw计算。

　　浮力设计值可根据抗浮水位（ 或不利条件下建筑场地重向孔隙水压力） 和结构外部尺寸等因素，按浮力产生的力学机理进行计算。建筑物地下结构浮力：

　　Nw= Yw（ Hw- Z0） A （ 1）式中： Nw为建筑物所受浮力作用（ kN） ; Yw为水的重度（ kN/m3） ; Hw为抗浮水位标高（ m） ; Z0为建筑基底标高（ m） ; A 为建筑基底面积（ m2） .

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