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　　由于車庫(kù)兩個(gè)區(qū)段地下室都較深，地下水位較高，均需要考慮抗浮問(wèn)題。地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)首先應(yīng)確定抗浮設(shè)防水位，其合理性對(duì)工程造價(jià)和建筑物的穩(wěn)定、安全有顯著的影響，對(duì)此國(guó)內(nèi)有關(guān)規(guī)范雖提出了要求但是尚無(wú)明確規(guī)定。實(shí)際上，抗浮設(shè)防水位是一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，其確定是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，既與場(chǎng)地的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)的背景條件有關(guān)，更取決于建筑整個(gè)運(yùn)營(yíng)期間內(nèi)的地下水位變化趨勢(shì)，而后者又受到人為作用和政府的水資源政策控制。

 

 

　　工程實(shí)踐中，抗浮措施主要有盲溝疏水截排、壓重抗浮和抗拔錨樁或錨桿。盲溝疏水截排屬于主動(dòng)抗浮，由于受諸多因素影響，該措施目前應(yīng)用較少。而后兩種措施為被動(dòng)抗浮，屬于抗力平衡型措施，為人們所熟識(shí)，被廣泛采用。其中壓重抗浮措施，即通過(guò)在地下車庫(kù)的基礎(chǔ)底板、防水板、地下室樓板或頂板上設(shè)置重度較大的混凝土或回填層增加工程自重，從而達(dá)到平衡浮力的目的，為首選抗浮措施。但是雖然每1m厚混凝土的壓重能夠抵抗約2.2m水頭的浮力，但是因設(shè)回填層增加了工程埋深從而也使浮力增大，因此當(dāng)作用于地下構(gòu)筑物的浮力水頭比較大時(shí)，該措施并不一定經(jīng)濟(jì)，此時(shí)采用抗拔樁或抗浮錨桿往往比較合適。

 

　　抗拔樁主要是利用樁體自重和樁側(cè)阻力起抗浮作用，其抗浮能力與樁型、樁徑、樁長(zhǎng)及周圍地質(zhì)條件有關(guān)，常用樁型為預(yù)制樁、沉管灌注樁和鉆孔灌注樁。由于抗拔樁直徑較大，樁多與柱子相連，使抗拔樁的間距太大，需要較厚的底板才能抵抗浮力產(chǎn)生的附加彎矩和剪力，因此抗拔樁多結(jié)合工程樁基而采用，單純作為抗拔樁造價(jià)往往較高。

 

　　抗浮錨桿則利用錨桿與砂漿組成的錨固體與巖土層的結(jié)合力作為抗浮力。因其造價(jià)低廉、施工方便、布置靈活、錨固效率高，抗拔力易于控制、利于建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)力與變形協(xié)調(diào)等優(yōu)點(diǎn)而在許多工程中得到了應(yīng)用，在多數(shù)條件下這一抗浮措施優(yōu)于壓重和抗浮樁方案。

 

　　本工程地下車庫(kù)I段為純地下車庫(kù)，地下2層，車庫(kù)頂由于綠化要求設(shè)置1.6m的覆土，車庫(kù)柱網(wǎng)8m×8m，采用了帶柱帽的無(wú)梁樓蓋的結(jié)構(gòu)形式，作用于車庫(kù)基礎(chǔ)底面浮力水頭為7.4m（浮力74kPa，考慮分項(xiàng)系數(shù)1.0），而結(jié)構(gòu)自重為71kPa（考慮分項(xiàng)系數(shù)0.9），因此抗浮驗(yàn)算不能滿足要求，需采取抗浮措施。結(jié)合本工程車庫(kù)的基礎(chǔ)特點(diǎn)，采取了如圖1所示的防水板和基礎(chǔ)梁的構(gòu)造措施，并在防水板上回填0.4m厚的毛石混凝土抗浮驗(yàn)算得以滿足，增加的壓重為7.9kN/m2（考慮分項(xiàng)系數(shù)0.9），這樣在不改變?cè)A(chǔ)設(shè)計(jì)方案、不增加埋深的情況下既滿足了抗浮要求，同時(shí)也未影響車庫(kù)基礎(chǔ)由于防水板的下降而影響其承載力對(duì)側(cè)限的要求，取得了良好效果。

 

　　本工程地下車庫(kù)Ⅱ段下沉廣場(chǎng)只有一層地下室，且取消了車庫(kù)頂?shù)母餐粒瑫r(shí)因功能要求車庫(kù)建筑地面標(biāo)高與I段相比降低了1.25m，這樣如果采用與車庫(kù)I段相同的基礎(chǔ)做法和結(jié)構(gòu)措施，本區(qū)段將比前述區(qū)段增加浮力12.5kPa，達(dá)到86.5kPa，而本區(qū)段結(jié)構(gòu)自重（包括建筑面層和防水板上0.4m的壓重）僅為46.8kPa（考慮分項(xiàng)系數(shù)0.9），所以凈浮力約為38kPa。這樣大的浮力顯然只能采用抗拔樁或抗浮錨桿，如果本區(qū)段車庫(kù)采用樁基礎(chǔ)，雖然可以發(fā)揮樁基礎(chǔ)的抗拔優(yōu)勢(shì)，但是由于車庫(kù)與主樓地下室連成一體，主樓與車庫(kù)之間差異沉降將非常顯著，計(jì)算分析表明在現(xiàn)有條件下其差異沉降將無(wú)法滿足規(guī)范要求，鑒于此本工程最終采用了抗浮錨桿方案。

 

 

　　目前對(duì)抗浮錨桿的設(shè)計(jì)和施工還沒(méi)有專門針對(duì)的規(guī)范可循，主要還是參照《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》（CECS22：2005）進(jìn)行設(shè)計(jì)。本工程地質(zhì)土層從上到下可分為人工堆積層、一般第四紀(jì)沉積層。而抗浮錨桿需從標(biāo)高-12.15m位置開(kāi)始設(shè)起，故錨桿穿越的土層為一般第四紀(jì)沉積層，依次為層④粉質(zhì)粘土、層④1砂質(zhì)粉土-粘質(zhì)粉土、層④2粉細(xì)砂、層⑤中粗砂、層⑤1粉細(xì)砂、層⑤2圓礫、層⑤3粘質(zhì)粉土、層⑤4礫砂、層⑥粘質(zhì)粉土-粉質(zhì)粘土、層⑥1砂質(zhì)粉土、層⑥2粘土、層⑦中細(xì)砂、層⑦1圓礫、層⑦2中粗砂、層⑦3粉砂，雖各層厚薄不一，但主要錨固層為粉細(xì)砂、粘質(zhì)粉土-粉質(zhì)粘土、中細(xì)砂及圓礫層，總厚度超過(guò)20m。重新調(diào)整抗水板標(biāo)高（取消抗水板上混凝土壓重），綜合考慮抗水板和基底浮力后，凈浮力約為36kPa，根據(jù)《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》及本工程特點(diǎn)，擬采用全長(zhǎng)粘結(jié)型錨桿，若每根抗浮錨桿平均承受4m2的地下水浮力，則單根錨桿抗拔力設(shè)計(jì)值為1.25×36×4=180kN。

 

　　由于所采用錨桿為永久性錨桿，且擬不采用預(yù)應(yīng)力，因此需考慮錨桿鋼筋的銹蝕問(wèn)題。關(guān)于鋼材在土中的銹蝕問(wèn)題比較復(fù)雜，我國(guó)有關(guān)規(guī)范主要從限定最小保護(hù)層厚度以及規(guī)定混凝土中水泥用量、添加劑方面定性地加以考慮。

 

　　綜合上述計(jì)算分析，本工程最終選用了全長(zhǎng)粘結(jié)型錨桿，錨桿長(zhǎng)度10m，直徑127mm，錨桿主筋采用C40的鋼筋。

 

 

　　本工程共設(shè)工程抗浮錨桿927根。為檢測(cè)錨桿的施工質(zhì)量及抗拔承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求，為竣工驗(yàn)收提供依據(jù)，本工程進(jìn)行了錨桿驗(yàn)收檢測(cè)試驗(yàn)，驗(yàn)收檢測(cè)數(shù)量依據(jù)為《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》，為錨桿總數(shù)的5%，即48根。檢驗(yàn)方法依據(jù)規(guī)程，采用現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)，拉拔力為錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值1.5倍，即270kN。試驗(yàn)在全部工程錨桿施工完成后錨桿錨固體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行。根據(jù)受檢工程錨桿所有承載體的試驗(yàn)荷載與位移關(guān)系可看出，受檢抗浮工程錨桿加載至270kN時(shí)，所有承載體均未拔出，且各承載體均未顯示出破壞跡象，荷載位移曲線幾乎都呈線性變化，從最大試驗(yàn)荷載卸荷至0.1Nt全部受檢錨桿均產(chǎn)生大幅度回彈，平均回彈率達(dá)到75.6%，同時(shí)各受檢錨桿錨頭的位移增量均比較穩(wěn)定，在最大試驗(yàn)荷載下亦未出現(xiàn)突變跡象。可見(jiàn)，受檢工程錨桿錨體的抗拔承載力均滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

 

 

　　通探討地下室錨桿抗浮設(shè)計(jì)工作，可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：①隨著地下工程埋置深度的加大，合理確定抗浮設(shè)計(jì)水位是確保地下室工程質(zhì)量安全的重要舉措；②選擇合理的抗浮設(shè)計(jì)措施，可以滿足地下室工程設(shè)計(jì)的要求，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益；③巖土錨桿技術(shù)具有較多的優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)行之有效的技術(shù)措施，具有較好的應(yīng)用前景。