CN106088165B - 一种岩溶地区地下室底板抗浮设计方法 - Google Patents
一种岩溶地区地下室底板抗浮设计方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种岩溶地区地下室底板抗浮设计方法,首先开挖基槽,再根据开挖出的基槽统计岩体裂隙,计算裂隙面积;考虑地下室底板原槽浇筑的情况下,根据岩体裂隙面积计算地下室底板在抗浮水位下的浮托力;根据计算出的浮托力大小进行地下室底板的抗浮设计。本发明以原槽浇筑地下室底板为前提,通过统计基底出露的岩体裂隙面积,计算地下室在抗浮水位下的浮托力。由于地下室底板只受到裂隙水的浮力作用,与地下室底板完全受浮力作用相比,减少了地下室在抗浮水位下受到的浮力,从而大大降低了岩溶地区地下室抗浮工作的成本。
Description
技术领域
本发明属于地下室底板抗浮设计领域,尤其涉及岩溶地区地下室底板抗浮设计。
背景技术
随着城市化进程的加快,城市用地变得越来越紧张,城市高层建筑或超高层建筑越来越多,基础埋深也越来越大。伴随而来的是大量地下商场、地下停车库、地铁以及多层地下室等不断涌现,因此,地下室的抗浮问题已成为一个事关工程建设的共性问题。在沿海部分城市,如上海、大连、厦门等,由于地下水浮力问题频发,已严重影响了工程建设。在西南山区如贵州、云南等地,由于大部分地区处于岩溶地带,地下水储量丰富,也极易产生地下水的浮力问题。
对于地下室底板的抗浮设计,工程上常见的设计方法有压重法(如增加底板厚度或覆盖土层厚度)抗浮、抗拔桩抗浮、抗浮锚杆抗浮等。然而,上述方法使用的前提都是在考虑地下室受完整浮力的情况下,即考虑抗浮水位以下的地下室部分全部受到浮托力作用,这无疑大大增加了抗浮成本。事实上,在岩溶山区,城市建筑场地地质环境非常特殊,基岩通常作为建筑物的持力层。在无大的爆破开挖震动或大的构造影响的情况下,基岩地基封闭性相对较好,这就使得减小地下室浮力成为一种可能(与考虑地下室受完整浮力相比)。
因此,如何提供一种岩溶地区地下室底板抗浮设计方法,以减少地下室在抗浮水位下受到的浮托力,从而降低抗浮成本,是岩溶地区进行地下室底板抗浮设计时必须考虑的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题:提供一种岩溶地区地下室底板抗浮设计方法,以解决岩溶地区因地下室受浮托力过大,从而抗浮成本增大时面临的问题。
本发明的技术方案为:一种岩溶地区地下室底板抗浮设计方法,包括如下步骤:
步骤一,根据设计要求开挖地下室基槽。基槽开挖可以采用人工或机械开挖,或俩种方法结合使用,配以爆破方法时,必须采用浅眼爆破方式。当开挖至距离基坑底部设计标高0.5米时,不得使用爆破开挖,需采用人工凿岩至设计的标高位置。
步骤二,基槽开挖完成后,清底,保证基底无积水、杂物及沉渣。根据开挖并清理后的基槽统计岩体裂隙,计算所有出露的裂隙面积之和。
步骤三,考虑地下室底板原槽浇筑的情况下,根据计算出的岩体裂隙面积之和、抗浮水位及地下室底板基底标高,计算地下室底板在抗浮水位下所受的浮托力。
步骤四,根据计算出的浮托力大小进行地下室底板的抗浮设计。步骤三计算出的浮托力用于步骤四中的抗浮设计时,需乘以一个不小于1.5的安全系数。
本发明以地下室底板原槽浇为前提,通过统计基槽出露的所有岩体裂隙面积,计算建筑物地下室受到的浮托力。由于地下室底板只在裂隙处受到浮托力作用,且岩体裂隙面积远远小于基槽面积,因此地下室底受力面积大大减小,从而受到的浮力也大大减小。与考虑整个地下室底板受浮托力作用相比,本发明有效减少了岩溶地区地下室抗浮设计时的成本和工作量。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
一种岩溶地区地下室底板抗浮设计方法(见附图1),包括如下步骤:
步骤一,根据设计要求开挖地下室基槽。基槽开挖可以采用人工或机械开挖,或俩种方法结合使用,配以爆破方法时,必须采用浅眼爆破方式。当开挖至距离基坑底部设计标高0.5米时,不得使用爆破开挖,需采用人工凿岩至设计的标高位置。
步骤二,基槽开挖完成后,清底,保证基底无积水、杂物及沉渣,保证基底平面位置、尺寸、标高、嵌入岩层满足设计要求。根据开挖出的基槽统计岩体裂隙,计算裂隙面积。设基槽上同时存在面积为a1、a2、…、an的几个节理面,则所有节理面的面积之和为Xe,则
Xe=a1+a2+…+an
步骤三,考虑地下室底板原槽浇筑的情况下,根据计算出的岩体裂隙面积之和、抗浮水位及地下室底板基底标高,计算地下室底板在抗浮水位下所受的浮托力。设地下室底板面积为A,地下室抗浮水位与底板的水头差为h,则在原槽浇筑的情况下,地下室受到的浮托力F浮为:
F浮1=Xe×h×Yw
其中,Yw为水的重度。
如考虑整个地下室底板受浮托力,则地下室受到的浮托力F浮为:
F浮2=A×h×Yw
由两个式子比较可知,由于Xe远远小于A,可知在原槽浇筑的情况下,
F浮1<<F浮2
步骤四,根据计算出的浮托力大小进行地下室底板的抗浮设计。由于地下室底板受到的浮力减小,故抗浮成本大大减小。实际使用时,为保证地下室底板的绝对安全,使用时须对Xe乘以一个不小于1.5的安全系数。即最终用于抗浮设计的浮力大小为:
F浮1=α×Xe×h×Yw
其中,α为安全系数,其值不小于1.5。
Claims (3)
1.一种岩溶地区地下室底板抗浮设计方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一,开挖基槽;
步骤二,根据开挖出的基槽统计岩体裂隙,计算裂隙面积;
步骤三,考虑地下室底板原槽浇筑的情况下,根据计算出的岩体裂隙面积之和、抗浮水位及地下室底板基底标高,计算地下室底板在抗浮水位下的浮托力;
地下室底板在抗浮水位下的浮托力的计算方法为:
设基槽上同时存在面积为a1、a2、…、an的几个节理面,则所有节理面的面积之和为Xe,则
Xe=a1+a2+…+an
设地下室底板面积为A,地下室抗浮水位与底板的水头差为h,则在原槽浇筑的情况下,地下室受到的浮托力F浮为:
F浮=Xe×h×Υw
其中,Υw为水的重度;
步骤四,根据计算出的浮托力大小进行地下室底板的抗浮设计。
2.根据权利要求1所述的一种岩溶地区地下室底板抗浮设计方法,其特征在于:步骤一中,当开挖至距离基坑底部设计标高0.5米时,采用人工凿岩至设计的标高位置。
3.根据权利要求1所述的一种岩溶地区地下室底板抗浮设计方法,其特征在于:步骤三计算出的浮托力用于步骤四中的抗浮设计时,需乘以一个不小于1.5的安全系数。
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