深圳地区地下建筑抗浮设计水位取值与浮力折减分析.doc

深圳地区地下建筑抗浮设计水位取值 与浮力折减分析 张欣海 (深圳市勘察研究院 广东·深圳 518026) 提要 该文就地下建筑抗浮设计水位进行了分析 ,结合深圳地区经验 ,讨论了几种常见地层结构情况下地下 建筑物抗浮设计水位的取值及浮力折减系数问题 。 关键词 地下建筑物 抗浮设计水位 浮力折减系数 Analysis of Defence Water Level and Reduction Factor of Buoyancy f or Underground Buil dings in Shenzhen Area Zhang Xinhai ( Shenzhen Investigation Institute) Abstract The paper analysed defence water level for structure design. Based on Shenzhen area practice , defence water level and reduction factor of buoyancy for underground buildings are analysed and discussed in the conditions of some common soil and rock construct ion types. Key words underground building ; defence water level ;reduction factor of buoyancy 第 71312 条规定 “: 对基础 、地下结构物和挡土墙 , 应考虑在最不利组合情况下 ,地下水对结构物的 上浮作用 ,原则上按设计水位计算浮力 ,对节理不 发育的岩石和粘土且有地方经验或实测数据时 , 可根据经验确定”。广东省标准《建筑地基基础设 计规范》(DBJ 15 - 31 - 2003) 第 51114 条规定 “: 在 计算地下水的浮托力时 ,不宜考虑地下室侧壁及 底板结构与岩土接触面的摩擦作用和粘滞作用 , 除有可靠的长期控制地下水的措施外 ,不应对地 下水水头进行折减 。”《岩土工程手册》在地下水的 浮托作用一节则说明 “: 当建筑物位于粉土 、砂土 、 碎石土和节理裂隙发育的岩石地基时 ,按设计水 位 100 %计算浮托力 ; 当建筑物位于节理裂隙不 发育的岩石地基时 , 按设计 水 位 50 %计 算 浮 托 力 ;当建筑物位于粘性土地基时 ,其浮托力较难确 定 ,应结合地区的实际经验考虑”。 上述规范和手册均要求解决两个问题 : 一是 确定浮力计算的设计水位 ; 二是对节理不发育的 1 前言 由于人防工程的需要及深圳城市的发展 ,深 圳地区地下建筑 (地下室 、地下车库 、地下商场) 越 来越多 ,而地下建筑设计中遇到的一个重要问题 就是抗浮设计问题 。其关键就是抗浮设计水位的 确定问题 。水压力计算不准确 ,要么会造成施工 过程中或竣工后结构物的上浮事故 ,要么为安全 起见会增加地下室底板厚度或增设抗浮桩 ,造成 工程投资的增大 。在实际工作中 ,笔者经常会遇 到一些设计人员询问或讨论这方面的问题 。本文 即针对深圳地区的情况 ,分析讨论地下建筑抗浮 设计水位的取值与浮力折减问题 。 2 有关规范及文献关于抗浮设计的说明 现行的有关规范对抗浮设计均有说明 ,但均 不具体 。《岩土工程勘察规范》( GB50021 - 2001)  地层分布不同 ,地下水类型不同 ,产生的地下水位 而不同 ,有上层滞水位 、潜水位 、承压水位及潜水 、 承压水混合的水位 。目前深圳地区岩土工程勘察 报告提供的钻孔稳定水位 ,大多为勘察期间的钻 孔综合水位 。此水位不一定是抗浮设计水位 。单 就抗浮设计而言 ,设计水位与几种不同类型的地 下水位是什么关系 ? 抗浮设计时需考虑的是那种 类型地下水位 ? 要具体情况具体分析 。表 1 分析 了地下室埋深与含 (隔) 水层的几种关系 。 3 设计水位的确定 浮力的计算 ,无论打折与否 ,首先都要确定抗 浮设计水位 。抗浮设计水位与地下水位并不是等 同的概念 。地下水位包括历年最高水位 、最低水 位 、静止水位 、初见水位 、稳定水位等 ,它是随季节 或补给条件而变化的 。设计水位确切的指建筑物 设计使用年限内 (包括施工期) 可能产生的最高水 位 ,一般取历年最高地下水位 。问题是由于含水 表 1 地下室埋深与含( 隔) 水层的几种关系 地下室与含 ( 隔) 水层关系 简图 地下水的作用 抗浮设计需考虑的地下水位 地下室除侧壁受静水压力的作用外 , 底板 还要承受地下水的上浮作用 , 这是最简单 最直接的一