地下建筑结构抗浮设计措施

更新时间:2024-01-08 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:3434 浏览:9460

【摘 要】近几年来,随着我国经济的不断发展与提高,建筑行业在我国经济快速增长的趋势中占据着非常重要的地位.同时随着建筑行业的不断创新与发展,地下室与地下建筑工程也开始越来越多,所以,在地下建筑中遇到的抗浮问题也随之引起了人们的重视.本文则主要结合地下水对地下建筑工程中的危害及影响来进行正确的分析与研究,以此来探讨出具体、合理的抗浮技术措施,利用对地下建筑物抗浮的合理设计来保证工程的质量,从而促进经济的快速发展.

【关 键 词】地下建筑;地下水;抗浮设计;措施

随着我国社会主义现代化建设的不断发展与提高,建筑行业在我国的经济增长趋势中占有很大的比例,它不仅关系到了我国经济快速发展的方向,还对我国提高居民的生活水平与生活质量都有着十分重要的影响.随着建筑行业在我国市场经济中的不断发展,地下建筑也开始逐步出现,比如:地下车场、地下室、地下商场、地下超市等等各种地下建筑.但同时在对地下建筑的实施过程中由于受到各种因素的影响和限制,地下建筑结构在设计中就容易出现很多的问题,这样不仅增加了地下建筑工程的成本,还影响到了地下建筑工程的质量.

就地下建筑工程而言,地下水是影响地下建筑工程整体构造与质量的关键原因.地下水水位的上升、下降等多种不同形态的变化不仅会影响到地下建筑地基的稳定性,还会侵蚀、破坏到建筑的结构.所以,要不断加强在地下水对地下建筑结构设计中相关问题的正确分析与探讨,以此来保证地下建筑工程的质量,提高其经济效益.

1地下水对地下建筑物的危害

1.1水位变化对地下建筑的危害

就地下水而言,它的水位升降一般是受到降雨、气候以及季节变化等各种因素的影响,然而地下水水位的上升与下降,会严重影响到地下建筑的设计.

(1)当地下水的水位上升时,它不仅会造成地震沙土液化的加快,所涉及的范围更大,还会使地下建筑结构下的岩土、岩石发生断裂、扭曲的现象,导致山体滑坡,崩塌等多种地质灾害,从而也严重降低了在建筑结构中对建筑地基的承载能力,使地下建筑结构不稳定,抗震性能也不高.

(2)当地下水的水位过度下降时,就会引发地面的塌陷、地裂的沉降等各种地质灾害,同时还会引起地下水资源的枯竭以及水质恶化等各种环境问题,这些因素都对地下建筑物的稳定性、安全性以及人民的居住环境造成了很大的威胁,

从而也导致了对地下建筑工程的设计产生消极的心理.

1.2地下水对地下建筑构件造成了很大的侵蚀性

就地下水而言,它对地下建筑构件中的可溶性石材、混泥土、管道、金属构件等各种建筑材料都造成了很大的侵蚀,这样的腐蚀不仅加快了地下建筑中各种构件的老化、破损与寿命周期的缩短,还更严重的影响了整个地下建筑结构的稳定性、安全性与牢固度.

1.3地下水的水力状态的改变

地下水的水力状态很容易发生改变,以至于在很大程度上都加大了在饱和的砂型土质中对地下建筑结构的设计难度.因为地下水的水力发生改变的时候,土质的效应力也会大大的降低,这样就很容易形成流砂,导致在建筑结构下的土体发生流动,造成地面地基的坍塌,从而严重威胁到地下建筑结构的稳定性与安全性.


2地下建筑物浮起的条件与水位的确定

根据阿基米德原理与连通管原理的理论知识来理解和运用水对地下建筑的浮力大小.所以,当地下建筑物与周围的某介质间存在自由水膜时,不管水的性质是上层滞水、潜水或者承压水,都会产生强度为Y·H的浮力(即Y为水的重度,H为建筑物基底以上的水的深度),当水的浮力重度大于地下建筑物的重量时,建筑物就会浮起.同时在水在不断给予补充的时候.建筑物也会不断的往上浮.所以水量的大小将控制着地下建筑物上浮的速度和上浮量,而水位的高低则是控制地下建筑物上浮的程度.所以,地下水是影响地下建筑整体构造与工程质量的关键因素.其间,就抗浮问题而言,只要地下建筑物的周边介质与土介质之间的水位达到一定的高度,同时水的补充速度大于水的渗流速度时地下建筑物就有可能被浮起.就抗浮水位问题分析,它分为整体稳定与局部稳定.抗浮水位是一个具有复杂性与和挑战性的问题,它水位的高低是与土质、地形地貌、地下水、环境问题等多种因素相关的,尤其是环境的变化与上层滞水的变化更是加大了其工作的难度.所以,不能只从勘察报告提供的单方面资料进行分析与探讨,应该结合当地的实际情况与相应资料,综合各种因素来进行分析与研究,从而确定抗浮水位的高低.

3地下抗浮设计方案与措施

就地下建筑结构抗浮设计与措施而言,常用的抗浮设计方案主要有以下几种:

3.1盲沟排水法

盲沟排水法主要适用与在常年水位都低于地下室的底板标高.要沿着地下室的四周和底板下设置排水管道与滤水层,将水流汇集在一起引导到排水井内,用水泵将其抽排,同时地下水位要一直保持在地下室底板下的某一标高处,使底板不受水的浮力.这种盲沟排水法不仅有效的解决了地下室的抗浮问题,还解决了地下室底板的局部抗浮,从而增加其经济效益.

3.2配重法

配重法是由于抗浮安全度不够而增加结构自重或者增加其上恒载的一种方法,它是利用底板外延的部分来增加回填土的重量.因为在底板上增加配重,就能有效的降低底板局部的压力,从而有利于减小底板与基础梁的尺寸.但是,实施配重法必须要注意的问题就是,虽然增加底板的厚度与覆土的厚度对地下室的抗浮有效,但同时也会增加基础的埋深,使地下水的浮力也相应增加,从而导致增加结构重量的作用会部分地被基础埋深所引起的浮力相抵消,所以,在使用配重法抗浮技术措施时,必须要对其进行认真的核算.

3.3抗浮桩法

抗浮桩的单桩承载力是比较大的,它是利用桩侧阻力而引起抗浮作用的,同时它的抗浮能力还受桩径、桩长、桩型以及周围地质条件的影响.抗浮桩一般是设置在柱和墙下的,受环境以及施工条件的影响比较大,其造价也较高.当按照常规设置柱下桩基不能满足其抗浮要求时,就需要在抗浮底板下增设抗拔桩.同时根据《高层建筑岩土工程勘察规程》规定:对地下水水位或者使用荷载变化较大的地下室时宜选用抗浮桩,同时抗拔桩的抗拔承载力应通过对现场抗拔静载荷的试验来确定.

4结束语

综合以上问题所述,地下建筑的抗浮施工对整个地下建筑工程的后续施工、工程进度、工程质量以及工程成本都有着非常重要的作用.同时地下建筑的抗浮设计措施还应该根据地下建筑工程的实际地质资料、周边环境、施工条件以及地下结构的情况来进行认真的分析、计算与总结,并且还要不断加强地下水对地下建筑工程结构设计影响的探究,准确的找出地下水的浮力对地下建筑结构施工设计中的重要影响与发生原因,从而更加完善地下建筑结构的设计,使其更加的合理化与科学化.同时在确保其工程质量的前提下,在对地下建筑工程的设计中还应该考虑其工程造价的经济合理性,利用科学、合理的方法来降低地下建筑工程的成本,从而达到经济效益的最大化.

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