本站原创【摘 要】伴随着国内经济的不断发展,建筑业也得到了飞速的发展,已经逐渐的成为了我国国民经济的支柱型产业.在城市化的进程当中,高层建筑越来越多,所以人们对于高层建筑的设计问题提出了越来越多的问题,其中高层建筑地下室设计问题越来越引起人们的关注和思考,对于地下室的设计需要重点考虑的就是抗浮设计,文章就结合这个主题,结合具体的工作实践经验对高层建筑地下室抗浮设计的注意事项进行了详细的介绍.
【关 键 词】高层建筑；地下室设计；抗浮设计
1.地下室抗浮设计介绍
所谓地下室的抗浮设计,就是结合建筑地下水位和建筑物本身所承受的自身水浮力和建筑结构的重量以及压力来综合性的考虑设计的问题.地下室的抗浮设计包括了整体以及局部设计两个方面.近些年来,高层建筑地下室的工程事故多有出现,从整体上看主要的原因有以下几个方面：
（1）对于地下室水浮力的作用机理认识严重不足,所以没有进行建筑施工前期的抗浮计算；
（2）在进行抗浮参数计算的过程中,对于水位的取值出现问题,甚至还会盲目的选择使用场地底下的水位,所以就忽视了可能会出现的最高值现象；
（3）对于抗浮计算出现严重的失误以及对于抗浮的事前准备工作没有做到位：
（4）不重视高层建筑施工环节的抗浮措施.
2.地下室抗浮设计所需要解决的问题
目前来说,高层建筑地下室抗浮设计所需要解决的主要问题就是水浮力的问题,因为地下水浮力对于地下室的整体抗浮能力会产生非常大的反作用,所以一旦地下室的地下水浮力高于抗浮能力的话,必然会出现地下室上浮,这样就会影响地下室的使用寿命和整体建筑的使用寿命.综上所述,对于高层建筑地下室抗浮设计来说,必须准确的计算地下室的整体抗浮力,这对高层建筑的整体施工起着非常重要的作用.那么结合地下室抗浮桩以及锚杆的设计要点列举出了目前抗浮设计所面临的主要问题：
2.1地下室地下水浮力计算
地下室的设计必须详细的计算出地下水浮力,这对整体建筑都有很大的作用.但是对于我国目前的状况来说,对于地下水浮力的计算还严重的缺乏,所以计算方面人才非常欠缺,对于地下水浮力的计算不精确很大程度上是因为计算的规范没有明确,所有的问题综合的计算之后就使得抗浮计算给地下室抗浮设计带来了严重的困难.
2.2地下水位的调研预测
在对地下室地下水浮力进行计算的时候必须对地下水位进行前期的仔细调查,对地下水位进行仔细的调研是为了准确的找出地下水的出水位置,而在水位出也能够很好地计算出整体水位的水浮力,如果情况允许的话,还能够相对精确地计算出地下水的出水总量.但是目前来说,由于国内地质勘查技术方面的严重匮乏,所以对于地下水位调研和预测还存在很大的问题,通常情况下都是不精确的,所以整体预测的结果就会出现严重的偏差.
3.高层建筑地下室地下水位的确定方法
通过上面的介绍可以看出地下水位的调研和预测通常情况下的结果是不精确的,另一方方面地下室的抗浮设计会受到地下水的分布、地下水的补给以及排放等因素的影响,所以为了更好地解决问题需要做好下面的工作：
3.1现场勘察
地下水位的调查确定通常都是通过现场勘察进行的,在这之前首先需要对地下的水文状况以及地质情况进行仔细的了解,其次需要分析出实际测量的含水层的主要分布规律,之后就需要更加仔细的对地下室所在区域赋存的条件进行研究分析,这两个方面的调查要充分的结合地下室所在区域的土地特点以及地形等因素,这样就能够在地下室的抗浮设计过程中找到设计的重点方位.
3.2周边区域的水文地质条件的勘察
对于现场的勘察远远不能满足整体抗浮设计的所需,还需要对周围区域的水文状况以及地质状况进行一系列的勘察,因为对于土地的整体构造以及地下水的通连状况和相应的补给规律进行了解认知的过程中,能够很好地意识到地下水和区域水的水文以及地质状况的关联.一方面对于水文条件进行分析的过程中要对地下水的通连状况进行研究分析,由于水自身的流动性会给勘测技术人员带来很大的困难,所以就需要对水文条件进行认真分析,这样就能够解决流动性带来的主要影响因素.
3.3地下水位变化的掌握
对于地下水位的变化要很好地掌握,尤其是每一个层次的水位的变化以及其他的条件,还有就是需要注意不同的季节不同水位的变化状况,同时还需要对所在区域的历史水位进行调查研究.对于地下水位的变化所面临的问题需要注意变化的趋势以及区域状况,尽可能的做到未雨绸缪,在水位变化之前就做出相应的应对措施,对于区域历史水位的调研能够相对精确地了解水位的大致状况.
4.高层建筑地下室抗浮设计注意事项
高层建筑地下室抗浮设计主要包括了两个方面：整体抗浮以及局部抗浮.建筑地下室设计的过程中要根据具体的状况,选择合适的计算方式,同时要充分的考虑地下水情况对于建筑本身的影响程度,具体的注意事项如下：
4.1整体抗浮和局部抗浮
对于高层建筑来说,地下室本身不是一个刚体,所以会产生整体或者是局部的变形和损坏,水对于地下室的浮力影响主要是以水压力的形式作用于底板上面的,所以地下室的抗浮设计首要的是验算结果的整体抗浮安全度,如果满足要求就能够继续验算局部的抗浮安全度,在进行验算的过程中需要按照每一个的柱的受荷面积进行,同时主要的是针对上部结构层数相对较少以及结构的自重比较小的部位进行,尤其是地下室中超出了高层建筑塔楼范围以外比较多的或者是塔楼以外的天井部位.对于一些特殊形状的地下室来说,比如说箱型形状基础的地下室,尽管箱内内部的隔墙有足够的强度能够将局部的抗浮出现的不足问题转化成整体抗浮,但是这个前提是需要明确是否两者能够进行转换,需要做的就是对箱型结构的刚度以及强度进行精确地计算.
4.2荷载效应注意事项
对于整天抗浮设计来说需要使用抗浮水位,对于局部的抗浮就是要防水的地板的配筋计算需要使用设计水位,另外整体抗浮设计需要使得荷载效应有一个标准的组合形式,也就是使用荷载标准值,另外一般情况下对于抗浮荷载来说不需要考虑活荷载,荷载的分项系数取值应该是1.0,对于局部抗浮设计来说需要重点考虑的就是防水的底板的配筋设计需要使用荷载效应的基本组合形式,水浮力来说也需要按照活荷载进行考虑,同时荷载的分项系数和整体荷载有一定的区别,取值时1.4.
4.3其他方面
抗拔桩应该布置在柱子下面,因为枯水期的时候地下水位一般情况下都是比较低的,所以作为建筑框架住的整体基础,这个时期框架桩本身会受到很大的压力；在地下水位处于丰水期的时候,地下水位一般情况下都是相对较高的,所以这个时间作为抵抗水浮力的抗拔桩来说,桩身是会受到很大的拉力的.抗拔锚杆需要和柱下的基础进行结合设计.
5.结论
高层建筑地下室的抗浮设计需要考虑的因素非常的多,需要对周围的地质水文等条件进行详细的考虑,希望文章给出的建议能够为这方面做出相应的贡献.