抗浮樁計算+有實列-難得啊

一般抗浮計算：（局部抗?。?.05F浮力-0.9G自重＜0即可

（整體抗?。?.2F浮力-0.9G自重＜0即可如果抗浮計算不滿足的話，地下室底板外挑比較經(jīng)濟(jì)同意以上朋友的觀點，一般增大底版自重及底板外挑比抗拔樁要經(jīng)濟(jì)很多【原創(chuàng)】抗浮錨桿設(shè)計總結(jié)

抗浮錨桿設(shè)計總結(jié)

適用的規(guī)范

抗浮錨桿的設(shè)計并無相應(yīng)的規(guī)范條文，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007---2002》中“巖石錨桿基礎(chǔ)”部分以及《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-2002》有關(guān)錨桿的部分可以參考使用，不過最好只用于估算，錨桿抗拔承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定，有一些錨桿構(gòu)造做法可以參考。對于錨桿估算，推薦使用《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-2002》，對于巖土的分類較細(xì)，能查到一些必要的參數(shù)。

錨桿需要驗算的內(nèi)容

1）錨桿鋼筋截面面積；

2）錨桿錨固體與土層的錨固長度；

3）錨桿鋼筋與錨固砂漿間的錨固長度；

4）土體或者巖體的強(qiáng)度驗算；

錨桿的布置方式與優(yōu)缺點

1）集中點狀布置，一般布置在柱下；優(yōu)點：可以充分利用上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向力來平衡掉一部分水浮力；由于錨桿布置集中，對于地下室底板下的外防水施工也比較方便；對于個別錨桿承載力不足的情況，由于有較多的錨桿分擔(dān)，有很強(qiáng)的抵抗力。缺點：要求錨固于堅硬巖體中，不適用于軟巖與土體，破壞往往是錨固巖體的破壞；由于局部錨桿較密，錨桿施工不方便；地下室底板梁板配筋較大。

2）集中線狀布置，一般布置于地下室底板梁下；優(yōu)點：由于錨桿布置相對集中，對于地下室底板下的外防水施工也比較方便；對于個別錨桿承載力不足的情況，由于有較多的錨桿分擔(dān)，有較強(qiáng)的抵抗力。缺點：不能充分利用上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向力來平衡掉一部分水浮力（個人認(rèn)為考慮的話偏于不安全，對于跨高比小于6的底板梁，可以適當(dāng)考慮上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向力來平衡掉一部分水浮力），要求錨固于較硬巖體中，不適用于軟巖與土體；地下室底板板配筋較大。

3）面狀均勻布置，在地下室底板下均勻布置；優(yōu)點：適用于所有土體和巖體；地下室底板梁板配筋較小。缺點：不能充分利用上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向力來平衡掉一部分水浮力（個人認(rèn)為考慮的話偏于不安全）；對于個別錨桿承載力不足的情況，由于能分擔(dān)的錨桿較少，此情況抵抗力差；由于錨桿布置相對分散，對于地下室底板下的外防水施工比較麻煩。

4）集中點狀布置推薦用于堅硬巖；集中線狀布置推薦用于堅硬巖與較硬巖；面狀均勻布置推薦用于所有情況；

注意事項

1）集中點狀布置，抗浮錨桿與巖石錨桿基礎(chǔ)結(jié)合為優(yōu)，需注意柱底彎矩對錨桿拉力的影響特別是柱底彎矩較大的時候；

2）參考《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-2002》，應(yīng)選用永久性錨桿部分內(nèi)容；

3）巖石情況（堅硬巖、較硬巖、較軟巖、軟巖、極軟巖）應(yīng)準(zhǔn)確區(qū)分，可參考《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-2002》表7.2.3-1注4；

4）錨桿抗拔承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定，可參考《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-2002》附錄C；

5）抗浮設(shè)計水位的確定應(yīng)合理可靠，一般應(yīng)由地質(zhì)勘測單位提供，比較可靠和有說服力，

應(yīng)設(shè)置水位觀測井，對于超出抗浮設(shè)計水位的情況應(yīng)有應(yīng)對措施；

6）錨桿抗拔承載力特征值現(xiàn)場試驗時由于一般為單根錨桿加載，未考慮錨桿間距影響（附圖一填充部分），特別是錨桿間距較為密集時的情況；當(dāng)單根錨桿影響范圍內(nèi)的土體自重（附圖二填充部分）大于錨桿拉力時，可以不考慮錨桿間距影響；

7）由于錨桿鋼筋會穿過底板外防水，錨桿鋼筋應(yīng)有防水措施；

8）錨桿錨固體與（巖）土層的錨固長度應(yīng)取有效錨固長度，由于基坑開挖會對底板下土體有一定擾動，特別是采用爆破開挖的基坑，一般要加300-500MM；

謝謝bai_pppp給了我們這樣精彩的總結(jié),我也來湊合兩句.準(zhǔn)確的確定場地的地下水位是抗浮設(shè)計是否成功的前提,一般做法是,按施工期間的進(jìn)度來考慮,如果在一年內(nèi)上部結(jié)構(gòu)能做起來,荷載＞浮力,這時僅考慮近5年來,一個水文年的最高水位;若荷載＜浮力,是一個永久作用,按1/50年一遇水位設(shè)計,特殊的建筑物按1/100一遇水位;2002年我院做的一個大劇院就是按1/100考慮的.

另外,抗浮錨桿的有效長度的取值可按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》表7.2.3.1和表7.2.3.2取值，另外，也可參照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99表6.1.4取值，前者在土體與錨固體的粘結(jié)強(qiáng)度值要小一些,工程實踐中我認(rèn)為后者要更加合理,受爆破的巖體,只要灌漿質(zhì)量能保證后,抗撥力不會小,有時反而有提高.

抗浮錨桿還是要錨入堅硬巖土層為好,即便按面狀布置最好也能錨入巖石內(nèi),不然抗撥力太小,比如說淤泥或一些飽和土體能提供的抗撥力實在太小,經(jīng)濟(jì)上不合理,防水更是一個大問題,需要強(qiáng)調(diào)的是灌漿強(qiáng)度最好與地下室砼強(qiáng)度在一個等級上,否則會在結(jié)合部分出現(xiàn)裂縫,成為地下水的通道,給防水帶來一定難度.錨筋用二級螺紋鋼能得到較大的握裹力但砂漿收縮后與鋼筋的裂隙也是地下水的一個上升通道,這個問題我們一直沒解決,誰有好的建議一定要提哈.

以前做過一個抗浮設(shè)計，在獨立基礎(chǔ)里面打巖石錨桿,思路按阿基米德定律（荷載-浮力”抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)（一般取1.3）一單根錨桿的抗撥承載力=門（錨桿根數(shù)），現(xiàn)在《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》JGJ71-20048.6節(jié)有較明確規(guī)定,如果抗浮錨桿間距不滿足《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94的規(guī)定,要考慮群錨作用的影響,一般按0.8折減.

個人感覺抗浮錨桿的設(shè)計計算偏保守,其中浮力的計算是個難點,比如說粘土中的以結(jié)合水形式存在,巖石中的水多以基巖裂隙水存在,通通都按阿基米德定律計算所受浮力是乎不妥.

這方面還要聽各位同仁的建議.

巖土工程勘察規(guī)范》確實規(guī)定應(yīng)由地勘部門提供抗浮水位，但是有地勘部門提供的僅僅為勘查期間的實測水位，而非歷史最高水位，水位還有枯水期之分，所以作為設(shè)計一般考慮選取地面下0.5的統(tǒng)一做法，這點有經(jīng)驗的甲方一般會認(rèn)可

地下水的設(shè)防水位是取建筑物在設(shè)計使用年限內(nèi)可能產(chǎn)生的最高水位；

地質(zhì)報告中沒有提設(shè)計水位時，一般取室外地坪的標(biāo)高，審圖時一般沒問題。

一般采用土水分算，所以“小婿”兄所說的雖不是完全水，但也應(yīng)按設(shè)計水位進(jìn)行設(shè)計。關(guān)于地下室抗浮的計算：

我有一工程，上部五層框架，地下一層（局部人防）。地質(zhì)報告中地下水位在地面下0.8~1.

1m,地下室高3.9m?；A(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力薄壁管樁。請問地下室抗浮計算時所考慮的結(jié)構(gòu)的自重是不是為（地下室底板自重+側(cè)墻自重+內(nèi)墻自重+頂板、梁自重），而不考慮上部結(jié)構(gòu)的自重（比如說上部一層梁、板自重等等）；還有就是考慮抗浮計算時假如結(jié)構(gòu)的自重小于水浮力，是不是應(yīng)該由樁來承受（計算其抗拔力）。

在施工中交代了注意采取有效的降水措施，或采取其他有效的抗浮措施時，我們也應(yīng)計算地下室的抗浮嗎？

望Morgain兄給予指點，本人萬分感激！！

1）地下室抗浮計算時所考慮的結(jié)構(gòu)的自重：底板＋側(cè)墻自重+內(nèi)墻自重+頂板、梁自重；

（2）考慮不考慮上部結(jié)構(gòu)的自重（比如說上部一層梁、板自重等等）看你降水做到什么時候，如果降水一直做到上部都蓋好，那要當(dāng)然考慮上部自重了。

（3）考慮抗浮計算時假如結(jié)構(gòu)的自重小于水浮力，當(dāng)然應(yīng)該由樁來承受（計算其抗拔力），不夠再設(shè)抗拔樁。

（4）在施工中交代了注意采取有效的降水措施，或采取其他有效的抗浮措施時，我們也應(yīng)計算地下室的抗浮嗎？－抗浮驗算是強(qiáng)規(guī)，一切以計算書為準(zhǔn)。

除樓上所說的外.地下部分要考慮的還有：底板建筑墊層；頂板覆土；樁、承臺自重。

地上部分應(yīng)該考慮，設(shè)計時必須指定施工完第N層時方可停止降水。

抗拔樁要考慮抗拔力（盈水期）及正常承載力（枯水期）計算書要分幾版：上部恒載作用下的內(nèi)力（如果施工完主體后停止降水的）、水浮力內(nèi)力，經(jīng)過相減后的軸力用于抗拔樁設(shè)計。

地下室設(shè)計中常見問題及對策措施（轉(zhuǎn)貼）目前城市建設(shè)中建造了大量的地下室及地下車庫，由于涉及到工期和投入的建設(shè)費用，設(shè)計中與地下室相關(guān)的不少問題也逐漸變得突出起來。地下室按其使用功能可分為普通、人防和平戰(zhàn)三類，這里僅對普通地下室設(shè)計中遇到的常見問題進(jìn)行分析，并給出對策措施，以供工程設(shè)計參考。

關(guān)鍵詞：地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計

一、抗震要求地下室如果設(shè)計不當(dāng)，對整體抗震性能會產(chǎn)生較大影響，根據(jù)南京市施工圖審查要點，對于半地下室的埋深要求應(yīng)大于地下室外地面以上的高度，才能不計其層數(shù)，總高度才能從室外地面算起。地下室的墻柱與上部結(jié)構(gòu)的墻柱要協(xié)調(diào)統(tǒng)一。地下室頂板室內(nèi)外板面標(biāo)高變化處，當(dāng)標(biāo)高變化超過梁高范圍時則形成錯層，未采取措施不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位，規(guī)范明確規(guī)定作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室樓層的頂樓蓋應(yīng)采用梁板結(jié)構(gòu)，地下室頂板為無梁樓蓋時不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位。結(jié)構(gòu)計算應(yīng)往下算至滿足嵌固端要求的地下室樓層或底板，但剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)層數(shù)應(yīng)從地面往上算，并應(yīng)包括地下層。

存在的常見問題如：半地下室埋深不夠，房屋層數(shù)包括半地下室層已達(dá)8層，層數(shù)和總高

度超過要求，違反《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，（GB50011-2001）第7.1.2條。地下室抗震等級為三級，而上部結(jié)構(gòu)為二級，按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）第6.1.3條地下室也應(yīng)為二級等問題。

二、荷載取值與組合

地下室外墻受彎及受剪計算時，土壓力引起的組合時，其荷載分項系數(shù)取1.35。對于地面活荷載，同樣應(yīng)乘側(cè)壓力系數(shù)，許多設(shè)計中計算不對。地下室底板的強(qiáng)度計算時，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）第3.2.5條板、覆土的自重的荷載分項系數(shù)取1.0。抗浮計算時，板、覆土的自重的荷載分項系數(shù)應(yīng)取為0.9。地下室外墻的土壓力應(yīng)為靜止土壓力，根據(jù)土性的不同分別采用不同的計算方法，粘性土采用水土合算，砂性土采用水土分算。

如果地下室頂部沒有房屋，是空曠場地，其荷載是否要考慮平時消防車荷載或大于消防車的

可能荷載，實際中比較取起控制作用的荷載作為設(shè)計依據(jù)。另如某工程設(shè)計在-1.55m標(biāo)高處一層平面是地下室頂板，活載只考慮4.5KN/m2，未計覆土荷載，消防車荷載。地下車庫活載取值6.0KN/m2，不滿足《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）第4.1.1條，未考慮消防車荷載，或者施工過程中和使用過程中可能出現(xiàn)的載重車荷載,與消防車荷載比較取大值。的效應(yīng)為永久荷載效應(yīng)，可變荷載效應(yīng)控制的組合時，土壓力的荷載分項系數(shù)取1.2；永久荷載效應(yīng)控制。

三、外墻計算模型地下室外墻配筋計算：有的工程外墻配筋計算中，凡外墻帶扶壁柱的，不區(qū)別扶壁柱尺寸大小，一律按雙向板計算配筋，而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理，其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議：除了垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大（如高層建筑外框架柱之間）外墻板塊按雙向板計算配筋外，其余的外墻宜按豎向單向板計算配筋為妥。豎向荷載（軸力）較小的外墻扶壁樁，其內(nèi)外側(cè)主筋也應(yīng)予以適當(dāng)加強(qiáng)。外墻的水平分布筋要根據(jù)扶壁柱截面尺寸大小，可適當(dāng)另配外側(cè)附加短水平負(fù)筋予以加強(qiáng)，外墻轉(zhuǎn)角處也同此予以適當(dāng)加強(qiáng)。地下室外墻計算時底部為固定支座（即底板作為外墻的嵌固端），側(cè)壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩大小一樣，底板的抗彎能力不應(yīng)小于側(cè)壁，其厚度和配筋量應(yīng)匹配，這方面問題在地下車道中最為典型，車道側(cè)壁為懸臂構(gòu)件，底板的抗彎能力不應(yīng)小于側(cè)壁底部。地下室底板標(biāo)高變化處也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)類似問題：標(biāo)高變化處僅設(shè)一梁，梁寬甚至小于底板厚度，梁內(nèi)僅靠兩側(cè)箍筋傳遞板的支座彎矩難以滿足要求。地面層開洞位置（如樓梯間）外墻頂部無樓板支撐，計算模型和配筋構(gòu)造均應(yīng)與實際相符。車道緊靠地下室外墻時，車道底板位于外墻中部，應(yīng)注意外墻承受車道底板傳來的水平集中力作用，該荷載經(jīng)常遺漏。

四、頂?shù)装搴蜆翘?/p>

設(shè)計中存在的常見問題如：地下室頂板，板厚選用100mm，不符合《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）第6.1.14條；底板配筋14@100，不符合《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）第12.2.4條；地下室頂板厚度、地下部分柱配筋不符《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）第6.1.14條。地下室混凝土底板、頂板、墻配筋不符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）第9.5.1條及（GB50038-94）第4.7.8條等。

五、地下水與抗浮地下水位及其變幅是地下室抗浮設(shè)計重要依據(jù)，實際地下室抗浮設(shè)計中往往只考慮正常使用極限狀態(tài)，對施工過程和洪水期重視不足，因而會造成施工過程中由于抗浮不夠出現(xiàn)局部破壞。另外，實際中在同一整體大面積地下室上建有多棟高層和低層建筑，而地下室面積大，形狀又不規(guī)則，加之局部上方?jīng)]有建筑，此類抗浮問題也相對比較難以處理，須作細(xì)致分析處理。

常見設(shè)計問題如：地下水位未按勘察報告確定，或勘察報告未提供計算浮力的地下水位及其

變幅，違反了《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）第3.0.2條；斜坡道未進(jìn)行抗浮驗算，斜坡道與主體分縫處未作處理；抗浮驗算不滿足要求，《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001）第3.2.5條等。

六、裂縫及控制方法地下室外墻混凝土易出現(xiàn)收縮，受到結(jié)構(gòu)本身和基坑邊壁等的約束，產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，直至出現(xiàn)收縮裂縫，地下室外墻裂縫寬度控制在0.2mm之內(nèi)，其配筋量往往由裂縫寬度驗算控制。

工程中許多設(shè)計將地下室防水結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算彎距調(diào)幅、有的下端按鉸接、有的未考慮荷載分項系數(shù)、多層時未按多跨連續(xù)計算，地下室外墻在計算中漏掉抗裂性驗算（違反GB50108-2001第4.1.6條），地下室外墻與底板連接構(gòu)造不合理，建筑物超長未設(shè)縫或留置后澆帶（違反GB50010-2002第9.1.1條），后澆帶的位置設(shè)置不當(dāng)，外墻施工縫或后澆帶詳圖未交代，室外出入口與主體結(jié)構(gòu)相連處未設(shè)沉降縫等，導(dǎo)致違反設(shè)計規(guī)范，產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。某工程地下室設(shè)計成一個大底盤，而該大底盤下的基礎(chǔ)形式同時有天然地基、樁基、剛性樁復(fù)合地基

（違反GB50011-2001第3.3.4條），此類基礎(chǔ)即使設(shè)置后澆帶也僅適合施工階段。

地下室整體超長，應(yīng)采取相應(yīng)措施，防止裂縫開展，采取的主要措施：①補(bǔ)償收縮混凝土,即在混凝土中滲入UEA、HEA等微膨脹劑。以混凝土的膨脹值減去混凝土的最終收縮值的差值大于或等于混凝土的極限拉伸即可控制裂縫。②膨脹帶，由于混凝土中膨脹劑的膨脹變形不會與混凝土的早期收縮變形完全補(bǔ)償，為了實現(xiàn)混凝土連續(xù)澆注無縫施工而設(shè)置的補(bǔ)償收縮混凝土帶，根據(jù)一些工程實踐，一般超過60m設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶。③后澆帶，作為混凝土早期短時期釋放約束力的一種技術(shù)措施，較長久性變形縫已有很大的改進(jìn)并廣泛任用。④提高鋼筋混凝土的抗拉能力，混凝土應(yīng)考慮增加抗變形鋼筋，對于側(cè)壁，增加水平溫度筋，在混凝土面層起強(qiáng)化作用。側(cè)壁受底板和頂板的約束，混凝土脹縮不一致，可在墻體中部設(shè)一道水平暗梁抵抗拉力。

七、保護(hù)層和墊層厚度

《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108-2001)對防水混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)定：結(jié)構(gòu)厚度不應(yīng)小于25Omm；裂縫寬度不得大于0.2mm，并不得貫通；迎水面鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm。防水混凝土結(jié)構(gòu)底板混凝土墊層，強(qiáng)度等級不應(yīng)小于C15，厚度不小于100mm，在軟弱土層中不應(yīng)小于150mm。工程實踐表明如果結(jié)構(gòu)厚度或迎水面鋼筋保護(hù)層厚度小于規(guī)范限值常常是引起滲漏水現(xiàn)象的常見原因，因此規(guī)范修訂以后對限值作了相應(yīng)的提高，應(yīng)引起注意。地下室頂板鋼筋應(yīng)加強(qiáng)，保護(hù)層和混凝土墊層及強(qiáng)度等級應(yīng)按規(guī)范加注(GB50108-2001第4.1.6條)。否則就會產(chǎn)生如下類似問題：地下室外墻、底板等迎水面保護(hù)層厚40mm，底板與土接觸處鋼筋保護(hù)層厚35mm，不適合GB50108-2001第4.1.6條；柱保護(hù)層25mm，違反GB50010-2002第9.2.1條；地下室墊層采用C10混凝土，或底板下未做混凝土墊層，違反GB50108-2001第4.1.5條和第4.1.5條；未見地下混凝土構(gòu)件環(huán)境類別劃分與對應(yīng)的鋼筋混凝土構(gòu)件保護(hù)層厚度，不符合GB50010-2002第921條等。

作者:wkwlmq發(fā)布日期:2005-12-27總結(jié)的不錯，但文章中“對于半地下室的埋深要求應(yīng)大于地下室外地面以上的高度，才能不計其層數(shù)”，本人認(rèn)為還應(yīng)控制室外地面以上的絕對高度才對。

作者:tml228發(fā)布日期:2005-12-27

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》7.1.2條的注釋1可知：對于嵌固條件不好的半地下室多層砌體房屋和底部框架、內(nèi)框架房屋的總高度應(yīng)從地下室室內(nèi)地面算起；

對于半地下室的埋深大于地下室外地面以上的高度時，作者認(rèn)為此半地下室嵌固條件好，房屋的總高度應(yīng)允許從室外地面算起。因此，我認(rèn)為文章中“對于半地下室的埋深要求應(yīng)大于地下室外地面以上的高度，才能不計其層數(shù)”沒錯。

作者:tml228發(fā)布日期:2005-12-27

摘要：本文通過對深圳市泰然實業(yè)有限公司306高層工業(yè)廠房地下室(含人防)工程設(shè)計實例的分析，對含人防的高層建筑地下室的設(shè)計兩個問題提出幾點探討性意見。

關(guān)鍵詞：人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計

一、工程簡介

深圳市泰然實業(yè)有限公司306高層工業(yè)廠房是1棟18層(地下1層)的框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的高層工業(yè)建筑。建筑面積31200m2,建筑高度79.8m，地震烈度為7度，框架等級為3級，剪力墻等級為2級。地下室面積3908m2,其中含人防面積1390m2，分兩個人防單元，層高4.4m，樁基采用預(yù)應(yīng)力砼管樁。

地下室的設(shè)計中考慮人防的問題，有一個平戰(zhàn)結(jié)合的問題，即既要考慮平常使用時荷載較小，需滿足建筑使用上大空間的問題，又要考慮人防時荷載較大，結(jié)構(gòu)上很難滿足大空間的問題，如何協(xié)調(diào)兩種狀態(tài)下不同的使用要求，以下講幾點筆者在人防設(shè)計方面的一些體會，以資借鑒。

二、人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點

人防即人民防空，人民防空的任務(wù)是根據(jù)國防的需要，動員和組織群眾采取防護(hù)措施，防范和減輕空襲危害。除采取人員疏散的措施之外，也是戰(zhàn)時防空的最重要的措施之一。防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容包含兩方面：一是主體結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括頂板、外側(cè)墻、底板等其它構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，二是孔口防護(hù)設(shè)計，包括出入口的防護(hù)和消波系統(tǒng)（防護(hù)設(shè)備），其中出入口的防護(hù)包含防護(hù)密閉門的選用、門框墻、臨空墻的計算、出入口通道（包括風(fēng)井）的計算等幾個方面，而消波系統(tǒng)則包含防爆破活門的選用和擴(kuò)散室（箱）的設(shè)計，那么，這些內(nèi)容的結(jié)構(gòu)設(shè)計與一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計有何不同呢?

第一、結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性可以降低，一般建筑結(jié)構(gòu)pfMO，而人防結(jié)構(gòu)pf=6%，第二，考慮結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)，第三，結(jié)構(gòu)構(gòu)件可考慮進(jìn)入塑性工作狀態(tài)，第四、材料設(shè)計強(qiáng)度可以提高，實驗表明，在快速加載的情況下，這時材料力學(xué)性能發(fā)生比較明顯的變化，主要表現(xiàn)為強(qiáng)度提高，但變形性能包括塑性性能等基本不變，這對結(jié)構(gòu)工作起到有利作用，例如鋼材強(qiáng)度可提咼1.15~1.5倍，對砼強(qiáng)度可提咼1.5倍，這是在設(shè)計中考慮材料強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)來完成的，第五，重視構(gòu)造要求，人防設(shè)計的許多構(gòu)造要求是與一般的建筑設(shè)計不同的，要求更為嚴(yán)格，故僅僅只考慮受力計算，不考慮構(gòu)造措施是不合理的。

根據(jù)以上所述的結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點，我們可以確定防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則，①平戰(zhàn)結(jié)合，取控制條件，在民用建筑的人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一般只涉及5級或6級人防設(shè)計，結(jié)構(gòu)的頂板基本上都由戰(zhàn)時控制，而側(cè)墻和底板則因地下室的結(jié)構(gòu)型式的不同而由實際情況確定；②只進(jìn)行強(qiáng)度的驗算，由于在核爆動荷載作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形極限已用允許延性比的控制，且在確定各種構(gòu)件允許延性比時，已考慮了對變形的限制，因而在防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不必再單獨對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形與裂縫開展進(jìn)行驗算；③只考慮一次核襲擊；④注意各部件的協(xié)調(diào)，以免因設(shè)計控制標(biāo)準(zhǔn)不一致而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部先行破壞，失去整個防護(hù)建筑的作用；⑤地面與地下承重結(jié)構(gòu)體系要協(xié)調(diào)，不能出現(xiàn)兩者強(qiáng)弱相差較大的情況。了解了結(jié)構(gòu)人防設(shè)計的特點及原則之后，我們首先就必須確定計算所需的荷載值。

三、人防荷載的確定如前所述，人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計主要考慮抵抗空氣沖擊波。當(dāng)核武器在空中爆炸時，當(dāng)沖擊波傳播到地表時，形成反射沖擊波，因反射波是在被入射波壓密和加熱過的空氣中傳播，且壓力又咼，所以反射波的傳播速度要比入射波快，當(dāng)反射波波陣面終于趕上入射波波陣面后，則匯合成為一單一的沖擊波，即合成波，合成波波陣面靠近地面部分是垂直于地面的，即合成波是水平方向傳播的，對抗力等級較低的防空地下室來說，所受的沖擊波即為這種合成波（即地面沖擊波）。防空地下室的頂板一般就直接承受地面沖擊波的超壓和負(fù)壓作用，而對于側(cè)壁和底板，因空氣沖作用于地表，壓迫土體并使其產(chǎn)生運動，上層土體受壓后連續(xù)向下傳遞壓力，這種土體的壓縮狀態(tài)由上向下逐層傳播過程稱為土中壓縮波的傳播，當(dāng)遇到側(cè)壁或底板的阻擋后，則會產(chǎn)生超壓、動壓和負(fù)壓作用，這就是側(cè)壁和底板需考慮的問題。本工程人防地下室防護(hù)等級為6級（級別的確定是根據(jù)國家制訂的《人民防空工程戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求》確定的，是由人防部門確定后發(fā)文予設(shè)計單位），采用全埋式現(xiàn)澆鋼筋混凝土人防地下室，各部位等效靜荷載取值分別為：

頂板：首層外墻為180mm實心磚填充墻，且墻面開孔面積大于50%,故不計上部建筑物對地面空氣沖擊波超壓作用的影響，等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=60KN/m2。

側(cè)墻：上部建筑物為抗震設(shè)防的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，故應(yīng)放入上部建筑物對地面空氣沖擊波超壓值的影響，根據(jù)本工程地質(zhì)條件，人防地下室側(cè)壁范圍內(nèi)分別有非飽和土和飽和土，取其加權(quán)平均值，并考慮周圍基坑支護(hù)的阻隔作用，故地下室側(cè)壁等效靜載荷標(biāo)準(zhǔn)值q=40KN/m2。

底板：本工程采用樁基礎(chǔ)，當(dāng)核爆荷載q作用于頂板時，荷載隨板、梁、柱傳至樁上，因人防設(shè)計時不考慮地基承載力和地基變形，由q產(chǎn)生的q由樁與底板共同承受，故小于規(guī)范中按箱形地下室底板的等效靜荷載值40?50KN/m2。,與平時荷載作用下因樁不均勻沉降而產(chǎn)生的底板受力相比，不起控制作用，故不予考慮。

門框墻：所受荷載由兩部分組成，一是直接作用在墻上的荷載qe=200KN/m2。；二是由門扇傳來的等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值，分別按門扇的型號、大小計算確定。

5?臨空墻：依工程實際情況和規(guī)范表4.5.7取其等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值為130KN/m2。

6?隔墻：隔墻分兩種，一是相鄰防護(hù)單元間隔墻的設(shè)計壓力值為50KN/m2。；二是6級人防地下室與普通地下室相鄰間的隔墻，其普通地下室一側(cè)的設(shè)計壓力選用值為90KN/m2。其它各種防護(hù)密閉門、防爆波活門、擴(kuò)散室的設(shè)計壓力均由規(guī)范中有關(guān)規(guī)定選用，當(dāng)所有構(gòu)件的等效靜荷載值確定后，即可進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算。

四、荷載組合和內(nèi)力分析作用在防空地下室結(jié)構(gòu)上的荷載，應(yīng)包括核爆動荷載、上部建筑物自重、土壓力、水壓力及防空地下室的自重等，規(guī)范中對防空地下室不同部位應(yīng)考慮的荷載組合給出了一個表格，結(jié)構(gòu)設(shè)計時可根據(jù)各工程的結(jié)構(gòu)特點結(jié)合表格確定所需進(jìn)行荷載組合的項目，本工程各個部位參與組合的荷載分別為：

頂板：頂板核爆動荷載標(biāo)準(zhǔn)值，頂板靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值。

側(cè)墻：豎向：頂板傳來的核爆動荷載標(biāo)準(zhǔn)值、靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，上部建筑物自重標(biāo)準(zhǔn)值（僅有局部剪力墻部位），外墻自重標(biāo)準(zhǔn)值。橫向：核爆動荷載產(chǎn)生的水平動荷載標(biāo)準(zhǔn)值、土壓力、水壓力。

內(nèi)承重墻（柱）：在本工程中，將平時和戰(zhàn)時的荷載值進(jìn)行對比不難發(fā)現(xiàn)，戰(zhàn)時所增加的頂板核爆動荷載標(biāo)準(zhǔn)值小于平時各樓層的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值之和，故此部位構(gòu)件不由戰(zhàn)時條件控制。

在進(jìn)行荷載組合時，需要明確兩個問題：一是上部建筑物質(zhì)自重標(biāo)準(zhǔn)值的確定，規(guī)范的條文說明中第4.3.14條已詳細(xì)說明了各種不同的上部結(jié)構(gòu)型式，在進(jìn)行荷載組合時可氛圍全部考慮、考慮一半和不考慮三種情況，設(shè)計時應(yīng)認(rèn)真分析確定。二是頂板的組合中是否考慮上部建筑物的倒塌荷載值，因為倒塌荷載的作用時間滯后于沖擊波峰值作用時間，且規(guī)范規(guī)定的倒塌荷載產(chǎn)生的靜荷載值為50KN/m2。，小于沖擊波對頂板的等效靜荷載值，因此在頂板荷載組合中不必計入倒塌荷載值。

在防空地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，其承載力設(shè)計應(yīng)采用下列極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式：yo（ygs+YQS）sR（f,f,ak,……）（見規(guī)范第462條），需要指出的是幾個系數(shù)的定義：丫0—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取1.0；yQ—等效靜荷載分項系數(shù)，取1.0；f一混凝土動力強(qiáng)度設(shè)計值（參規(guī)范表463）；f—鋼筋動力強(qiáng)度設(shè)計值。（參規(guī)范表463）由上式可明顯看出人防設(shè)計的特點（如前所述），這樣與平時狀態(tài)下的內(nèi)力情況進(jìn)行比較，本工程中，頂板、側(cè)壁及人防區(qū)域內(nèi)構(gòu)件的水平受力由戰(zhàn)時控制，底板、基礎(chǔ)由平時控制。求出構(gòu)件的內(nèi)力和配筋后，剩下需注意的問題就只有一些構(gòu)造要求了，《規(guī)范》第4.7節(jié)中已作了很詳細(xì)的規(guī)定，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員只需認(rèn)真研究體會規(guī)范條文的條件和適用范圍，結(jié)合工程實際情況就可順利地完成人防地下室各主要構(gòu)件的設(shè)計了。解決了主要構(gòu)件的問題，人防地下室孔口防護(hù)的設(shè)計和平戰(zhàn)結(jié)合就成了剩下需研究的問題。

五、孔口防護(hù)和平戰(zhàn)兼顧孔口防護(hù)包含三部分的設(shè)計內(nèi)容：一是防護(hù)密閉門與消波系統(tǒng)的設(shè)計，二是出入口通道內(nèi)臨空墻、門框墻的設(shè)計，三是孔口其它構(gòu)件，如風(fēng)井、防倒塌棚架、開敞式通道、相鄰單元之間的隔墻等的設(shè)計，其中第二、三條中的臨空墻、相鄰單元之間的隔墻已在上節(jié)中談到了荷載的確定，設(shè)計人員可按一般墻體的計算模式，考慮人防設(shè)計的特點計算出內(nèi)力和鋼筋，而門框墻的設(shè)計一般是按懸臂梁計算，但需注意的就是因平時使用時需要的出入口通道均較寬，而戰(zhàn)時又相應(yīng)較窄，這樣有可能會使門框墻的懸臂長度過長，而使水平筋過大，這種情況下，可考慮在不影響功能使用的前提下，加設(shè)柱、梁改變門框墻的受力型式，得到較為經(jīng)濟(jì)的設(shè)計效果，風(fēng)井的設(shè)計中只計算土中壓縮波的壓力，對空氣沖擊波則不予考慮，因兩者不會同時作用。開敞式通道更不考慮核爆動荷載，只考慮靜土側(cè)壓力，而防倒塌棚架的設(shè)計分豎向和橫向兩項，豎向力即為倒塌荷載50KN/m2,屬靜載，橫向力即動壓設(shè)計值q,由《規(guī)范》第4.5.10條確定，這兩項受力作用時間存在間隔，故不考慮同時作用，下面主要談?wù)劦谝粭l的設(shè)計內(nèi)容。

當(dāng)空氣沖擊波到達(dá)出入口通道時，雖然有通道出入口的擴(kuò)散作用，但遇墻體和門的反射作用使作用在門上的總效應(yīng)大于空氣沖擊波的壓力，約為2.0?3.5倍。為方便工程設(shè)計人員，國家將防密門進(jìn)行系列化處理，依據(jù)設(shè)計壓力和門洞尺寸就可輕松地選擇定型的防密門。而消波系統(tǒng)的產(chǎn)生是因為濾毒通風(fēng)設(shè)備所能承受的允許壓力遠(yuǎn)小于空氣沖擊波，若其防護(hù)措施不能與主體抗力相適應(yīng)，將直接影響整體工程防護(hù)能力。消波系統(tǒng)的基本思想是以堵為主，堵消結(jié)合，堵就是采用防爆波活門將沖擊波的大部分阻擋在室外，消就是使從活門孔進(jìn)入的少量沖擊波通過擴(kuò)散室的擴(kuò)散膨脹作用削弱其壓力，使其進(jìn)入內(nèi)部的壓力不超過設(shè)備的允許壓力，規(guī)范表4.9.1給出了消波系統(tǒng)選擇表，可按抗力等級與允許余壓值予以確定，一般由防爆波活門及擴(kuò)散室組成，防爆波活門的選用和擴(kuò)散室各部分尺寸的確定均可在《規(guī)范》中找到相應(yīng)的表格和公式得到落實。這項工作在設(shè)計過程中既可由結(jié)構(gòu)專業(yè)完成，也可由建筑、通風(fēng)專業(yè)完成。

擴(kuò)散室前墻即安裝懸板活門的墻面為臨空墻，墻面本身受的荷載及活門傳來荷載均按臨空墻荷載取值，擴(kuò)散室與土相鄰的頂?shù)装寮巴鈮Π赐林袎嚎s波壓力確定荷載。

平戰(zhàn)兼顧設(shè)計是深入貫徹“平戰(zhàn)結(jié)合”建設(shè)方針一個重要環(huán)節(jié)，由于人防工程是戰(zhàn)時遭受敵襲擊時作為保障城市居民生命安全和堅持工作的一種具有特殊功能要求的建筑物，因此它需要承受的荷載較一般結(jié)構(gòu)大幾十倍至數(shù)百倍，而且密閉要求很高，所以在設(shè)計中應(yīng)盡量減小結(jié)構(gòu)跨度，減少并縮小直通大氣的各種孔口，而這種處理原則，恰為平時使用造成諸多困難，《規(guī)范》第4.8條中對此點作了指導(dǎo)性的規(guī)定，所以具體做法應(yīng)根據(jù)平時和戰(zhàn)時的具體要求和工程本身的實際條件綜合研究確定。

平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計的基本原則是：1.工程平戰(zhàn)用途相近；2.轉(zhuǎn)換工作要??；3一次設(shè)計，分兩步施工；4.考慮兼容性和通用性；5.轉(zhuǎn)換措施要求快速、經(jīng)濟(jì)、簡便、可靠。依據(jù)此原則，本工程在設(shè)計中，對于戰(zhàn)時封堵設(shè)計，曾考慮采用整快砼板(厚80—100mm)封堵出入口，砼板四周包有槽鋼，下部分有滑輪，可在軌道中滑動，平時滑至門邊固定，戰(zhàn)時推動大門封堵出入口，即能保證封堵效果，而且簡單、方便，不占空間，但不屬于人防戰(zhàn)時封堵的常規(guī)設(shè)計，故后改為預(yù)制砼塊，豎向拼接封堵，得到人防審批部門的認(rèn)可。

作者:tml228發(fā)布日期:2005-12-27

摘要：地下室與基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)注意的問題

關(guān)鍵詞：地下室基礎(chǔ)

地基承載力特征值與地質(zhì)報告矛盾。

地下工程防水混凝土底板混凝土墊層應(yīng)按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108—2001)要求不應(yīng)小于C15，厚度不應(yīng)小于100mm,在軟弱土層中的厚度不應(yīng)小于150mm。防水混凝土結(jié)構(gòu)厚度不應(yīng)小于250mm。

地下工程防水混凝土迎水面鋼筋保護(hù)層厚度《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108—2001)要求不應(yīng)小于50mm。并應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度的計算，裂縫寬度不得大于0.2mm，并不得貫通。設(shè)計中許多設(shè)計人將地下室防水結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算彎距調(diào)幅、有的下端按鉸接、有的未考慮荷載分項系數(shù)、多層時未按多跨連續(xù)計算等，也不進(jìn)行裂縫計算，導(dǎo)致違背強(qiáng)條。

地下室外墻與底板連接構(gòu)造不合理；外墻鋼筋的搭接不符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010—2002)根據(jù)縱向鋼筋搭接接頭面積百分率修正搭接長度的要求。

地下室外墻設(shè)計中應(yīng)考慮樓梯間，車道等支承條件不同的外墻計算與設(shè)計，不能與一般外墻相同。當(dāng)頂板不在同一標(biāo)高時，應(yīng)注意外墻上部支座水平力的傳遞問題。

地下水位較高時，應(yīng)特別注意只有地下室部分和地面上樓層不多時的抗浮計算，采用樁基時應(yīng)計算樁的抗拔承載力。

高層地下室采用獨立柱基或條基加抗水底板時，應(yīng)在抗水板下設(shè)褥墊，以保證實際受力與設(shè)計計算模型相同。

地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級、乙級的建筑物應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007—2

002)3.0.2條進(jìn)行地基變形設(shè)計。

對一下建筑物的樁基應(yīng)進(jìn)行沉降驗算：(強(qiáng)條)

地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級的建筑物樁基。

體形復(fù)雜、荷載不均勻或樁端以下存在軟弱土層的設(shè)計等級為乙級的建筑物樁基。

摩擦型樁基。

樁基礎(chǔ)的沉降不得超過建筑物的沉降允許值，并應(yīng)符合《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50

007—2002)表5.3.4的規(guī)定。

對建筑在施工期間及使用期間的變形觀測要求，設(shè)計人普遍不夠重視。變形觀測工程范

圍根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007—2002)第10.2.9條(強(qiáng)條)，下列建筑物應(yīng)在施工期間及使用期間進(jìn)行變形觀測。

地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級的建筑物；

復(fù)合地基或軟弱地基上的設(shè)計等級為乙級的建筑物；

加層、擴(kuò)建建筑物；

受鄰近深基坑開挖施工