杨彬滨
浙江天和建筑设计有限公司 313000
摘要：目前，整个建筑行业对地下室空间抗浮设计没有进行全面规范，进而引发后续工程设计之中出现很多问题，对相关企业发展产生影响。文章根据以往工作经验，对建筑地下室抗浮设计问题进行总结，并从抗浮水位的确定、抗浮失效的应对措施、地下水位的调查、选择合适的荷载分项系数四方面，论述了建筑地下室抗浮设计问题完善的具体方法。
关键词：建筑地下室；抗浮设计；荷载分项系数
抗浮水位的确定具备很强的复杂性特点，既要对现有的地下水现状进行深入性了解，也要对使用年限之内的地下水变化趋势进行合理判断。一般情况下，建筑地下室由于上部结构质量分布不同，在相关水浮力的作用下，可能会出现局部整体抗浮失效等问题。所以，在实际抗浮设计工作开展过程中，相关工作人员需要根据实际情况，实现对控制性失效模式的合理选择。
1地下室抗浮设计的概念
在地下室主体抗浮设计工作开展过程中，主要是借助地下水位的高低情况判断，对建筑物所能够承受的浮力大小进行判断，维护建筑物整体平衡，将地下室所承受的压重分散开来，确保地下室形态功能的逐步稳定，完善其主体功能。除此之外，在具体地下室抗浮设计工作执行上，可以根据具体的抗浮设计面积和经验，将其分成整体抗浮和局部抗浮。而且在地下室抗浮设计方面，属于是对地下水浮力因素的消除过程，尤其是在抗浮结构和功能呈现上，需要对浮力进行全面计算，让地下室设计方案变得更加全面、有效。
2地下室抗浮设计存在的主要问题
2.1地下水浮力存在的问题
在我国高层建筑设计过程中，存在明显的设计经验不足等问题，这一点在地下水浮力计算中体现得格外明显，也没有设计相关计算参考和参数，进而导致地下室水浮力计算存在很大程度的不足。另外，很多企业并没有对地下室抗浮设计人员进行培训，进而导致地下室抗浮设计出现严重的不准确等问题。由于地下室抗浮设计之中不具备规范性特点，导致地下室抗浮设计参数计算难以得到提升，使设计与实际情况存在较大的差异性。
2.2地下水水位确定的问题
整个地下水文设计的高与低，与地下室浮力大小存在直接关系。因此，在具体地下室抗浮设计工作开展之前，相关工作人员需要做好地下水位调查操作。除此之外，在相关工作开始之前，由于地质勘察工作中存在很多问题，进而导致地下水位资料十分匮乏，使水位结果和资料出现不完善、不准确等问题，无法将实际地下水位显现出来，进而对主体地下室抗浮设计工作产生了一定影响。
3建筑地下室抗浮设计问题完善的具体方法
3.1抗浮水位的确定
在实际抗浮设防水位研究过程中，实际数据主要来源于地勘单位，而且在一般情况下，各个地勘单位会与实际现场条件和历史记录相结合，给出一定的建议值。当实际建设工程之中存在抗浮问题时，工作人员会建议业主向专门的抗浮单位进行咨询，实现对设防水位的深入性研究。另外，在具体抗浮设防水位确定过程中，最为常见的影响因素包含以下几方面：第一，现有的地下水类型及分布情况，常见的地下水类型主要有上层滞水、潜水以及承压水三种。除此之外，在实际上层滞水过程中，主要涉及的补给方式为大气降水，具体排泄方式为地表蒸发。而潜水和承压水的补给方式主要以径流和大气降水形式为主。第二，由于地下水结构设计和使用年限不同，预期变化情况也不同。例如，在北京市供水\系统之中，主要以南水北调为主，并对地下水开采进行全面限制，所以，北京地区的地下水位可能存在0.5~1.0m的涨幅。另外，由于地下水压力随土层深度曲线变化情况十分复杂，无法进行深入性计算，但一般的地下水位咨询报道主要来源于相关技术分析，将具体变化曲线展示出来，这也是典型地下水压力随土层深度变化的重点所在。
值得注意的是，抗浮设防水位和防水水位之间属于是两个不同的概念。整个抗浮水位可以理解为等效水位，这与地下水实际情况息息相关。
提高抗拔锚杆的利用效率。通过对建筑地下室结构应过程中抗浮稳定性要求的考虑，在确定其抗浮设计方案的过程中，也需要提高抗拔锚杆的利用效率，且需要在了解水浮力大小、底板结构形式、基础类型等要素的基础上予以确定。同时，基于房屋建筑地下室结构抗浮设计中抗拔锚杆的应用，需要人员重视这些布置形式的科学使用：沿底板的梁位进行布置、沿地下室底板均匀布置等，促使抗浮锚杆在提高地下室结构抗浮稳定性的过程中可发挥出应有的作用。抗浮锚杆设置现场示意图如图 1 所示。
图 1 抗浮锚杆设置现场示意图
3.2抗浮失效的应对措施
截至目前，地下室结构形式是地下若干个独立单元，地上结构则是连为一体，主楼和地下室之间存在缝隙。或者主楼的地下部分得到了进一步扩大，实现其本质范围高于上述主体结构体。现如今，最为简单的设计方案就是让主楼和地下室范围保持一致，形成一个统一的结构整体。由于上部主楼压重较高，分布也极为复杂，这也增加了抗浮失效形态的复杂性。在主体抗浮失效角度来说，主要指建筑物的自身重力低于地下水浮力，此时，相关破坏形式的表现，主要是在地下水浮力作用下，出现整体性上移，进而对后续工作产生影响。其次是局部整体抗浮失效问题，让抗浮验算要求得到整体性满足，但由于局部浮力高于该区域重力，让具体地下室抗浮设计出现了严重问题。在该项问题修复过程中，相关工作人员可以根据实际《建筑结构荷载规范》，对主体结构的滑移和漂浮验算分项系数进行全面确定，将具体设计规范内容呈现出来。但由于荷载验算过程中存在不同程度的利弊问题，实际分项系数不能超过1。除此之外，考虑到该项规范的使用范围与普通建筑物地下室情况存在较大区别，可参考价值十分有限，相关工作人员需要做好设计局限性的充分考量。
3.3地下水位的调查
在地下室抗浮设计工作开展之前，相关工作人员需要进行现场勘查操作，对地下水层机构和地下水分布规律进行掌握，同时还要将高层建筑整体施工过程对于地下水的影响进行合理把握，与最终的地下室抗浮设计目标相符。除此之外，工作人员还需要适当提升地下水水位的调查面积，并在条件允许的情况下，对相关科学技术进行应用，从而对地下室水位补给规律进行总结，让主体地下室抗浮设计过程和资料显得更加详细。最后，在实际地下水变化规律掌握过程中，由于地下水位的变化幅度较大，每一个地质层次也会表现出很大的不同性，进而对水流趋势产生极大影响。此种情况之下，地下室抗浮设计需要对整体水位变化情况进行全面了解，避免实际问题出现。
3.4选择合适的荷载分项系数
为了将具体的抗浮设计效果呈现出来，相关工作人员需要对荷载效应的组合标准进行合理化控制，并借助于荷载标准值应用，将具体荷载分项系数确定出来，让局部防水底板配筋设计与基本组合效应相符，具体荷载分项系数为1.4。另外，在抗拔桩位置控制上，主要以立柱之下的设计为主，由于枯水期的地下水位较低，设计人员可以将框架柱当作基础条件，避免桩身出现过度受压等问题。如果是在丰水期，地下水位相应提升，由于抵抗水浮力的抗压桩需要承受较大的作用力，桩身的受拉性特点需要更好地呈现出来。一旦出现水位大幅上涨问题后，人们可以根据水浮力具体变化情况，计算系统的损耗情况。
4结语
综上所述，地下室抗浮设计属于是高层建筑设计中的重要环节，相关设计人员需要对实际布置种类和地质条件进行全面掌握，确保地下室抗浮设计方案的全面平衡，进而将地下室抗浮设计的合理性呈现出来。通过该项设计，能够为高层建筑使用者提供更多便利条件，同时也能让地下室抗浮设计得到合理优化。
参考文献
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