地下室抗浮方案

一、地下室抗浮水位是一个复杂的问题，场地土层差异性，场地地下水复杂多变性，给地下室抗浮水位的确定带来了较大困难，但抗浮水位又是地下室抗浮设计中一个重要的参数。究竟如何做到既安全又合理的确定？勘察、设计人员应遵照《岩土工程勘察规范》（GB 50021）及《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ 72——2004）的相关规定进行勘察和分析。《高层建筑岩土工程勘察规程》第

1、当有长期水位观测资料时，场地抗浮设防水位可用实测最高水位，无长期水位观察资料时，应按勘察期间实测最高水位并结合场地地形地貌、地下水补给、排泄条件等因素综合确定。

2、场地有承压水且与潜水有水力联系时，应实测承压水位并考虑其对抗浮设防水位的影响。

3、只考虑施工期间的抗浮设防时，抗浮设防水位可按一个水文年的最高水位确定。

按勘察报告显示现场无承压地下水，地下水的分布只存在单一的潜水层。而且土层为不透水层，地质条件较好。实测水位应为黄海6米左右。。

二、抗浮验算的几个参数

《给排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002第，对于抗浮结构的设计，地表水或地下水作用应是第一可变荷载，在进行结构构件的强度计算时，它的分项系数取为1.27；即，在结构构件的强度计算时，结构有利组合时抗力的分项系数取1.0，水浮力的基本组合设计值为标准值乘上1.27。当计算整体抗浮的稳定性时，抵抗力只计入永久荷载，水浮力采用标准值乘以抗力系数Ks（取1.05）。但其水浮力的作用和结构的受力性能应是相似的。

三、中国工程院张在明院士关于地下水作用机理的论述

关于地下水的作用机理,张在明院士所著《地下水与建筑基础工程》一书作了科学\详尽的阐述。在院士厚厚一本的著作中，摘抄如下内容：

1）真正处于静止状态的地下水是很少的，水在土体中多是流动状态（渗流），渗流是复杂的三维空间课题，饱和土与非饱和土的渗流现象在工程性状上有很大的差异。

2）土中的孔隙是下水储存的场所，又是地下水运动的通道，由渗流分析引伸出的孔隙水压力分析，是地下水对建筑工程作用分析的基础。

3）历史最高水位、近期最高水位，都不能直接作为抗浮水位提供。

要提供一个比较客观的设计抗浮水位标高，必须要有长期观测资料，了解各层地下水的赋存形态和运动规律，作渗流分析求取地下水对基底的压力，按基底最大压力提供抗浮水位标高。也就是说，正确确定基础底面处地下水的压力，是提供建筑物设计抗浮水位标高的前提。

4）基底的水压力并不完全取决于水位的高低，还和水的存在形态相关。书中举了2个例子，例1：按最高水位和近年最高水位确定的浮力分别是92kPa和69kPa，而经过渗流分析得出的浮力只有

36 kPa。例2：基底埋深11M，按传统设计方法，抗浮设计水压力

是10t/㎡左右，而经过渗流分析得出的基础底水压力只有1t/㎡左右，相差10倍。说明将水压力按传统静水状态确定的做法，估计

过高，造成浪费。

5）诚如张院士所述,以基底的孔隙水压力作为抗浮水位标高提供才是科学的,基底的孔隙水压力与水位高低有关,还与水在土体中的连通条件有关。就以现场为例，现在已经挖至2.85米，按勘测提供的水位数据那么就有3t/㎡左右的水压力，那么水是很难抽干的，而事实是现在根本没有出现地下水。那么我们有必要对当前的抗浮计算进行相应的论证。

四、现场的地下室抗浮方案：

为了做到既安全又合理的加快建设的工期，根据现场的地质情况，我单位提出以下的方案进行专家的论证。

1）由于现场的地质情况，地下没有承压地下水。只有潜水层，地下水都是地表水的渗入来补充的。而且地下室包

括底板下土质情况为承压性很好的不透水土质，其渗透

系数为10-7米/秒，故我们的方案为底板四周往下翻300

的梁阻挡向地下室底板下渗入，按照计算水要渗入地下

室底板下需要0.9/24*3600*10-7米/秒=205昼夜。按照现

在的水利设施不可能半年多时间地表水位还在室外地坪

以上，换句话说就是房子还泡在水里。。这样就消除了水

对基底的压力，也就没有水浮力了。

2）根据以上的计算，就算地表水整年处于丰水期按照这个土质水的渗透系数为10-7米/秒，那么就算按照33000平

米的渗透面积来计算，根据可由达西定律求得：q＝

ＫI=1*33000平米*10-7米/秒*3600*24=285.1立方/昼夜

（因为是渗透作用I这个无量纲系数取1.0）。那么我们

把这部分水可以引入减压池，来消除水对基底的压力。我们提出的方案建立在两个基础之上：

1、本地块地下水没有承压水层，地下水全部来自地表水的

渗透来进行补充的。

2、本地块的土层土质是单位承载力较好的能满足结构承

载要求的不透水土质。