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新抗浮设计重点

柴浩（机械工业第六设计钻研院有限公司）

《构筑工程抗浮技术尺度》（以下简称《抗浮标》）的推出扭转了以往通例的抗浮设计步骤，对整体抗浮不变、部门抗浮不变、抗浮力组合系数等都提出了新的要求，使得抗浮安全系数较以往有较多提高。本工程纯地库区域两层地下室，地下二层地面标高相对于汗青最高水位有6.45m水头，设计选取YJK软件进行抗浮设计，最终了局满足规范各项要求。

关键词：YJK推算软件，部门抗浮不变，不变安全系数

1 项目简介

图1 项目地位

本项目位于河南省郑州市郑东新区龙湖北岸，总构筑面积316598.58平方米。

图2 地下室典型剖面

图3 两层纯地库区域（阴影区）

±0.000对应绝对标高为89.85 m，纯地库领域地下两层地下室，地下二层结构地面相对标高为-10.8m（绝对标高为79.05m），汗青最高水位对应绝对标高为 85.50m，地下二层地面标高相对于汗青最高水位有6.45m水头，需进行抗浮专项设计；地下室结构系统选取钢筋混凝土框架结构，地下室顶覆1.7m覆土，部门区域存鄙人沉天井，此部门仅一层地下室，典型柱网为8.4mx8.4m；基础选取柱下设置抗拔桩的天然地基筏板基础，持力层大部门为第4层粉砂层，部门持力层为第2层粉土及第3层粉质黏土层，偏安全地基承载力特点值取120kPa，桩基为后注浆钻孔灌注桩，桩端持力层为呈密实状的第6层中砂层，受压受拔承载力特点值别离取2000kN及900kN。

2 抗浮设计沉点参数

2.1 上部结构部门沉点参数：

地库顶板覆土容沉思考《抗浮标》表6.3.7的组合系数，并参考中国构筑西南设计钻研院有限公司编著的《结构设计统一技术措施》2.2.6条，取14kN/m3；

思考到构筑面层做法待主体封顶后隔墙砌筑实现后刚刚施工，而施工现场待覆土填完后即终场降水，抗浮设计偏安全不思考面层荷载；

梁、板、墙柱沉叠区域沉量扣除；

钢筋混凝土容沉取24kN/m3。

2.2 基础设计部门沉点参数：

抗浮设计等级为甲级，抗浮不变安全系数取1.1；

地基基础设计等级为甲级，沉要性系数取1.1；

思考上部结构刚度，选取复合桩基，基床系数取10000kN/m³，桩竖向受压受拔刚度取100000kN/m；

3 抗浮设计

上部结构推算实现后，进入基础建模？，安插500mm厚筏板，之后进入基础推算及了局输出？榻幸淮位⊥扑，实现后退回至基础建模？，进行自动下柱墩安插，节造冲切安全系数不幼于1.3，此时不带柱下抗拔桩的柱墩与带柱下抗拔桩的柱墩会有较幼差距，匹敌拔桩设计影响很幼。安插好下柱墩推算实现后，进入抗浮不变菜单下进行部门抗浮不变验算，列举典型两层地库及下沉天井区柱下抗浮不变推算如下：

（a）两层地库典型柱下部门不变                   （b）下沉天井典型柱下部门不变

图4 未布抗拔桩柱下部门抗浮不变

可见不安插抗拔桩柱下部门不变都不满足要求，桩基安插数量推算公式凭据《抗浮标》6.4节要求推算如下：

(G+R)/Nw≥(1.1*1.1=1.21)

本工程邻近湖边，终年水位较高，加之本工程为沉点工程，本设计选取节造部门抗浮不变达到不幼于1.21安全系数步骤保障抗浮安全。上图两层地库典型柱下需安插(4814*1.21-3393)/900=2.70，柱下安插三根桩；上图下沉天井典型柱下需安插(4821*1.21-1953)/900=4.31，柱下安插五根桩。

按上述推算步骤安插好抗拔桩后再次推算部门抗浮不变：

（a）两层地库典型柱下部门不变                  （b）下沉天井典型柱下部门不变

图5 布好抗拔桩后柱下部门抗浮不变

安插好抗拔桩后，受桩基影响，部门抗浮不变验算了局略有变动，对比柱下所需抗拔桩数，了局如下：

表1 柱下布桩前后部门抗浮不变所需桩数对比

可见，安插桩基后的部门抗浮不变必要的桩基数量有所降低，随安插抗拔桩数量增长而增长降低幅度，但降低有限，偏安全本工程按未安插桩基时的部门抗浮不变要求安插抗拔桩。按此步骤安插出抗拔桩整体不变推算如下：

图6 整体抗浮不变了局

Kw=1.41>1.1（软件整体不变推算已思考沉要性系数），满足规范要求。

4 推算了局：

4.1 桩基拔力：

（a）两层地库典型柱下桩基拔力                （b）下沉天井典型柱下桩基拔力

图7 抗拔桩竖向拔力

桩基拔力都幼于900，并有肯定安全储蓄。

将上述抗拔桩通过导出CAD再通过导入CAD的方式“复造”到正常荷载取值的受压推算文件中形成受压模型，非抗浮推算了局如下：

4.2 桩土非地震组合下受压反力：

（a）两层地库典型柱下桩基压力                （b）下沉天井典型柱下桩基压力

图8 抗拔桩竖向压力

（a）两层地库典型柱下及周边地基土反力                （b）下沉天井典型柱下及周边地基土反力

图9 地基土反力

可见，桩土共同承；》戳，柱距为8.4mx8.4m，两层地库典型柱下土承担约69%反力，下沉天井典型柱下土承担56%反力。

4.3 筏板配筋：

（a）受压模型                                     （b）抗拔模型

图10 两层地库典型柱下及周边筏板配筋

（a）受压模型                                     （b）抗拔模型

图11 下沉天井典型柱下及周边筏板配筋

由上可知，除跨中区域板底为非抗浮工况组合节造表，其它区域都为抗浮工况组合节造，最终配筋取包络。

图12 荷载组合表

除以上表，受压模型下的柱冲怯注桩冲怯注下柱墩冲切都满足规范要求，不幼于1.3安全系数，本文不再具体描述。