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浅议地下室抗浮及锚杆桩布置的优缺点

问题

摘要：在历史最高地下水位情况下，结构自重有时不足以抵抗地下水的浮力，

导致地下结构出现上浮，因此地下建筑物的抗浮问题对结构设计来说至关重要。

本文阐述了地下建筑物抗浮采取的多项措施，并详细介绍了如何采用锚杆桩比较

经济合理地解决地下室抗浮问题。

关键词：地下室抗浮措施；抗浮锚杆桩；经济性；优缺点；

引言

随着社会的发展，以及城市用地空间的紧张，地下空间的开发和利用越来越

受到重视，地下空间的应用也越来越广泛，地下室层数及埋深也越来越大。由于

地下水位在暴雨天气接近地表，因此近年来有关抗浮设计的工程质量事故时有发

生。作为结构设计人员在设计地下室时，特别是对于多层地下室，因水头较高，

水浮力较大，常常需要必要的抗浮措施。

1抗浮的原理

抗浮的基本原理一般可以理解为，结构自重和水浮力之间的大小关系。根据

阿基米德原理，水对物体的浮力等于物体排开同体积水的重量{即基底单位面积

所受的水浮力为γh的（γ为水的重度，h为建筑物基底以上的水深）}。当水

浮力大于地下建筑物单位面积的重量时，建筑物即可浮起，当水位不断升高时，

建筑物将不断上浮，所以，建筑物浮起是一个渐进过程。水量的大小只是控制着

建筑物上浮速度和上浮量，而水位高低则是控制建筑物上浮的基本要素。

2常用的抗浮处理措施

为了解决地下室抗浮问题，现阶段一般应用的抗浮技术主要有：1、增加配

重抗浮，一般通过加大底板厚度，或者是顶板覆土厚度，或者是地下室外墙外挑

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一段距离来增加自重。此法简单有效，也是一种常用的方法。缺点是浮力完全靠

底板的钢筋来承担，会加大底板的构造配筋，总体经济性不是很好。2、泄水减

压。这个方法的核心内容就是通过修建排水盲沟及预留排水设备，定期向外排水，

从而降低地下水水位来达到减小水浮力的效果。此法有其适用的局限性，当坑底

附近土体隔水较好或止水帷幕可以有效隔断透水层时，在低渗水量条件下，通过

排水设备可以实现降低水位的目标。3、锚杆抗拔法。此法主要是设置锚杆桩，

通过锚杆桩的抗拔力来抵抗水浮力。当建筑物采用天然地基且地基下地质情况较

好的情况下，特别是地基下较浅深度就是基岩的情况下，采用锚杆桩抗浮是比较

合适的选择。

3抗浮锚杆桩的受力原理及实例分析

抗浮锚杆桩的受力原理是基底在水浮力的作用下，锚杆抗拔桩承受向上的拉

力，拉力自桩顶向桩底传递，拉力的大小和水位的高低有着直接的关系，因此当

地下水压力较大，而土层所能提供的拉力很有限，或者是地质情况较差，土层偏

软且厚，锚杆长度就会较长，此时采用锚杆桩抗拔需谨慎考虑，以防因抗拔锚杆

的位移较大而影响抗浮效果，并且锚杆长度偏长其永久防腐蚀措施要求就较高，

工程费用也会显著增加。

基于现阶段抗浮锚杆桩的普遍应用，本文结合工程实例，浅要分析下锚杆布

置时的基本要点。某住宅小区，地下室层高3.6m。

综合考虑以上因素后，决定采用抗浮锚杆桩进行地下室抗浮。根据锚杆间间距要

求，一般可以分为正方形和梅花形布置。布置抗浮锚杆时，一般有以下两种布置

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方式：1、锚杆布置在独立基础下部，如图一所示；2、锚杆布置在底板间，如图

二所示。

图一（锚杆布置在独立基础下）图二（锚杆布置在筏板下）

对于第一种方式，锚杆布置在独立基础下方，从整体方面来说，整体抗浮没