地下車庫抗浮方案比選

張暉

摘 要：隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，大型、多層地下車庫越來越多，住建部在2019年發(fā)布了最新的建筑工程抗浮技術標準，進一步加強了對地下建筑的抗浮要求。在此種大環(huán)境下，對于地下工程抗浮方案的安全性就有了更高的要求，與此同時，抗浮方案的經(jīng)濟性也是不可忽視的。本文立足于工程實例，對目前地下工程的幾種常用抗浮方案進行了綜合的比選，可為類似工程選擇抗浮方案提供參考。

關鍵詞：多層地庫;抗浮;灌注樁;管樁土;囊式預應力錨桿

1 地庫方案簡介

1.1 工程概況

本工程位于合肥市市區(qū)，為3層地下車庫，負一層層高4.8 m，負二、三層層高3.8 m，本項目±0.000 絕對標高為吳淞高程28.95 m，地庫底板建筑標高為-13.80 m（絕對高程：15.15 m）;單層地庫面積約3.0萬平方米（不含塔樓面積）。

剖面圖：

1.2 地層巖土性質(zhì)

場地勘探深度范圍內(nèi)可劃分為6個工程地質(zhì)層?，F(xiàn)自上而下詳細描述如下：①層雜填土——以粘性土為主。②層粘土——可塑～硬塑狀態(tài)，稍濕。③層粘土——硬塑～堅硬狀態(tài)。④層粉質(zhì)粘土夾粉土——可塑～硬塑狀態(tài)，干強度中等。⑤層強風化泥質(zhì)砂巖——密實狀態(tài)，巖石為極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。⑥層中風化泥質(zhì)砂巖——巖體完整程度為較完整，屬極軟巖，其巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ類。

地下水對結(jié)構物的上浮作用：根據(jù)《合肥市地下建（構）筑物抗浮設防管理規(guī)定》合建[2011]18號有關規(guī)定，取地下室外圍環(huán)境地坪標高下1.00 m作為抗浮水位。

1.3 純地下室部分抗浮形式比選

選取標準跨柱網(wǎng)（8.4 m×9.0 m）進行抗浮驗算。

地下室抗浮計算：

取最不利情況下（筏板厚為550 mm時），水頭高度13.35 m，柱網(wǎng)8.4×9.0 m

水浮力=13.35×10×1.1=146.85 kN/m2

覆土重=1.3×18.5×0.9=21.65 kN/m2

負一層頂板荷載折算=（0.25+0.6×0.65×8.4+0.4×0.55

×9.0×3）×25/（8.4×9.0）=3.1 kN/m2

負二、三層頂板荷載折算=（0.11+0.3×0.59×8.4+0.3×

0.59×9×3）×25×2/（8.4×9.0）=4.2 kN/m2

柱荷載折算=10×0.8×0.8×25/（8.4×9.0）=2.12 kN/m2

基礎底板=0.55×25+0.1×20=15.75 kN/m2

抗力=21.56+3.1+4.2+2.12+15.75=46.82 kN/m2

抗力差值=146.85-46.82=100.03 kN/m2

每根柱下抗浮差值F=100.03×8.4×9.0=7 562.27 kN

方案一、鉆孔灌注樁（600，承臺下布樁）

注：樁身混凝土等級C35，樁長15 m，單樁抗拔承載力特征值900 kN，平均每個柱下布置9根抗拔樁，抗拔承載力ΣF=9*900=8 100 kN>7 562.3 kN，抗浮滿足要求！

方案二、鉆孔灌注樁（400，筏板下布樁）

注：樁身混凝土等級C35，樁長13 m，單樁抗拔承載力特征值500 kN，平均每個柱下布置16根抗拔樁，抗拔承載力ΣF=16*500=8 000 kN>7 562.3 kN，抗浮滿足要求！

方案三、PHC管樁（600，承臺下布樁）

注：樁基采用PHC-600（130）AB-C80，樁長14 m，單樁抗拔承載力特征值900 kN，平均每個柱下布置9根抗拔樁，抗拔承載力ΣF=9*900=8 100 kN>7 562.3 kN，抗浮滿足要求！

方案四、PHC管樁（400，筏板下布樁）

注：樁基采用PHC-400（95）B-C80，樁長12 m，單樁抗拔承載力特征值500 kN，平均每個柱下布置16根抗拔樁，抗拔承載力ΣF=16*500=8 000 kN>7 562.3 kN，抗浮滿足要求！

方案五、PHS方樁（B500，承臺下布樁）

注：樁基采用PHS-B500（310）-C80，樁長14 m，單樁抗拔承載力特征值1 020 kN，平均每個柱下布置8根抗拔樁，抗拔承載力ΣF=8*1 020=8 160 kN>7 562.3 kN，抗浮滿足要求！

方案六、PHS方樁（B350，筏板下布樁）

注：樁基采用PHS-B350（170）-C80，樁長13 m，單樁抗拔承載力特征值670 kN，平均每個柱下布置12根抗拔樁，抗拔承載力ΣF=12*670=8 040 kN>7 562.3 kN，抗浮滿足要求！

方案七、預應力錨桿（200-700，筏板下布置）

注：本方案采用預應力囊式擴體錨桿200-700，單根錨桿長度10 m，單根錨桿抗拔承載力特征值500 kN，平均每個柱下布置16根錨桿，抗拔承載力ΣF=16*500=8 000 kN>7 562.3 kN，抗浮滿足要求！

2 經(jīng)濟性比較

經(jīng)過對上述幾種方案的材料用量比較，得出實際抗浮構件成本分析數(shù)據(jù)如下：（元/m2）

方案一： 3 557;方案二： 2 172.42;方案三： 2 198.28;方案四： 1 378.14;方案五： 2 070.67;方案六： 1 362.81;方案七： 1 505.37。綜合成本排序：方案1>方案3>方案2>方案5>方案7>方案4>方案6。

3 優(yōu)缺點對比

方案一、二：造價較高，施工因素對成樁質(zhì)量影響較大，工期較長，對環(huán)境影響較小，適合市區(qū)。

方案三、四、五：造價較低，樁身質(zhì)量可控，施工周期短，對環(huán)境影響小，適合市區(qū)。

方案六：造價最低。

方案七：造價較低，需現(xiàn)場張拉，質(zhì)量控制一般，施工復雜，對施工水平要求較高，對環(huán)境影響最小，適合市區(qū)。

4 結(jié)語

（1）綜合上述抗浮構件成本分析表，采用預應力空心方樁PHS-B350（170）-C80，土建經(jīng)濟成本為最優(yōu)，其次為預應力管樁PHC-400-B-95-C80;（2）鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量較預制樁而言受施工影響較大，工期較長;現(xiàn)場施工時鉆孔機械可能會與基坑支護斜撐構件沖突，造成某些部位無法施工;（3）預制樁最大的問題是無法在現(xiàn)狀地面送樁至負三層底板標高下（相對標高-14.4 m），若采取場地開挖至一定深度再送樁的施工措施，需考慮鋪設施工道路讓壓樁機下到開挖后的場地內(nèi)進行施工。因場地周邊距市政道路距離很近，此條措施無法實現(xiàn);（4）預應力錨桿施工復雜，對施工水平要求較高，且錨桿僅做抗浮使用，無抗壓功能。經(jīng)濟型上不如預制樁方案。優(yōu)點是受場地條件及基坑支護支撐構件影響較小，可實現(xiàn)程度最高。綜上所述，我們最終選用方案7（囊式擴體錨桿200-700 ）作為本工程地庫抗浮方案。

參考文獻：

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