建筑工程中地下室锚杆抗浮的设计方法.pdf

与 建 材装 饰2016 年 5 月 建筑工程中地下室锚杆抗浮的设计方法 吴 涌 （ 贵州省建筑设计研究院贵州省 贵阳市550081） 摘要：锚杆抗浮的设计应用最为广泛，技术也相对成熟，但是在施工上有一定的复杂性，本文通过实例分析地下抗 浮的设计方法，指出在特殊条件下，使用锚杆法抗浮也是行之有效的方法，仅供参考。 关键词：建筑工程；地下室；锚杆抗浮；设计方法 中图分类号：TU942文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）21-0095-02 在建筑工程中地下室的底板通常会受到来自地下水浮力的 影响，可利用的抗浮方法较多，比如配重法、疏水法，锚杆法等 等，其中锚杆法应用较广，前两者的适用范围较窄需要一些特定 的条件。 下文通过实例来进行分析。 1工程概况 1.1工程情况介绍 贵州省遵义市有一建筑工程，施工现场为拆迁地，地势东高 西低。 工程项目的建筑主体为住宅楼共有 32 层，地下设有地下 停车场，面积约 8000m2，整体成长方形，东西向约 100m，南北向 约 80m。 整体呈现东西向倾斜，地下停车场标高 3.84m，顶板覆 土厚度约 0.8m。 1.2地质条件介绍 从工程勘探报告中，分析得出施工现场的地质条件如表 1 所 示。 通过数据表明，对该工程的地下停车场而言，地下水的水浮 力加大，超过了恒载重量，因此需要进行专项设计。 2传统地下室锚杆抗浮计算方法 现阶段常用的锚杆抗浮计算方法，都将地下水的浮力视为可 变荷载， 地下室承受的来自上部的重量属于永久性的荷载，因 此，抗浮设计的理论值应参考最不利的载荷进行确定2。 公式如下：qf=Qf-GG。 该公式中，qf表示锚杆承受的载荷值， f 表示地下水的浮力，G 表示上部传下来的重量，Q表示可变荷 载，G表示永久荷载。 利用该公式确定锚杆承受载荷后，还需要 对锚杆面积和锚固长度进行计算。 公式为：K1NtAgfk，NtLaRt，Ntqf ab。 这三个公式中，K1，Nt，Ag ，f k ，L a ，R t，a，b 分表示抗力系数、锚 杆轴向拉力、锚杆面积、钢筋屈服强度、锚固长度、锚杆抗拔力、 横向间距以及纵向间距。 这种方法主要就是将锚杆承受荷载取 值于水浮力与恒荷载的差， 使锚杆均匀受力再取值锚杆整体荷 载除以单根锚杆荷载的值，可得工程所需的锚杆数量。 3设计方法 3.1思路分析 在地下室抗浮设计中，可采用的方法较多，比如锚杆抗浮、盲 沟排水抗浮等。 结合上述锚杆抗浮计算方法，以及工程施工现场 的土质条件。 地下室标高范围的土层变化大，岩层与地下室标高 相距 020m 不等，相对来说地下室底板以下的土层土质较好，经 过经济比选， 并充分考量岩面与底板的距离， 最终敲定在距离 10m 以上使用土层锚杆，其余部分使用岩石锚杆。 3.2锚杆抗浮设计 （ 1）岩石锚杆。根据 建筑地基基础设计规范，岩石锚杆的抗 拔力，需要在现场进行实验确定。 并有公式以便进行计算，如下： Rt=0.8d1lf（ 1）。 该式中 f 表示砂浆、岩石的粘结强度 （ kPa），另外 根据 高层建筑岩土工程勘察规程 给出计算公式：Fa=qsiUili （ 2），以及以 建筑边坡工程技术规范取 qsi的值，进而估算出抗 浮锚杆的承载力，然后以 GB50330-2013 给出的抗拔力计算公式 Rt=1Dlafrb（ 3）计算出锚杆抗拔承载力。 在该工程中用于实验的 锚杆有两种，分别是中风化层 4m 和强风化层 6m。 实验中经过公式计算出来的结果同实测数据相差较大，主要 是计算时采用的根据土质选取的参考值， 若按照桩基方法进行 估算，得出的数据相对较为接近。 （ 2）土层锚杆，在设计规范中并没有明确的规定，这种技术常 用于支护结构，在基础设计中应用较少，主要是因为该锚杆技术 离散性大，耐久性难以保证等。 2012 年出台的标准 建筑边坡工 程技术规范 （ GB50330-2013）中，土层锚杆用作永久锚杆就有了 明确的规定，新出台的标准给出了具体的实验计算公式，以及适 用范围，地质条件，防腐以及蠕变控制。 在有机质土、液限 50%以 上以及相对密实度在 0.3 以下的地层中，规范明确标准不能使用 土层锚杆作为永久性锚杆。 考虑到该施工现场土层中的含水量，地下水位，以及单根锚 杆并不大的承载力，并结合工程造价，采用 HRB400 钢筋作为主 要材料，以该地段的黏土层而言，并不透水，但根据液性指数可 知该地粘土层居于可塑与软塑之间， 且地下水标高整体处于地 下室底板以上，水浮力的影响较大，根据上文的分析，土层锚杆 足够抵消水浮力的作用且始终处于竖向受压状态， 在使用年限 内不容易出现问题。 因此重点就在于防腐的处理，该工程土质带 微腐蚀性，在杆体表面涂抹环氧树脂，外部用 50mm 的高强水泥 进行包防腐处理。 土层名 含水率 重度 孔隙比 液限 塑限 塑性指数液性指数压缩系数压缩模量 素填土25.619.60.712 32.3 19.412.90.480.286.58 粉质粘土 24.719.70.6932.5 19.5 130.40.247.34 粉质粘土 27.819.50.7531.619 12.60.70.335.42 粉质粘土 25.319.80.693 31.8 19.1 12.70.490.276.49 粉质粘土 28.919.60.753 31.2 18.8 12.40.810.335.45 粉质粘土 22.920.10.636 33.3 19.9 13.40.220.189.67 残积土20.4200.6053219.112.90.090.1610.45 表 1 施工现场地质条件 （ 注：土层结构从上到下） 规划与设计 95 与 建 材装 饰2016 年 5 月 （ 3）经过施工和检验，最终结果表明，在土质较好的地区，锚 杆抗浮都是比较好的应用，由于该工程的结构有一定的特殊性， 在设计时，要考虑锚杆的承载力，并通过计算公式计算，要一定 的困难，但是最终经过试验还是能够运用锚杆进行抗浮设计。 从 这里就可以看出，锚杆抗浮的应用对地形，地质条件的要求并不 高，具备很好的发展前景，同时技术也比较成熟，应用范围十分 广泛。 4结束语 在建筑工程中地下室锚杆抗浮设计方法并不是唯一的，较为 优秀的方法是都是根据工程勘探报告的数据， 进行计算从而制 定相应的设计方案。 本文的实例工程若是采用盲沟排水会比锚 杆抗浮更加优秀。 但锚杆抗浮的应用范围最广，而且技术也最成 熟，因而重点还是要把握锚杆抗浮的设计方法。 当然，在抗浮设 计中把握住建筑结构特点，充分考虑地质、技术、经济等方面的 因素，制定出合理的实际方案，方位发展的保证，从而为建筑的 抗浮能力提供帮助。 参考文献 1孙仁范，刘跃伟，等.带地下室或裙房高层建筑抗浮锚杆整体计算方法 J.建筑结构，2014 （ 06）：2730+41. 2苏文章，朱泰儒.某坡地建筑地下室抗浮疏水设计方法J.福建建筑， 2014 （ 09）：2728. 收稿日期：2016-5-4 作者简介：吴 涌 （ 1984-），男，贵州岑巩人，中级工程师，本科，从 事结构设计工作。 ! 城市住宅建筑的色彩设计探讨 黄清发 摘要：随着我国城市化进程的不断推进，住宅建筑在城市中所占比例越来越高，其外观色彩已经成为城市风貌的重 要组成部分，对城市整体风格有着直接影响。 本文从建筑色彩概述入手，探讨城市住宅建筑的色彩设计，以供参考。 关键词：城市住宅建筑；色彩；设计 中图分类号：TU241文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）21-0096-02 随着我国社会和经济的快速发展，城市建设日新月异，特别 是住宅建筑数量越来越多，对建筑质量、风格和色彩设计提出了 更高的要求。 建筑色彩在城市建筑中占有重要地位，不仅能改善 建筑的外在形态和品味，还能展示城市的风情魅力，是构成城市 整体风貌和格调的关键内容。 然而，受传统保守思维的束缚，以 往大部分城市住宅建筑的色彩基本上以白、灰等浅色彩为主，导 致千篇一律、色彩单调。 近年来，虽然城市住宅色彩开始向不同 的色彩方向转变，但色彩的设计和搭配不合理，改善的效果十分 有限。 因此，如何转变思想观念、提高城市住宅建筑色彩设计水 平，是摆在建筑行业面前的一个重要课题。 1建筑色彩概述 所谓色彩，就是通过眼、脑和我们的生活经验所产生的一种 对光的视觉效应。 由此可见，色彩是我们眼睛对光的感知反应到 大脑中形成的结果。 但是，我们所看到的色彩不是恒定的物理现 象，并非仅仅由光的物理性质所决定，还受到周围环境的影响， 有时也将物质产生不同颜色的物理特性直接称为颜色。 在人类 社会发展过程中，色彩始终焕发着神奇的魅力。 人们不仅发现、 创造、欣赏着五彩缤纷的色彩世界，还通过历史沉淀不断深化着 对色彩的认识和应用，并经历了从感性到理性的升华过程。 所谓 理性色彩，就是借助判断、推理和演绎等抽象思维能力，将从外 界直接感受到的纷繁复杂的色彩印象予以规律性的揭示， 从而 形成有关色彩的理论和法则，并运用于具体的色彩实践之中。 从物理学的角度分析，我们通常所看到的物体一般分发光物 体和不发光物体两种。 发光物体就是自身能产生光的物体，如太 阳等，这些光可以通过刺激人的眼睛而产生出色彩的感觉。 由各 种光源发出的光，其光波的长短、强弱、比例性质不同，就会形成 不同的色光，叫做光源色。 比如，普通灯泡的光所含黄色和橙色 波长的光多而呈现黄色味， 普通荧光灯所含蓝色波长的光多则 呈蓝色味等。 从光源发出的光，由于其中所含波长的光的比例上 有强弱或者缺少一部分， 从而表现成各种各样的色彩。 除此之 外，人们对光源色的感受，也是形成色彩的重要条件。 不发光物 体又分为透明和不透明两种， 透明物体的色彩是由其透过的色 光所决定，不透明物体其本身是不发光的，其色彩主要是通过对 不同波长的光的反射而在人体大脑之中形成色彩。 在色彩学的实际应用中， 城市建筑色彩占有相当大的比重。 建筑环境、建筑物甚至整个城市，都与色彩有着紧密的联系。 建 筑本身是一门造型艺术，建筑形象是建筑的艺术灵魂。 建筑形象 又包括外形、色彩、质量三个方面。 建筑色彩学，是建筑技术与美 学在建筑领域的综合运用，能够使建筑的色彩更科学、更和谐