地下工程结构抗震设计

1、 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 1总则1 HYPERLINK l bookmark2 2术语和符号32.1术语32.2符号4 HYPERLINK l bookmark6 3基本规定9 HYPERLINK l bookmark8 4抗拔构件材料15 HYPERLINK l bookmark10 4.1混凝土及注浆体材料15 HYPERLINK l bookmark12 4.2抗浮锚杆钢筋及钢绞线21 HYPERLINK l bookmark14 4.3辅助材料22 HYPERLINK l bookmark16 5抗浮设计水文地质勘察及水浮力计算23 HY

2、PERLINK l bookmark18 5.1抗浮水文地质勘察23 HYPERLINK l bookmark20 5.2抗浮设计水浮力计算26 HYPERLINK l bookmark22 6抗浮稳定分析与抗浮措施37 HYPERLINK l bookmark24 6.1抗浮稳定性分析37 HYPERLINK l bookmark26 抗浮措施的选择40 HYPERLINK l bookmark28 7抗拔桩设计437.1计算要求43构造规定48 HYPERLINK l bookmark34 8抗拔锚杆设计53 HYPERLINK l bookmark36 一般规定53 HYPERLINK

3、l bookmark38 锚杆计算55 HYPERLINK l bookmark40 8.3构造与耐久性设计60 HYPERLINK l bookmark42 8.4蠕变70 HYPERLINK l bookmark44 9排水减压抗浮设计72 HYPERLINK l bookmark46 9.1一般规定72 HYPERLINK l bookmark48 9.2减压井74 HYPERLINK l bookmark52 排水廊道76 HYPERLINK l bookmark50 9.4排水减压沉降计算79 HYPERLINK l bookmark54 9.5反滤层设计81 HYPERLINK l

4、 bookmark56 10地下结构设计83 HYPERLINK l bookmark60 附录A地下水类型与岩土体渗透等级划分91 HYPERLINK l bookmark62 附录B水文地质试验选择和技术要点93 HYPERLINK l bookmark78 附录C坡地地形各分段的阻力系数102附录D管桩耐久性要求113 HYPERLINK l bookmark82 附录E减压抗浮设施施工质量检验及验收118 HYPERLINK l bookmark84 附录F无砂混凝土透水系数测试方法119CONTENTSTOC o 1-5 h zGeneralProvisions1TermsandSy

5、mbols3Terms3Symbols4BasicRequirements9ComponentofAntiFolatingMaterials.15ConcreteandGrounting15RebarandSteelStrandofAntiFloatingAnchor21AuxiliaryMaterials21Anti-floatingHydrogeologySurveyandAnti-floatingDesignWaterBuoyancyCalculation.23Anti-floatingHydrogeologySurvey23Anti-floatingDesignWaterBuoyanc

6、yCalculation26AntiFloatingStabilityandAntiFloatingmeasures38AntiFloatingStability38Anti-floatingMeasurestoChoose42DesignofUpliftPile44DesignandCalculation44StructureandDurability49DesignofAntiFloatingAnchor54General54CalculationofAntiFloatingAnchor55StructureandDurability61Creep70DesignofDrainageDec

7、ompression.72General72Reliefwell74EmptyingConduit76SettlementCalculationofDrainageDecompression79FilterBedDesign81DesignofUndergroundStructure83AppendixATypesofGroundwaterandRockSoilPermeabilityClassification91AppendixBHydrogeologicalTestSelectionandTechnicalPoints.93AppendixCSlopeTopographyandtheRe

8、sistanceCoefficientofEachSection102AppendixDPipePileDurabilityRequirements113AppendixEReducedPressureAnti-floatingFacilitiesConstructionQualityInspectionandAcceptance118AppendixFNoSandConcretePermeableCoefficienttest119 1总则1.0.1为了在地下工程抗浮设计中贯彻执行国家和广东省的技术经济政策，做到安全、环保、经济、适用、耐久，制定本规范。条文说明:我省多地曾发生过地下结构整体

9、上浮、结构构件（底板等）开裂的工程事故，原因主要为勘察资料不完善，设计的水浮力计算、抗浮措施不合理，施工措施不当。其中勘察资料不完善主要表现为对地下水类型判断失误、评价简单、建议不妥。如某钢筋混凝土水池，旱季勘察，勘察水位-2.0m至-2.3m,勘察建议抗浮水位为-2.2m,雨季水位上升，水池整体上浮；某实验楼地下室，勘察资料提供的抗浮水位高程为1105m，基础底面高程为1107m，未进行抗浮设计，但降雨导致基坑水位上升，实际水位高于基础底面，导致底板开裂，地下室上浮。其中设计的水浮力计算不合理主要表现为抗浮设防水位不能正确反映结构施工及使用期内的最大水位值，抗浮验算方法及参数取用不当。施工措

10、施不当主要表现为地下室顶板没及时覆土，施工降水提前结束等。深圳市某工程，由于施工期间地下室自重、回填土荷重未达设计设定的正常使用状态值，正值雨季，地下水上涨，施工单位又过早停止降水并未及时采取适当的抗浮措施，导致地下室抗浮能力不足而上浮。根据我省的地质、水文气候条件，针对抗浮事故的诱发原因及抗浮工程的实践总结，制定本规范。1.0.2本规范适用于广东省新建、改建、扩建的工业与民用建筑、构筑物的地下室或地下空间工程抗浮设计。条文说明：轨道工程、核电站工程、港口工程等，因其工程的特殊性和专业性，不适用本规范，其抗浮设计应按有关专门规定执行。1.0.3地下工程抗浮设计，除应符合本规范的规定外，尚应符合

11、国家和广东省有关现行标准的规定。2术语、符号2.1术语地下结构undergroundstrueture建造在地面以下的工程结构。地下水浮力groundwaterbuoyancy地下结构构件受到各个方向水压力的向上分力的合力抗浮稳定性anti-floatingstability地下结构在地下水浮力作用下的整体稳定性地下水水位udergroundwaterlevel在地下以自由水形式存在的水体的表面高程，有承压水时测量管中的水面高度。地下水水头undergroundwaterhead表示地下水压力，数值上是基于某个基准面的地下水可以达到的高度，单位重量的地下水对某一基准面的位置能量。抗浮设防水位w

12、aterlevelforpreventionofup-floating地下结构抗浮评价计算所需的、保证抗浮设防安全和经济合理的场地地下水水位。条文说明：保证场地抗浮设防安全和经济合理、根据地下潜水、承压水及周边地下水文条件综合确定的抗浮结构设计所取的水位。当有承压水或场地为坡地，无法用水位的概念描述时，称为抗浮设防水头。地下水渗流groundwaterseepage地下水在地下多孔介质中的运动条文说明：地下水在岩土间隙中的运动，不含岩溶水。承压含水层artesianaquifer两个相对弱透水层之间充满地下水的含水层无砂透水混凝土no-finesperviousconcrete是指采用粗集料、

13、水泥和水拌制的多孔透水性混凝土。2.1.10排水减压抗浮Drainagedecompressionanti-floating一种通过排水减少作用在底板下的水压力的抗浮措施。作用和作用效应S承载能力极限状态下荷载组合的效应设计值;R地下结构构件的抗力设计值；S竖向永久荷载标准值G的效应；GKk水浮力作用标准值N计算的荷载效应;NW,Kw,kp底板底水压力；。厂一地下工程自重及其上作用的永久荷载标准值的总和（kN）Nw,k浮力作用标准值（kN）；当顶板无水压力时，等于p;当顶板有水压力时，为底板与顶板的水压力差;R抗拔桩、抗拔锚杆抗拔力的特征值总和。kR桩身抗拔承载力设计值；SR单

14、桩抗拔承载力极限值。tuqsia桩侧土摩阻力特征值F相应于荷载效应标准组合作用于基础顶面的竖向力;kNti按荷载效应标准组合下，第,根锚杆所承受的拔力值,Rta单根锚杆的抗拔承载力特征值。砂浆与第i层岩石间的粘结强度特征值（kPa）Q1、Q2锚杆循环加荷或逐级加荷中（Q-S）曲线上对应锚杆锁定值与轴向拉力标准值的荷载值（KN）地下室整体或某一局部区域内锚固范围土体的有效重量(kN)。w地下室整体或某一局部区域内抵抗浮力的建筑物总重量（不包括活荷载）（kN）；F作用于地下室整体或某一局部区域的浮力（kN）W2.2.2抗力和材料性能Y水的重度w普通钢筋、预应力螺纹钢筋的屈服强度标准值;、jykpy

15、kfptk应力钢绞线极限强度标准值f钢筋与锚固砂浆间的粘结强度特征值（kPa）Es2.2.3几何参数锚杆杆体弹性模量（kN/m2）；土层的计算总厚度;第j层土的计算厚度;结构物底板所在土层的厚度;cs保护层厚度up桩周长MM按荷载效应标准组合计算作用在基础底面形心的力矩xk、yk值；xy第i根锚杆至基础底面形心的y、轴线的距离；i17xl第i层岩体中锚固段长度；in钢筋或钢绞线根数；i锚筋与砂浆间的锚固长度（m）；As锚杆钢筋或预应力锚索截面面积（m?）锚杆无粘结自由段长度（m）Q-s曲线上对应于荷载为QQ的锚头位移值（m）12s排水引起的总沉降;s天然水面和降水漏斗面之间土体的沉降；1s降水

16、漏斗面以下土体的沉降。2m、m、m分别为单位体积无砂混凝土中粗集料、水泥和水的质gcw量，kg；2.2.3渗流参数h.第/计算分段两端间的水头损失;/H计算位置处的水头；2计算位置处的位置高程Ht、HB计算断面上、下游位置处的水头值;TBAH计算断面上的总水头差；H.第/计算分段下游端的水头值/Q按照抗浮降水需求，整个基坑范围内渗流总流量Q在给定减压丼内设计水位n减压井数量。M承压含水层的厚度；H初始地下水位；0h设计抗浮控制水位；wR井群降水影响半径V盲沟内平均流速；A盲沟过水断面面积；I水力坡度，可取盲沟纵向坡度。2.2.4计算系数r工程设计等级系数0永久荷载的分项系数G水浮力作用分项系数

17、W阻力系数；k.第/计算分段的渗透系数；/K抗浮稳定安全系数w1S钢材抗力系数；K锚杆杆体抗拉安全系数bk锚杆轴向刚度系数（kN/m）；t卩沉降计算经验系数wP粗集料紧密堆积孔隙率，%；VP按振实法测定的粗集料紧密堆积密度，kg/m3；p粗集料表观密度，kg/m3。aP无砂混凝土目标孔隙率，%;W无砂混凝土水灰比。WC3基本规定3.0.1地下工程结构在施工期和使用期可能受到地下水浮力作用时，应进行抗浮设计及稳定性分析。3.0.2抗浮稳定性验算及抗拔构件的承载力验算采用综合安全系数法，地下室底板、侧墙等地下工程结构构件验算采用以概率理论为基础、以分项系数表达的极限状态法。3.0.3根据地下工程的

18、功能特征以及由于抗浮问题可能造成的破坏以及影响正常使用的程度，地下工程抗浮分为两个设计等级。设计时应根据具体情况，按表3.0.3选用。表3.0.3地下工程抗浮设计等级设计等级地下工程和场地类型一级工业与民用建筑地下室或地下空间对使用功能要求非常严格；使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程。如从事生命线工程、抗洪指挥部、国家精密仪器实验室等工业与民用建筑地下室或地下空间需存放危险物品，破坏将带来非常严重的后果及带来严重的次生灾害；二级除一级以外的工业与民用建筑的地下室或地下空间工程注：工程设计等级除符合本规范规定外，还应符合现行国家标准建筑结构可靠度统一标准GB50068规定要求。条文

19、说明：根据抗浮造成工程破坏或影响正常使用的后果，分为两个工程重要等级。破坏后果即为危及人的生命、造成的经济损失、产生的社会影响。建筑结构可靠度统一标准GB50068中安全等级为一级的建筑结构，其地下室抗浮设计等级尚应满足相应要求。由于广东省大多地区地下水位较浅，抗浮失败对使用都会造成很大的不便，且自重抗浮的稳定系数仅为1.05,对自重抗浮的情形安全储备很小，因而本规程抗浮设计等级最低为二级。3.0.4工程重要性系数应按表3.0.4规定选用。表3.0.4工程重要性系数厂取值表工程重要性系数一级二级ro1.11.03.0.5地下结构抗浮设计，场地的地貌一般可分为平地、坡地、洼地、临江类型，当同一地

20、下工程结构跨越多个地貌形态单元时，应分别按相应地貌单元分区进行设计，其划分应满足以下要求：1平地：坡度一般小于或等于10%；2坡地：山前阶地、丘陵等，其坡度一般大于10%；3洼地：周边地势高于建筑场地；4临江：建筑场地与江河等水源有明显水力联系，即场地存在渗透系数较大的土层且与江河相互连通。注：场地存在岩溶、裂隙水且对抗浮设计有影响时应专门论证。条文说明：地下结构抗浮设计中，由于场地条件的不同，抗浮设防水位取值不同，从而影响抗浮结构的计算，在本条对场地进行分类，以便分别对不同场地作出抗浮设防水位取值的不同规定。3.0.6抗浮结构中抗拔桩及抗浮锚杆的设计使用年限不应小于相应地下结构的设计使用年限

21、，抗浮锚杆应按永久锚杆设计。抗浮措施采取为临时抗浮锚杆时，可按临时性锚杆设计。条文说明：上部建筑在设计使用年限到期后，经过检测加固等措施还能继续使用。埋在地下的锚杆，不易被检测，所以规定锚杆的设计使用年限不应小于建筑结构的设计使用年限。有条件时建议锚杆的设计使用年限不小于建筑结构的使用年限，国外资料表明建筑使用年限不得小于100年。国内暂时没有对建筑结构使用年限做出明确规定。3.0.7水浮力作用下地下结构构件的承载能力极限状态验算应按下列表达式进行设计:(3.0.71)S=丫S+YSGGkWN,w,k(3.0.72)式中0工程重要性系数S承载能力极限状态下作用组合的效应设计值;R地下结构构件的

22、抗力设计值;S竖向永久荷载标准值G的效应;GKkSNw,k抗浮设防水位或水头的水浮力标准值N计算的荷载效W,K应;永久荷载的分项系数，当对抗浮有利时，不应大于1.0；水浮力作用分项系数，一般可取1.2,当地下设计使用年限最高水位或水头可以明确确定时，分项系数可取1.0。注:组合中的效应设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。条文说明：在抗浮设计时，水浮力取地下结构服役期间最高水头计算,但最高水头往往很难确定，在我省的工程中，一般取室外地坪，在一般情况下是偏于安全的，但如果场地较低凹发生积水，也可能包络不住，因此根据以往的经验，水浮力作用分项系数近似取1.2。但当地下结构服役期间最高水头可以明

23、确确定，如无承压水的平地、高地等，设防水位取室外地坪时，分项系数可取1.0o3.0.8地下结构构件及抗拔桩的正常使用极限状态验算应按下列表达式进行设计：SWC(3.0.8-1)dS=S+S(3.0.8-2)dGkN,w,k式中：c抗浮构件达到正常使用要求的规定限值；S抗浮设防水位或水头的水浮力作用标准值N计算的荷NW,Kw,k载效应，计算时水头取值可比最高水头适当降低。注：组合中的效应设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。条文说明：本规程设防水位取设计使用年限内最高水位，达到该水位的机会较小，持续时间也较短，裂缝验算时可适当降低，如无承压水的平地，当抗浮设防水位取值为室外地坪，此时可降低1

24、-2m作为裂缝验算水位取值。当可取丰水季水位。3.0.9地下水和土层环境腐蚀性作用类型及其等级划分应符合表3.0.9的规定，对桩基础和地下结构等的腐蚀性判断标准按现行国家标准岩土工程勘察规范GB50021的规定执行。表3.0.9环境腐蚀性作用类型及等级划分环境腐蚀性作用类型环境腐蚀性作用等级划分水、土对混凝土结构的腐蚀微腐蚀弱腐蚀中腐蚀强腐蚀水、土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀水、土对钢结构的腐蚀3.0.10水浮力作用下地下工程结构的底板、梁裂缝宽度、挠度的限值应按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010取值。3.0.11抗拔桩应根据环境腐蚀性作用等级，按表3.0.11的规定选用不同的裂缝控

25、制等级及最大裂缝宽度限值wiilim表3.0.11抗拔桩的裂缝控制及其表面裂缝计算最大宽度限值环境腐蚀性作用等级钢筋混凝土抗拔桩裂缝控制等级W（mm）lim微腐蚀三级0.3弱腐蚀三级0.2中腐蚀二级强腐蚀二级注:表中抗拔桩适用于实心桩。预应力空心桩（管桩）裂缝控制等级及指标参考广东省标准静压预制混凝土桩基础技术规程。条文说明：结构所处环境的腐蚀性强弱是影响结构耐久性的重要原因。根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第3.4.5条规定，对不同环境作出了各自不同的裂缝宽度限值的规定。3.0.12当抗拔桩兼作竖向承载桩和水平承载桩时，除满足本规范规定外，尚应满足国家和广东省现行有关标准的规定

26、。3.0.13地下抗浮构件设计使用年限为50年的混凝土结构，其混凝土材料宜符合表3.0.13的规定。表3.0.13混凝土的基本要求腐蚀性作用等级微弱中强最低强度等级C25C30C35C40最大水胶比0.500.500.450.40最小胶凝用量（Kg/m3）260300320340最大胶凝用量（Kg/m3）400400450450最大氯离子含量（水泥用量的百分比）00.08最大碱含量（Kg/m3）3.03.03.03.0注1:氯离子含量系指其占胶凝材料总量的百分比;2：预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为0.06%；其最低混凝土强度等级宜按表中的规定提咼一个等级；3：当使用

27、非碱活性骨料时，对混凝土中的碱含量可不作限制；4：对于有防水要求的地下室结构，胶凝材料用量不宜小于320kg/m3，其中，水泥用量不宜小于260kg/m3；5：当混凝土未掺入矿物掺和料时，表中“水胶比”为“水灰比”，当混凝土未掺入矿物掺和料时，表中“胶凝用量为“水泥用量；6：腐蚀环境下，桩身混凝土要求见本规程第7.2.6条规定。条文说明：本表根据混凝土结构耐久性规范GB/T50476及混凝土结构设计规范GB50010而来。在现行规范中，主要是根据环境类别来确定对混凝土结构的腐蚀性评价。此条与现行规范相较，增加微腐蚀下的混凝土材料相关要求，主要是在本省地区以及抗浮构件所处环境最低腐蚀中的环境类别

28、为混凝土结构设计规范GB50010中规定的二b类环境表中弱、中、强列的混凝土材料相关要求则根据环境类别划分出腐蚀性的强弱。3.0.14在抗浮设计文件中，应注明施工过程中停止降水的条件。条文说明:调查表明，抗浮事故大部分发生在施工过程中，在设计中，顶板上的覆土、底板上的找平层或放坡，往往作为抗浮荷载，而在施工中一般会延后施工，在这个阶段遇到暴雨，当排水措施不得当时，是事故的多发点。4抗拔构件材料4.1混凝土及注浆体材料4.1.1抗拔桩及抗拔锚杆所用水泥品种的选择，应符合以下规定：1宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥；在微、弱腐蚀条件下,也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥；

29、并宜掺入减水剂。2受碱液作用环境时，应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，不得选用高铝水泥或以铝酸盐成分为主的膨胀水泥，并不得采用铝酸盐类膨胀剂。3硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的熟料中，铝酸三钙含量宜控制在5%8%以下；当采用大掺量掺和料、低水胶比配制时，可放宽到8%10%；在腐蚀介质为CL-时，可放宽到6%12%以内。强腐蚀等级高应取低限值，强腐蚀等级低可取高限值。条文说明：矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥，早期强度低，干缩性大，有泌水现象，若添加减水剂，降低水灰比，水泥性质及其混凝土的耐久性有所改善，这两类水泥碱度较低，钢筋钝化膜较容易被腐蚀介质侵蚀。另外，在强、中腐蚀性环境中，宜采用掺入掺和

30、料的混凝土，由于这两类水泥本身含有掺和料，掺和料含量比例通常在水泥合格证上未体现，而且不同厂家或不同批次都在波动；特别是矿渣硅酸盐水泥，由于矿渣较水泥熟料难磨细，这可能使得掺量实际是增加的。因此，在中、强腐蚀环境下，需要采用高性能耐腐蚀混凝土。配制耐腐蚀混凝土对水胶比有比较严格的要求，尤其是有掺矿物掺和料的混凝土。掺入适量的减水剂或高效减水剂，可显著降低水胶比，改善混凝土内部结构，可较大幅度提高混凝土抗腐蚀能力。由于高铝水泥含有较多不耐碱的酸性氧化物，所以不用于在碱液作用下的环境。经调查国内有关研究成果和工程实践情况表明：即使硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的熟料中，铝酸三钙含量高达9%17%，大掺

31、量掺和料、低水胶比配制的混凝土也不会产生硫酸盐型化学腐蚀破坏。在腐蚀介质为CL-时，水泥中的铝酸三钙水化物可与渗入混凝土中的CL-结合，反而推迟了钢筋周围水泥石空隙液的CL-浓度达到活化钢筋的临界浓度所需的时间，因此，适当提高硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥熟料中的铝酸三钙，对保护钢筋来讲，是有利的。4.1.2抗浮桩混凝土及锚杆注浆体拌合水应符合现行混凝土用水标准JGJ63的要求。4.1.3混凝土及注浆体外加剂应符合现行国家标准混凝土外加剂应用技术规范GBJ50119的规定，钢筋阻锈剂的应用应符合现行行业标准钢筋阻锈剂应用技术规程JGJ/T192,外加剂和钢筋阻锈剂的掺量应通过试验确定，当腐蚀介质为

32、CL-时，外加剂氯离子含量不宜大于水泥质量的0.02%。4.1.4注浆体及混凝土水泥砂浆和混凝土骨料不应采用未经淡化处理的海砂；混凝土中使用海砂时，其淡化处理与使用应按照现行行业标准海砂混凝土应用技术规范JGJ206规定执行。4.1.5当腐蚀介质为CL-,混凝土及注浆体应符合下列规定:1不应采用抗硫酸盐硅酸盐水泥，不宜单独使用硅酸盐水泥。当腐蚀性等级为弱或中时，宜采用较大掺量的矿物掺和料混凝土或水泥浆体；当腐蚀性等级为强时，应采用水胶比不大于0.4的大掺量矿物掺和料混凝土；单掺粉煤灰的掺量不宜小于30%，单掺磨细矿渣的掺量不宜小于50%，且宜复合使用粉煤灰加硅灰、粉煤灰加矿渣或两种以上的矿物掺

33、和料；2腐蚀性等级为弱时，宜掺入钢筋阻锈剂；腐蚀性等级为中、强时，应掺入钢筋阻锈剂；钢筋阻锈剂的用量应根据设计使用期内腐蚀介质进入混凝土中的量确定；在设计使用年限内进入混凝土中钢筋表面的氯离子量无法确定时，单功能阻锈剂掺量可参照表4.1.5-1的推荐掺量；表4.1.5-1单功能阻锈剂推荐掺量环境类别微弱中强非干湿交替不要求4668810干湿交替不要求699121215注：1表中掺量数字为每立方米混凝土的阻锈剂掺量（kg）；2阻锈剂中有效阻锈剂含量应不低于30%；3表中阻锈剂推荐掺量为设计使用年限为50年的数值，当设计使用年限为100年，阻锈掺量不小于表中数值的2倍。3在同时存在SO2-和CL-

34、腐蚀介质的环境中，宜选用多功能阻锈4剂，其掺量应根据SO2-和CL-腐蚀介质的含量、以及对施工混凝土的4性能要求经试验确定；4对于特别重要建筑，设计时混凝土抗氯离子侵入性的指标可按表4.1.5-2。表4.1.5-2混凝土抗氯离子侵入性指标设计使用年限作用等级氯离子扩散系数DRCM（28天龄期）10-12m2/s电通量指标（56天龄期）库仑（C）100年微弱81200中V5800强V460050年微弱101500中V71000强V2.51.5电通量法等级Q-IQ-IIQ-IIIQ-WQ-V电通量Qs(C)400040002000100040002000400010002000

35、1001000100注：1RCM法测试龄期为84d；2电通量法测试龄期为28d,当掺和料超过胶凝材料用量的50%时，测试龄期可为56d；4.1.6腐蚀介质为SO2-时，混凝土及注浆体应符合下列规定：41应采用抗硫酸盐硅酸盐水泥或掺入抗硫酸盐外加剂。2使用硅酸盐水泥时，宜掺加矿物掺和料，使用普通硅酸盐水泥时，可掺加矿物掺和料，但矿物掺和料不得采用石灰石粉；处于硫酸根浓度大于1500mg/L的水位变动条件，其混凝土掺和料不应采用高钙粉煤灰，掺和料种类和用量应根据当地使用经验或专门试验研究后确定，且应在混凝土表面采取专门的防腐附加措施。3对于特别重要建筑，设计时应提出桩基础与地下结构等混凝土的抗硫酸

36、盐侵蚀性能指标，抗硫酸盐侵蚀性能划分应按表4.1.6-1的规定。表4.1.6-1混凝土抗硫酸盐侵蚀性能指标设计使用年限作用等级抗硫酸盐等级(56天龄期)100年微弱三KS90中三KS120强三KS15050年微弱三KS60中三KS90强三KS120条文说明：在硫酸盐腐蚀环境中，如果采用石灰石粉，由于石灰石粉主要成分为CaCO，CaCO+S02H0生成石膏(CaSO2HO+CO2-)。粉3342423煤灰含钙越高，抗硫酸盐侵蚀性越差，因此，处于水位变动条件，其混凝土掺和料不应采用高钙粉煤灰。硫酸根离子与混凝土中的游离氢氧化钙作用，生成二水硫酸钙；与水化铝酸钙作用，生成硫铝酸钙，混凝土体积增大，导

37、致混凝土结构产生开裂或表面剥离，降低了坑腐蚀能力。所以，应控制铝酸三钙的含量。为了方便工程技术人员的了解，现将现行行业标准混凝土耐久性检验评定标准JGJ/T193的硫酸盐侵蚀性等级划分表列于表4.1.6-2中，供参考。416-2混凝土抗硫酸盐侵蚀性能硫酸盐侵蚀性高较咼中低非常低可忽略不计抗硫酸盐等级WKS30三KS30三KS60三KS90三KS120三KS1504.1.7当腐蚀介质为其它化学物质时，所采取相应的防腐蚀措施，按照现行国家标准工业建筑防腐蚀设计规范GB50046和混凝土结构耐久性设计规范GB/T50476有关要求执行。条文说明；4.2抗浮锚杆钢筋及钢绞线4.2.1抗浮锚杆杆材可采用

38、钢筋及钢绞线。4.2.2抗浮锚杆采用的钢筋应符合下列规定：1预应力抗浮锚杆宜采用预应力螺纹钢筋，对预应力值较小和长度小于20m的锚杆，预应力筋也可采用HRB400级以上钢筋。2非预应力锚杆可采用HRB400、HRB500级钢筋。4.2.3抗浮锚杆的钢绞线应符合下列规定：1用于制作预应力锚杆杆体的钢绞线、环氧涂层钢绞线、无粘结钢绞线，应符合现行国家标准预应力混凝土用钢绞线GB/T5224的规定；2预应力钢绞线不得接驳。4.3辅助材料4.3.1用于锚杆的防腐材料宜采用专门防腐油脂，并满足现行行业标准无粘结预应力筋专用防腐润滑油JG/T3007的技术要求。防腐材料在锚杆的设计使用期限内，应符合下列性

39、能要求：1保持防腐性能和物理稳定性；2具有防水性和化学稳定性，不得与锚杆材料产生不良反应；3不得对锚杆自由段的变形产生限制和不良影响；4在规定的工作温度内和张拉过程中，不得开裂、变脆或成为流体。4.3.2锚杆护套材料应符合下列要求：1具有足够的强度和柔韧性，在加工和安装过程中不被损坏；2具有防水性和化学稳定性，对预应力筋无不良影响；3具有耐腐蚀性，与锚杆浆体和防腐剂无不良反应；4不影响预应力筋的弹性伸缩变形。抗浮设计水文地质勘察及水浮力计算5.1抗浮水文地质勘察5.1.1抗浮水文地质专项勘察宜与设计阶段相对应的岩土勘察结合开展。当场地水文地质条件复杂程度为复杂，或抗浮设计等级为一级,且岩土工程

40、勘察成果不能满足抗浮设计时，应进行抗浮水文地质专项勘察。场地水文地质条件的复杂程度应按表5.1.1确定。地下水类型和岩土体的渗透性分级可按本规范附录A执行。表5.1.1水文地质条件复杂程度复杂程度水文地质特征一般地质构造简单，厚度和层面坡度变化不大，稳定，地下水的补给、径流和排泄条件明确。复杂地质构造复杂，含水层岩性多样，含水层厚度和层面坡度变化大，含水层水力联系不明晰，地下水的补给、径流和排泄条件复杂，地下水动态变化规律不明确，如坡地、山谷、洼地、临江湖（地上河）、滨海（潮水位高于场地）、暗浜场地等。条文说明：抗浮水文地质专项勘察目的是查明建设场地水文地质条件和地下水动态变化规律，提供抗浮设

41、计相关的参数，重点是对抗浮设防水位或水头建议的勘察。水文地质条件复杂程度分类是为专项水文地质勘察工作量提供依据。水文地质条件复杂时，勘探点间距应适当减小。水文地质条件复杂程度与地层岩性、地下水埋藏条件、场地地质地貌复杂性有关，通常在平原地区或宽广的河流阶地，地层厚度和层面坡度变化不大，补给和排泄条件简单明了，地下水动态变化规律也较简单，也容易查明水文地质条件。而在山区或沟谷等地质地貌多样，尤其是岩溶发育的地区，地层厚度和层面坡度变化大，地下水补给、径流和排泄条件复杂，地下水动态变化规律复杂，这些场地水文地质条件比较复杂，普通工程勘察很难查明水文情况，故需进行抗浮水文地质专项勘察。浸没场地和斜坡

42、场地等特殊场地也应按复杂场地对待。5.1.2当平地地形须要做抗浮水文地质专项勘察时，除应满足一般的岩土勘察外，应包含以下内容：1根据场地所处地貌单元、地层结构、地下水类型和地下水位动态变化规律，对地下结构可能遇到的最高水位进行预测，提供抗浮工程设计所需的各地层参数；根据地下水位变化和抗浮设计等级总体或分区提供抗浮设防水位。2分析预测工程活动对地下水位变化的影响。3基础下是否存在承压含水层及承压水层对水位的影响。条文说明：本条平地地形进行抗浮水文地质专项勘察，适用于抗浮设防水位取室外地坪不能保证安全，或抗浮设防水位取到室外地坪以下的情况。5.1.3坡地勘察须要做抗浮水文地质专项勘察时，除应满足一

43、般场地勘察外，尚应符合下列规定：1搜集多年降雨量及其季节分布规律，最大降雨量、暴雨强度和持续时间；2查明大气降水入渗条件，地表水汇水面积，地表水与地下水的补排关系；3查明分水岭位置、出溢点的位置及水头随地形的变动情况;4勘探孔应进行水文地质观测，测定各含水层的水位、地下水流速和流向；5分析工程建设引起的地下水渗流场及渗流压力变化，给出地下工程上、下游的水头；当整平场地挖方或填方量较大、地下工程改变水文地质条件时，应评价由此引发的水位、地下水补给、径流、排泄等条件变化以及对已有工程环境的影响；6评价地下水变化对场地不同区段施工期和使用期的地质条件和水位的影响，并给出相应的抗浮设计水位。条文说明：

44、坡地抗浮设计时需要进行渗流分析确定地下室上下游的水头，须进行坡地抗浮水文地质专项勘察来查明设计需要的边界条件。另外，斜坡场地进行工程建设时，地面经过平整以及不同深度地下结构改变了地下水的径流方向，有可能引起场地地下水水位发生很大变化，因此，对斜坡场地进行专项勘察时，不仅要查明场地现状水文地质条件，更重要的是如何根据地下结构分布情况，对工程建设后的地下水位变化进行有效预测，为抗浮设计提供依据。5.1.4临江场地须要做抗浮水文地质专项勘察时，应查明水源与场地的水力联系情况。当有联系的时候，应利用该地水利资料，查明江、河、湖等水源的水位逐年变动情况，预测该地可能出现的最高和最低水位。5.1.5当建筑

45、物所处场地地势低洼，应查明场地的排水情况，并估算可能发生的积水高度及对抗浮设防水位的影响。5.1.6对缺乏地下水位长期观测资料的地区，采用截排减压抗浮措施时，在进行初步勘察时，宜设置长期观测孔，对主要含水层进行观测。5.2抗浮设计水浮力计算5.2.1在静水环境下，地下水对结构物底板的水压力，根据不同地层情况可按表5.2.1中公式计算。表5.2.1不同地层地下室底板水压力计算公式计算简图计算公式说明平地、H0地下室填土层P=Yw畑无水力联系的临江地=H0填土层地下室P=Yw(HoZb)平地滩涂、01临江淤泥较厚，有水力联系地层滩涂、1H0H1P=YwX（HiZ临江淤泥较厚，有水力联系地层1P=Y

46、w（HiZ）平地、临江且有水力联系地层平地、临江且有止水帷幕可靠，且设置排水力联水减压设施时，以抗浮控系地层，制水位计算压力；无排水但止水减压设施，取HO、H1的较帷幕截大值断底板底部砂层滩涂、临江淤泥较厚，有水力联此时尚应验算底板底黏土层厚度是否满足抗突涌要求，如不满足则应采用公式5计算系地层,但主要透水层与底板之间被隔断式中：p一一表示底板底面水压力;H0、H1一一分别表示潜水、承压水水位高程；01Zb表示地下室底板底面咼程；bd为地下室进入黏土层的深度；M为地下室底板下黏土层厚度。条文说明：对于大面积地下室，往往存在底板下隔水层不连续的情况,或者底板下桩、锚击穿隔水层，考虑隔水层以下承压

47、水与潜水相互连通的情况，本条底板下水压力取水位较高者计算。对大面积地下室，当隔水层隔水效果较好时，公式3的计算对地下室中部取值偏保守，见算例比较，有条件时，可考虑这个因素予以折减。对于公式6的情形，设置排水减压设施时可考虑止水帷幕的截渗作用；但无排水减压设施时，考虑到脚盆效应，取高值。算例：对表中公式3的地层情况进行有限元计算，其中H0=12m、H1=7m，填土层厚3m，K为1X10-4cm/s，黏土层厚6m，K为1X10-5cm/s，砂土层厚3m，K为1X10-3cm/s，地下室宽100m，进入隔水层3m，见简图，有限元计算结果如下。12.000填土层6.000黏土层砂层25m100m25m

48、图1有限元计算流网底板底面水头计算结果对比:公式有限元边跨（m）9.58.996中跨（m）9.57当潜水水头H0=12m、承压水头H1=15m时，计算结果如下。5000填土层12.000黏土层砂层25m100m25m底板底面水头计算结果对比:公式有限元边跨（m）1513.802中跨（m）1514.9995.2.2抗浮设防水位应取设计使用年限内最高水位。5.2.3当无工程设计使用年限内最高水位时，无承压水的平地地形,抗浮设防水位可取室外地坪；有承压水的平地地形，潜水水位H0可取室外地坪，按5.2.1确定抗浮设防水位；当室外地坪有坡度时，可分段确定抗浮设防水位。5.2.4位于坡地的地下结构物，底板

49、下特征点的水头值H可采用5.2.4i式计算。H=H-iLhTOC o 1-5 h ziTii=1(5.2.4)&/kh=AHiiLg/Kiii=1AH=H-HTB式中：ht、hb计算断面上、下游位置处的水头值；TBAH计算断面上的总水头差；H.第/计算分段下游端的水头值，即H0=H,i0TH=H；nBh.第/计算分段两端间的水头损失；ie.第/计算分段的阻力系数，计算方法见附录c；iK.第/计算分段的渗透系数，含有多层土时取结构物底i板所在土层的渗透系数，应由现场抽水实验确定，当无实验资料时可参考表5.2.4取值；i从高水头位置开始起算的第i分段，/=0,1,2nn为总分段数。表52.4各类型

50、土的渗透系数类型K(m/d)类型K(m/d)砂卵石80粉细砂58砂砾石4550粉砂23粗砂2030砂质粉土0.2中粗砂22砂质粉土-粉质黏土0.1中砂20粉质黏土0.02中细砂17黏土0.001细砂68注：摘自工程地质手册第四版1002页。条文说明：渗流模型的分析范围往往大大超出建筑场地的范围，具有典型特征的分水岭、河流、湖泊常作为分析边界条件，超出场地一定距离对场地基本无影响的区域一般作为不透水边界处理，结构物等一般可作为弱透水区域处理。在渗流环境下，如坡地地形或临江地形，地下室底板上的水压力分布一般不均匀，宜通过渗流分析计算底板下水压力，也可采用改进阻力系数法计算底板特征点的水头值，然后确

51、定水压力。本条公式是参照毛昶熙关于闸坝地基渗流计算公式而来，采用改进的阻力系数法计算，阻力系数的计算方法详见附录C,基本思路是沿某一控制方向计算某些特征点上的水头值，特征点之间的区域采用线性插值计算水头。但应注意，闸坝地基与此处坡地地形在渗流边界上的不同，主要区别在于闸坝地基上下游均为浸没，而坡地地形上下游可能浸没，也可能为潜水。对于计算断面上、下游位置处的水头值，一般应通过渗流分析确定。即首先确定分水岭的位置，作为上游边界，经渗流至结构物处确定H、H详见算例1。当无工程设计资料时，H、H可近似取至上、TB，TB下游室外地坪，这样取值对计算特征点的水头一般是相对安全的；当上下游地下水都出现出溢

52、时，这样取值也是准确的；当上、下游有隔水层时，该简化可能不安全，设计时应注意。算例1:某坡地地形如下图所示，结构物位于残积土层，土层均一，隔水底板水平，土层渗透系数1X10-4cm/s，地下水流由坡顶分水岭流向坡脚，并在坡脚出溢，水位如下图3，求流经结构物时结构物上下游水头HT、HB。（本算例未考虑坡面降水补给。）解：设坡顶、坡脚、结构物上下游水头分别为Ht、H，12IB结构物宽度厶，坡顶距上游为J，坡脚距下游为厶2，土层渗透系数为K，结构物以下土层厚度为M，结构物上下游均为潜水流，对上下游应用杜布依公式：50.000.39.00010m50m3ff00结构物35m34m_25.0000.00

53、0图3某坡地地形断面(单位：m)上游:K(H2-H2)TL1转化为:q2L1KH+H1T2L1H+H1T下游:K(H2-H2)B22L2转化为:q2L2KH+HB2结构物上下游可视为渗流垂直段，底板以下视为水平段，分别求得阻力系数为：上游垂直段：g二-lnctg-(1-HtM)2兀4HT水平段：g二土3M下游垂直段：g二-lnctg(1-Hb_M)4兀4HB因眄、hr均为未知数，因此可先假定一初值，迭代计算求得其数TB值解，迭代格式设置如下：令H二H、H二H这里H、H可取上下游的地面高程；TOC o 1-5 h zTT0BB010B0将ht0、珥。，代入上式，求得工g，由H-H=Sg，可求得纟

54、;12KK由h-H=纟g；H-H=纟g可分别求得Ht、HB的新值HtTOC o 1-5 h z1TK1B2K5TBT1H；B1比较式|H-H10-2、H-H10-2是否同时满足，若满T0T1B0B1足则h、h就是满足要求的数值解，可作为结构物上下游水头；若TOB0不满足上式，则令H=-(H+H)、H=-(H+H)，将H、HT22T0T1B22B0B112B2的值重新赋予H、H代入步骤(2)迭代计算，直至满足上式要求。B按照上述迭代步骤设计表3,将题中数据代入，计算如下:迭代H1HIHDH2Z1Z2Z3Z4Z5刀Z初值3935.00033.000251.3510.1440.3330.0911.7

55、243.64413934.40432.312251.3620.1290.3330.0721.7453.64123934.08332.010251.3680.1210.3330.0631.7543.63933933.91031.879251.3720.1160.3330.0591.7583.63843933.81631.822251.3730.1130.3330.0571.7603.63753933.76531.798251.3740.1120.3330.0571.7613.63763933.73731.788251.3750.1110.3330.0561.7613.63773933.72231

56、.783251.3750.1110.3330.0561.7613.63783933.71431.781251.3750.1110.3330.0561.7613.637表续:迭代q/KHHH-HH-H(H+H)/2(H+H)/2初值3.8433.808431.62381.21.376234.404232.311913.8533.761931.70890.60.60334.08332.010423.8533.73631.7480.30.262433.909531.879233.8533.721831.76570.20.113533.815731.822543.8533.714131.77370.1

57、0.048833.764931.798153.8533.709831.77730.10.020833.737331.787763.8533.707531.778900.008833.722431.783373.8533.706331.779700.003733.714431.781583.8533.705631.7800.001533.7131.7807由迭代计算可得上下游水头的数值解H=33.714m、H=31.781m;B建立有限元模型计算得：有限元计算结果与迭代计算结果对比如下:迭代计算有限元误差(%)H(m)T33.71434.079-1.08264H(m)B131.78131.837

58、-0.17621如对精度要求不高，仅可迭代23步即可。5.2.5临近江河地形条件下，如图525所示，位于下游段覆盖层下任一点的水头可按5.2.5-1式计算。BiLLB2(0,0)图5.2.5临江、临河地层构造H=H+(H-H)ch(B2+L-x)ch(v)(525-1)434:”PH+2L-th(v)-H+Pth(u)-th(v)-HH=+443P-th(u)-th(v)+P+2L-th(v)(525-2)K:MM；，1211K23I3v(5.2.5-3)(5.2.5-4)式中：H-覆盖层底面距离下游堤脚距离为x处的水头值;H】,H2H3，H4分别为上游江面、上游堤脚、下游堤脚、远端透水层尖灭

59、处的水头值，其中H4可取远端地面高程；B,B2分别为上游河床覆盖层宽度、下游堤脚至远端透水层尖灭处的宽度；L堤坝宽度的一半；x下游段任一点距堤坝中心线的距离，LxNyKwk0w1式中：G地下工程自重及其上作用的永久荷载标准值的总和k（kN）；水浮力（kN）；wk抗浮稳定安全系数,w1般情况下可取1.05；工程重要性系数;当不满足式（6.1.2）的要求时，应采取抗浮措施。条文说明：本规程以单一的安全系数法进行抗浮稳定性验算。而现有规范及资料表明，抗浮稳定安全系数的取值不统一。广东省建筑地基基础设计规范DBJ15-31-2003、全国民用建筑工程设计技术措施（2009版）取值为1.05,地下工程防

60、水技术规范GB50108-2008等规范及资料取值为1.11.2。基于本省具体情况和现有资料的总结，本规程稳定系数取值为1.05。结构的抗浮单元可以是以单根柱影响区域的单元，当工程的每根柱分担的浮力与该柱的抗浮荷载都满足式6.1.2时，也就是说，每根柱都稳定时,整个工程自然满足抗浮稳定性要求。当某根或相邻的几根柱不满足时，而周边的抗浮荷载较大，有一定富裕，也可以是多根柱组成的一个单元乃至整个地下室做为一个单元一起验算，但此时应验算相关单元的刚度和强度，确保水浮力可在抗浮单元中传递。图5单柱影响区域的单元/图6多柱影响区域的单元财图7整个地下室作为一个抗浮单元6.1.3当采用抗拔锚杆或抗拔桩抗浮