基础抗浮设计的几个关键问题和研究方向2021

基础础抗抗浮浮设设计计的的几个个关关键键问问题题和和研研究究方方向向裴捷捷前言言随着着城城市市地地下下空空间间开开发发、、利利用用的的力力度度增增加加，，地地下下室室越越来来越越大大；；越越来来越越深深，，抗抗浮浮设设计计也也越越来来越越受受到到重重视视。。以前前的的抗抗浮浮设设计计大大多多是是增增加加抗抗力力（（自自重重和和抗抗拔拔桩桩））来来抗抗浮浮，，称称为为被被动动抗抗浮浮；；近近十十年年来来越越来来越越多多人人开开始始研研究究采采用用减减少少浮浮力力来来抗抗浮浮，，称称为为主主动动抗抗浮浮；；这两方面都还还有很大的研研究空间。问题一：建筑自重与抗抗拔桩怎样共共同抵抗浮力力？一、结构自重重与抗拔桩怎怎样共同抗浮浮？问题二：外荷载—水浮力不是正正态分布的随随机变量二、浮力的计算和和设计水位的的取值抗浮设计计算算的外荷载——浮力荷载规范对荷荷载的统一处处理方法：荷载都是符合合正态分布的的随机变量；；统计平均值值称为荷载标标准值；乘以含规规定保证率的的超载系数后后得荷载设计计值。早期荷载规范范中分项系数数（超载系数数）定为：1.2概率极限理论论处理荷载的的方法在抗浮浮设计中不能能用抗浮设计计算算的外荷载——浮力二、浮力的计计算和设计水水位的取值由于几十年来来城市地下水水的大量开采采，地下水位位逐年下降。。近年来由于于地下水开产产的控制和南南水北调地下下水位呈上升升趋势二、浮力的计计算和设计水水位的取值1、取可能发生生的最高水位和最最低水位来计算抗浮设设计水位；2、要考虑工程程建设后，大大面积地面标标高的变化，，设计水位必必须最后由设设计人员把控控和取值。问题三：抗浮设计计算算只能采用总安全系数的的表达式三、抗浮设计计计算只能采采用总安全系系数的表达式式三、抗浮设计计计算只能采采用总安全系系数的表达式式总安全系数的的设计计算表表达形式不等式左边：：荷载作用不等式右边：：抗力极限值值的总和右边括号外：：除以总安全全系数三、抗浮设计计计算只能采采用总安全系系数的表达式式三、抗浮设计计计算只能采采用总安全系系数的表达式式三、抗浮设计计计算只能采采用总安全系系数的表达式式

桩基础总安全储备桩顶平均上拔力单桩平均抗拔安全储备最高水位1.096321.19平均水位1.214971.51最低水位1.363612.08

用桩数总安全储备桩顶实际受力单桩抗拔安全储备本文公式81.09～1.36361～6321.19～2.08桩基规范131.43～1.79222～3891.93～3.38上海规范151.57～1.79193～3372.23～3.89问题四：钢筋混凝土构构件在土体中中的腐蚀与在空气和水中中的一样吗？？四、抗拔桩防防腐设计的一一项极好建议议1、埋置在土体中中的钢筋混凝凝土构件的腐腐蚀问题还没没有人进行过过认真的研究究，甚至也没没人仔细收集集过国内外有有关的资料；；2、埋置在土体体中的钢筋混混凝土构件的的腐蚀问题与与在空气中或或在水中的构构件完全不同同。《混凝土结构设设计规范》的规定是不能能套用的；3、一般情况下下，在土体中中的腐蚀要比比在空气、在在水中都轻微微得多。四、抗拔桩防防腐设计的一一项极好建议议或可按照以前前钢管桩的经经验，增加腐腐蚀余量？不考虑钢筋的的锈蚀，不做做抗裂计算；；不做抗裂计算算，钢筋直径径增加腐蚀余余量3㎜；不做抗裂计算算，钢筋直径径增加腐蚀余余量4㎜；保护层厚度按按实为50㎜，裂缝控制制值取0.3㎜；保护层厚度取取为30㎜，裂缝控制制值取0.2㎜；保护层厚度按按实取为50㎜，裂缝控制制值取0.2㎜。四、抗拔桩防防腐设计的一一项极好建议议计算的配筋率率（％）主筋费用（元元/每立方砼）上拔荷载情况1情况2情况3情况4情况5情况61500（kN）1.772.182.633.233.504.301000（kN）1.181.561.882.152.422.69上拔荷载情况1情况2情况3情况4情况5情况61500（kN）69085010251260136516761000（kN）4605987348399441049问题五：主动抗浮通过降低水浮浮力来抗浮五、主动抗浮浮五、主动抗浮浮在基础地面以以下设置到滤滤层，让水自自动流入地下下室的排水系系统五、主动抗浮浮抽水降压五、主动抗浮浮确保滤水、抽