关于“抗浮水位”的讨论

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1、二一年十一月一、基本概念二、抗浮设防水位的应用三、抗浮设防水位的确定四、关于长沙地区抗浮设防水位 五、结语 1、几个相关的名词解释、几个相关的名词解释 根据与来源:水文基本术语和符号标准(GB/T5009598)及岩土工程基本术语标准(GB/T5027998) 1.1地下水狭义指埋藏于地面以下岩土孔隙、裂隙、溶隙饱和层中的重力水,广义指地面以下各种形式的水。(存在于地面以下岩石和土孔隙、缝隙的孔洞中的水。) 1.2水位自由水面相对于某一基面的高程。 1.3包气带地面以下潜水面以上与大气相通的地带。 1.4上层滞水包气带中局部隔水层上所积聚的具有自由水面的重力水。(包气带中局部隔水层或弱透水层上
2、积聚的具有自由水面的重力水。) 1.5潜水地表以下第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下水。(埋藏在地表以下具有自由表面的地下水。) 1.6承压水充满于上、下两个隔水层之间的含水层,对顶板产生静水压力的地下水。(充满在上下两个隔水层之间的含水层中,水头高出其上层隔水顶板底面的地下水。) 1.7重力水当土水的含量超过土垠颗粒的吸引力和毛管力所能保持范围,在重力作用下,由上往下运移多余的水。 1.8孔隙水存在于岩土孔隙中的重力水。 1.9隔水层结构致密、透水性极弱的导水速率不足以对井或泉提供明显水量的岩土层。(渗透率小到可以忽略不计的岩土层又称不透水层。) 2、定义、定义 在二十一世纪之前,或者更
3、早一点的九十年代之前,在工程界,对于“抗浮”及“抗浮设防”没有提到重要的议事日程,也就是没有普遍提到或者引起足够的重视,那个时候,在工程界注意得多的是地下水的“静水压力”、“动水压力”、“动态变化”等等。 1998年12月11日发布,1999年5月1日起实施的水文基本术语和符号标准(GB/T5009598)以及1998年12月11日发布,1999年6月1日起实施的岩土工程基本术语标准(GB/T5027998)均没有给出“抗浮”、“抗浮水位”或者“抗浮设防水位”的定义。 随着城市的高速发展,特别是上世纪八十年代后期以来,城市的高层建筑及超高层建筑的大量兴建,地下室及超深地下室,纯地下室及地下广场
4、等,地下水的赋存和渗流形态对基础工程的影响日渐突出。地下水的抗浮设防水位成为了一个重要的议题。 2000年以后的相关的工程建筑领域的规范都不廻避抗浮这个课题,均都对抗浮设防水位作出了相应的规定。 高层建筑岩土工程勘察规程(JGJ722004,J3662004)对抗浮设防水位给予了明确的定义: 抗浮设防水位地下室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位。 关于抗浮水位与抗浮设防水位。 抗浮水位是一个广义的,是一个“俗称”也就是人们一个习惯的叫法。 抗浮设防水位是一个狭义的,是一个具有工程价值的定名也就是直接为工程服务的。 一般来说,抗浮水位与抗浮设防水位,对于工程来说,应该就
5、是一回事,也就是说是同一个概念。 严格来说,抗浮水位只能是历史的最高水位,而抗浮设防水位是有条件的,对工程所用的,一定时效的最高水位。 1、什么情况需要考虑抗浮、什么情况需要考虑抗浮 对于高层建筑的地下室,在建成之后的使用阶段,一般抗浮是没有问题的。 在地下室的施工阶段,当地下室的侧墙已经施工完毕,如果场地没有采取降水措施或者已经停止了降水,即浮力就已经产生,这时如果荷载由于过小的话将是相当危险的,但如果高层建筑采取了桩基,桩基本身是能够承受拉力的,如果这时桩基能起作用的,也是没有问题的。 抗浮问题比较严重的是纯地下车库或地下广场式建筑,上面没有楼房,一般只覆盖了些土做些绿化,这种情况在工程的
6、使用期间的抗浮验算一般是通不过的,这时就应考虑抗浮设防需要抗浮桩或抗浮锚杆。 如果使用期间的验算抗浮没有问题,不需要考虑设置抗浮桩等的话,但是,一定要注意施工期间的验算,也就是当地下室的侧墙已经做好,顶板和上部荷载尚未完全施加时,千万不能因为施工已不再需要降水而将其停了,如果停了肯定要浮起来。 很多高层建筑的基础埋深超过10m,甚至超过20m,高层建筑的基础埋置超深或较深时,一般都有地下室抗浮问题,尤其是施工期间地下室刚做好而上部建筑还未施工时,如果遇暴雨,常发生地下室上浮等问题。 地下室上浮是非常严重的工程事故,上浮时地下室可能开裂,而且产生倾斜,最终将报废等。 深圳市布吉某高层建筑,二层地
7、下室,底板直接浇筑在微风化花岗岩上,地下室建至地面后停工一年多,地下室由于长期受雨水浸泡,于1998年发生上浮,整个底板与基岩被冲填了1050cm厚泥沙,后来花费很大代价进行泥沙清理和基础加固。 深圳南头某地下室位于花岗岩残积土上,天然地基,于1997年夏天台风暴雨期间发生上浮,整个地下室倾斜,高差达70多厘米。 珠海拱北海关附近某高层建筑附属地下停车场,上部结构荷载较小,地下水水位接近地表,在上部结构尚未竣工时,1999年底板 上抬数厘米,造成地下室梁板严重开裂。 2、抗浮设防水位的求取、抗浮设防水位的求取 岩土工程勘察规范(GB50021-2001)(2002年版) 4.1.13 工程需要
8、时,详细勘察应论证地基土和地下水在建筑施工和使用期间可能发生的变化及其对工程环境的影响,提出防治方案,防水设计水位和抗浮设计水位的建议。 岩土工程勘察规范(GB50021-2001)(2009年版) 4.1.13 详细勘察应论证地下水在施工期间对工程和环境的影响。对情况复杂的重要工程,需论证使用期间水位变化和需提出抗浮设防水位时,应进行专门研究。 抗浮设防水位是很重要的设计参数,但要预测建筑物使用期间水位可能发生的变化和最高水位有时相当困难,不仅与气候,水文地质等自然因素有关,有时还涉及地下水开采,上下游水量调配,跨流域调水等复杂因素,故规定应进行专门研究。 地下水工程的防水高度,已在地下工程