关于超长地下结构设计关键措施的探讨

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1、关于超长地下结构设计关键措施的探讨【摘要】当前全国各地都在进行大规模的工程建设，在建设过程中超长地下结构的设计引起工程工作人员的高度关注，本文就这一问题进行探讨，着重从抗浮问题、不均匀沉降问题和无缝设计问题进行了初步分析。 【关键词】超长地下结构；抗浮；不均匀沉降；无缝设计 1引言 当前随着我国经济高速发展，城市建设也在不断进步。在大规模城市建设过程中存在以下几个突出方面：地铁在城市大规模修建，它属于线形超长地下结构。高层建筑的大规模修建，随之而形成的超大地下室的出现；在交通建设领域，跨江跨河隧道的兴建使得水下超长地下结构的问题引起了越来越多的关注。对于上述工程，所反映出来的工程问题包括了：超

2、大地下室的抗浮问题、水下超长地下结构的无缝设计问题、不均匀沉降的问题。 2抗浮问题 有些城市地下水位一般比较埋深较深，对于地下室埋深较浅，地下层数在12层的高层建筑而言，一般不会存在抗浮问题。当地下室埋深较深或地下水位较浅时（南方沿海多雨地区、沿江靠河地区），高层裙房及单独的地下室结构可能会有抗浮不满足要求的问题。针对此种情况，具体措施有以下几种： （1）楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖。一般宽扁梁的截面高度为跨度的1/221/16，宽扁梁的使用将有效地降低地下结构的层高，从而相对降低了抗浮设防水位。 （2）在设计允许的情况下，尽可能提高基坑坑底的设计标高，间接降低抗浮设防水位。高层建筑的基础底板

3、多采用平板式筏板基础和梁板式筏板基础。一般而言，平板式筏板基础的重量与梁板式筏板基础上填覆土的重量基本相当，但后者的基础高度一般要比前者高，在保证基顶标高不变的情况下，后者的基础埋深要大于前者。从而相对提高了抗浮水位，故采用平板式筏板基础更有利于降低抗浮水位。 （3）增加地下室的层高来增加地下室的重量是解决地下室抗浮问题的一个直接有效的方法，但这种方法还应该结合地基土的承载力而定；在对主体结构的地基承载力进行深度修正时，增加地下室的层高可以提高主体结构的有效埋置深度，从而提高了主体结构修正后的地基承载力特征值。增加基础配重。此种方法大致有以下3种情况：增加基础底板的厚度、增加基础顶面覆土厚度、

4、基础顶面采用容重大且价格低廉的填料。这三种方法的共同特点是：在增加基础配重用以解决抗浮问题的同时又不可避免的增加了基础的埋置深度，从而相对地提高了地下室抗浮设防水位的高度，因此它不是一种效率很高的方法。增加地下室顶板的厚度。这种方法的优点是：在不增加基坑坑底标高的前提下，增加了地下室的重量，而且使用厚板后，地下室顶板的大板块之间可以不再设置次梁。但此种方法的缺点是会略增加地下室顶板框架梁的负荷，而且由于板厚有限，这种方法解决抗浮问题的效果也是有限的。 （4）设置抗拔桩。表面上看这是一种解决抗浮问题行之有效的方法，但仔细分析，这种方法也有一定的局限性，从结构受力方面讲，由于地下室的抗浮设防水位是

5、根据拟建场地历年最高水位结合近几年的水位变化情况提出来的，即使是经过重新评估后确定的抗浮设防水位，也是按一定的统计规律得出的结论。很显然，这种方法确定的地下水位在一般的情况下是很难达到的。加之设计计算的不精确性也使得抗浮桩具有一定的安全储备，因此，“抗拔桩”实际上长期起着“抗压桩”的作用。这种“反作用”将阻碍有抗浮要求的地下室的合理沉降，而这种变化将会使无沉降缝的大底盘地下室在主体结构和裙房之间产生更大的不均匀沉降差；同时设置抗拔桩后，计算基础底板内力及配筋时应考虑地下水压力，这样也会增加基础底板的荷载。另外一方面，如果地下水位长期处于一种较高的水平之上，设置抗拔桩也不乏是一种有效的方式。 3