摘 要：随着地下建筑基础的不断加深，抗浮锚杆应用越来越广泛，本文结合工程实例，分别从地质勘探与水位分析、抗浮设计标准与考虑因素以及在实际工程中的案例等方面，详细介绍了抗浮锚杆施工技术在高水位地下建筑基础工程中的应用。

关键字：抗浮锚杆；地下建筑；基础工程

1引言

随着我国城镇化进程的推进，地上空间日益紧张，建筑空间不断往地下发展，为充分利用地下空间，大型地下商业、地下车库、城市轨道交通等地下建筑空间几乎已成为现代建筑的标配。由于部分地下建筑处于地下水环境中，在建造和使用中屡屡出现由抗浮稳定性不足引发的工程事故。抗浮锚杆因其易于施工、布置灵活、适应性强以及在抗浮作用的同时能起到地基土加固作用等优点，得到了广泛应用。

本文以雄安新区容东片区某项目为研究对象，该项目分为南北两个地块，集酒店、写字楼、商业、公寓等多种功能于一体，项目总建筑面积22万平方米，其中地下车库共6.3万平方米。

2高水位地下建筑基础的抗浮锚杆设计

2.1场地勘探与水位分析

在工程勘察阶段勘察单位应详细探明拟建工程区域含水层分布、厚度、埋深，描述清楚地下水类型、水位高度、土质渗透系数、地下水补给排泄条件、水质及其腐蚀性等地质状况，还应结合地下建筑选址区域地质特点、自然条件、实测水位、历史记录、使用期地下水位预测及建筑物埋置深度综合确定抗浮设防水位。

2.2 抗浮设计标准与考虑因素

2.2.1抗浮锚杆设计标准

抗浮锚杆设计需要明确的岩石锚杆孔直径、锚杆布置间距、岩石锚杆入岩有效锚固长度、自由段长度等设计必须参数均参照《建筑地基基础设计规范》、《CECS 22 2005岩土锚杆技术规程》、《SJG73-2020 岩土锚固技术标准及通知》中相关要求执行。当建筑物的设计等级为甲级时，应通过现场试验确定方可单根锚杆抗拔承载力特征值Rt。

2.2.2抗浮设计方案考虑因素

抗浮锚杆设计应根据上浮力大小、岩土工程条件、本地区的锚杆工程经验、主体结构基础形式及受力和变形要求等综合确定。

2.3 抗浮锚杆设计要点

2.3.1地下建筑基础底面浮力计算时，水压力组合值应按下列地下水状态进行：

（1）地下结构基础底与抗浮设防水位之间水位差形成的静水压力；

（2）承压水层顶面与地下结构底板间如有隔水层，其浮重度与自重差形成压力，在计算承压水压力时需扣除；

（3）稳态渗流形成后，在渗流反方向，地下结构与对应外墙之间的水位高差所形成的静压力。

2.3.2抗浮锚杆设计计算

（1）筋体黏结段长度及抗拉强度、锚杆抗拔承载力及抗浮稳定性、压力型锚杆锚固体受压承载力等都需在抗浮设计阶段进行验算；

（2）锚杆发挥抗浮作用前后如有受压工况，锚杆的抗压承载力也需进行验算；

（3）抗浮锚杆应按下列两类极限状态设计：

①承载能力极限状态：抗浮锚杆达到最大承载能力、稳定破坏、锚固系统失效、发生的变形不适于继续承载；

②正常使用极限状态：抗浮锚杆达到耐久性要求的某项限值，或达到正常使用的变形限值，或因变形导致相应的防腐与防水措施失效。

2.3.3锚杆作用效应组合、抗力限值

（1）当锚杆数量和布置按单根锚杆的承载力进行确定时，抗浮结构基础底面的作用效应，需要按正常使用极限状态下受力作用的标准组合，相应的抗力应采用单根锚杆抗拔承载力特征值；

（2）在《GB50009-2012建筑结构荷载规范》中无地下水的荷载属性，计算抗浮稳定性时，对地下结构有利的永久荷载的分项系数按1.0取值。进行倾覆、滑移或漂浮等结构验算时，按该规范内容取值。

3抗浮锚杆在实际工程中的应用

3.1 工程背景与抗浮锚杆的选择

根据研究项目的地质勘测数据，地下水埋藏较深，深度约为12.3～15.2米。但因受地下水开采制约，以及周围金湖公园等生态涵养和水系规划建设原因，该地区地下水水位后期有明显上升。为保证本工程地下结构长期安全，防止因水位升高而对地下建筑造成破坏，设计抗浮水位按现状地面下1.5米设计。

在建筑自身抗浮验算结果不能满足规范要求时，对有抗浮要求的地基通过设置，采用长粘结无预应力抗浮锚杆（共1626个，孔径200 mm，孔深10～11m），锚杆顶标高同地下室底板底标高，锚杆杆体由3根C22钢筋及C30细石砼组成。

3.2施工过程中的挑战与解决方案

由于锚杆断面尺寸较小，不适宜采用桩头防水处理措施，主要防水规范中也没有锚杆相关规定，锚杆防水节点的处理是一项重大挑战。

根据防水规范要求及现场可操作性，总结做法如下：锚杆混凝土与基础垫层交接顶部位置采用缓膨型遇水膨胀止水条（20×30）进行预止水，垫层防水施工前沿锚杆中心250mm半径范围抹聚合物防水砂浆，具备条件后再按照图纸设计进行卷材防水层施工。防水卷材施工完成后，在锚杆钢筋根部嵌挤施工聚硫嵌缝膏倒角，最后再进行防水保护层施工。

根据实际施工效果检验，此种节点做法可以很好的对锚杆节点进行止水，施工过程也简便有效，地下室底板也无渗漏水现象。

3.3抗浮锚的实测抗拔承载力检验

经抗浮构件检验，不合格数量超过抽检总数的10%时，则按不合格构件数量的3倍补充检验。补充检验结果不合格时，应按废弃或降低标准使用，或采用处理后再按验收检验标准进行检验。

张拉锚杆应现场随机抽取检验，检验数量不应少于总数10％，张拉力不应低于设计值的1.2倍，锚杆锁定值检验应按规范附录执行。

4结束语

在基础设施建设环境中，抗浮锚杆不仅可以利用其受力特点，有效地保证了地下建筑建造和使用过程的稳定性，还凭借其低成本、高效的特点得到了广泛应用。抗浮锚杆自身存在的诸多不足也将在大量的应用实践中得到解决和克服。

参考文献：

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