主楼和裙房（地下车库）相连大底板建筑基础在承受浮力时如何考虑主楼地基承载力的深度修正？-数字无限
针对主楼和裙房或纯地下车库（采取桩或锚杆抗拔）相连大底板建筑基础在承受浮力时，如何考虑主楼地基承载力的深度修正？专家观点经典荟萃摘录如下:
1、安徽铜陵李国胜 21:01
将地下室防水板或筏基承担的地基反力q换算成de时虱虫一扫光，如地下水位高于防水板底板，则地基反力q应扣除水浮力后再换算成de[很多文献(如文献[3]第409页)持同样观点]，从而减小了de张扬果儿，是不利的。当然，此时基础地基反力也可扣除水浮力（文献[5]第472页），地基反力也减小了，是有利的（目前地基规范及高层箱形与筏形基础规范均未要求基底反力扣除水浮力，这是偏于安全的做法）。这种“有利”作用和前者的“不利”作用抵消后，情况怎样呢？下面以裙房基底反力对高层地基承载力的影响为例来分析（至于不带裙房的高层为独立基础或条形基础 防水板娘妻剧情介绍，且防水板承担部分地基反力时对独立基础或条形基础的地基承载力的影响，道理相同）。
例2：某工程，地基持力层为碎石土，fak=270kPa，高层平均基底地基反力标准值为500 kPa，裙房（筏基或防水板）平均基底地基反力标准值为65kPa，假设高层和裙房基底位于同一标高，裙房周边距主楼边的距离均大于主楼宽度的两倍。①当地下水位低于基础底时，裙房平均基底地基反力折算成de=65/18=3.6m，高层fa=270 4.4×18×(3.6－0.5)=516kPa>500kPa，地基承载力满足要求。 ②地下水位高于基础底1.0m时，基础底承担10KPa水浮力，此时裙房平均基底地基反力折算成de时应扣除水浮力10kPa，即此时de=（65－10）/18=3.06m，高层fa=270 4.4×18×(3.06－0.5)=473kPa<500－10=490kPa，地基承载力不满足，差（490－473）/500=0.034=3.4%。
至于不承担水浮力（水头标高低于防水板底面时）。往往考虑防水板的地基反力的有利作用拔刀狂想曲，可能就避免了主楼的地基处理，能取得较好的经济效益。这也可能是文献[6]、文献[8]对于有防水板时进行深度修正的埋置深度d取值较大的原因之一。而对于南方来说意义不大，因为南方地下水位较高，如上海、合肥等地的平坦场地的抗浮水位一般取室外地面下500mm，因而水浮力较大。防水板的地基反力扣除水浮力后很小，甚至于为0。当然，南方有较大坡度的场地，抗浮水位取得较低时，则情况同北方。
当裙房有抗浮锚杆或抗拔桩时，不仅不宜考虑裙房防水板或筏板下地基反力折算的土厚de[e 是否为下标]，而且还宜考虑抗浮锚杆或抗拔桩对主楼地基的不利影响。如主楼不考虑深度修正时地基承载力已经用足，则抗浮锚杆上端一定深度范围内宜设计成自由段，抗拔桩上端一定深度范围内宜在桩外边缘与混凝土护壁内侧间设油毡隔开。否则，主楼基础下地基滑动面以上部分的抗浮锚杆或抗拔桩的上抜力将减小滑动面的剪应力，从而减小主楼下地基的承载力。
安徽铜陵李国胜 09:15
@李延军（勘察 测绘）李总，锚杆在滑动面以上部分如果不是自由段，将对滑动面以上部分产生向上的拉力，从而减小了作用在滑动面上的正应力，也就减小了滑动面上的剪力，是不利的。只有当锚杆在滑动面以上为自由段时才不影响。当锚杆为预应力锚杆，长度超过滑动面，且无水浮力时，才能起到竖向加筋作用，对主楼地基有利。

安徽铜陵李国胜 19:40
主楼边地下室的锚杆对土体有上拔力，相当于减小于土体自重，这对主楼地基承载力肯定是有影响的。到目前为止国内外设计未考虑这个问题但也没发生工程事故是因为地基承载力取值安全系数较大的缘故。
安徽铜陵李国胜 19:55
主楼边有地下室锚杆，在承受水浮力时主楼地基虽未破坏，但其安全储备肯定比无锚杆时小，如果有不利因素出现，如发生地震，有锚杆时肯定先破坏。
安徽铜陵李国胜 19:59
这个问题国内似乎是本人最发提出的，估计会引起业界关注，也许在多少年后规范中会考虑这个问题。
安徽铜陵李国胜 20:11
@安徽铜陵李国胜，还是李总研究的深入。修正系数取1.0时，应该是没有问题的。但是，我在想，若勘察时没有地下水，后期地下水水位上来了，对于砂卵石地基，那么大的深度修正系数，这些项目岂不风险很大呀？。。。。超级食肉男孩。。。。。。。。。。如果地下室很深，水浮力很大，而主楼地基承载力又富裕不多，是有风险的。只是没引起大家的注意而已。
安徽铜陵李国胜 20:26
锚杆对土体产生上拔力，为设计不需考虑？
安徽铜陵李国胜 20:29
锚杆只是预防水浮力大于基底压力时保证裙房或地下车库不因上浮力而受损破坏的措施。。。。。。。。。此时锚杆对土体有上拔力，这上拔力对主楼地基是不利的。
安徽铜陵李国胜 06:56
无论如何，当自重无法平衡水浮力时都需要锚杆向下的拉力(拔力)去平衡它，这个拉力永远等于水浮力与自重之差值，随浮力的大小改变而改变。当水浮力正好等于自重时，地基作用在地下室底板上的作用力为0，当水浮力大于自重时，如果没有锚杆往下的拉力幻世录1攻略，地下室将浮起，脱离土体表面，有锚杆向下拉力后，虽然底板与土体表面未脱离，但土体对底板作用力仍然为0。锚杆向下拉力即为锚杆对土体的上拽力，这个上拽力对主楼地基稳定(承载力)是不利的，这从基础下地基破坏模型可以看出:地基破坏滑动面上的剪应力是抗力，这个抗力与正应力成正比，当有锚杆对土体的上拽力时，便减小了滑动面上的正应力，也就减小了滑动面上的剪应力，从而减小了抗力，减小了主楼下地基极限承载力。
安徽铜陵李国胜 10:26
2）对于抗浮锚杆，目前暂无国家标准，行业标准正由中冶建筑研究总院有限公司会同有关单位进行编制，于2015年10月完成征求意见稿，不久将实施。抗浮锚杆的承载力确定，目前可执行下列标准：（1）文献[1]未涉及抗浮锚杆，只涉及岩石锚杆。 （2）文献[3]第7.3.2条第一款规定，设计等级为甲级的建筑物，单根锚杆轴向抗拔承载力应通过现场试验确定；对其他建筑物可按该条进行估算，但第11.3.13条规定，抗浮锚杆完成后应采用静载荷试验进行抗拔承载力检验。（3）对于高压喷射扩大头锚杆，按文献[5] 第4.6.3条规定，锚杆抗拔力应通过现场原位基本试验确定；无试验资料时，可按该条计算，但实际施工时必须经过现场基本试验验证确定。
（4）文献[9]第8.6.7条规定，高层抗浮锚杆的抗拔承载力应通过现场抗拔静载荷试验确定。但初步设计估算时可按该文献第8.6.11条进行。
安徽铜陵李国胜 10:26
参考文献[1]建筑地基基础设计规范: GB50007-2011[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.[2]岩土工程勘察规范:GB50021-2001(2009版) [S].北京：中国建筑工业出版社，2009.[3] 住房和城乡建设部工程质量安全监管司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施（2009）结构（地基与基础）[M].北京：中国计划出版社，2010.[4] 朱炳寅.建筑结构设计问答及分析(第二版)[M].北京：中国建筑工业出版社,2013.[5]高压喷射扩大头锚杆技术规程：JGJ/T282-2012[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.[6]建筑桩基技术规范：JGJ94-2008[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.[7]安徽省地方标准.先张法预应力混凝土管桩基础技术规程:DB34/5005-2014[S].合肥：安徽省工程建设标准设计办公室出版发行，2014.[8]建筑基桩检测技术规范：JGJ106-2014[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.[9]高层建筑岩土工程勘察规范：JGJ6-2011[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

2、中冶建研总院党昱敬 15:10
勘察报告所提供的持力层地基承载力特征值是地基的固有特性，是一个常数。而在进行上部结构基础结构设计计算时，地基持力层承载力需要进行深、宽修正，即基础结构设计计算所用的地基承载力，是在持力层地基承载力特征值的基础上有适当提高。 初步看了这两天大家的讨论内容，主要集中在对于带有裙房或纯地下车库的主体高层建筑如何进行地基承载力深度修正的问题上。如果是独立的高层建筑基础，其深度修正的基础埋深（d）就取天然地面标高与基底标高之差即可；而对于带有裙房或纯地下车库的主体高层建筑基础，其深度修正的基础埋深取计算埋深，计算埋深（de）的计算是采用裙房或纯地下车库的基底压力除以基底以上地基土的加权平均重度，计算埋深取值为高层建筑周边所有计算埋深的最小值，但不能大于天然地面标高与基底标高之差；如果裙房或地下车库采用桩锚措施进行抗浮，高层建筑基础设计计算时，地基承载力就不进行深度修正。 需要强调的是:裙房或地下车库桩锚抗浮措施不会对高层建筑地基基础安全和稳定产生影响，严格控制高层建筑基础的绝对沉降和倾斜才是问题的关键，也是保证裙房或地下车库基础底板正常使用的主要条件！
中冶建研总院党昱敬 16:42
@李延军（勘察 测绘）@安徽铜陵李国胜只要了解了抗拔锚杆的承载力是怎么确定的？就知道了抗浮锚杆对主楼地基有无影响？通常先通过协同分析，计算出主楼和裙房或纯地下车库大底盘筏板基础不同部位的沉降和上浮允许值。即抗浮锚杆设计是基于正常使用极限状态久播电影网，抗浮锚杆的抗力取值是以基础底板的上浮允许值为依据，一般上浮允许值都在抗浮锚杆受力的弹性范围内，因此裙房或纯地下车库的抗浮锚杆措施不会对主楼地基的稳定和安全产生影响！
中冶建研总院党昱敬 20:25
@黄昌乾中航勘察设计院这里没有必要考虑锚杆作用，就看水浮力作用与裙房或地下车库基底压力谁大谁小？如果水浮力大于基底压力，就没有超载作用，也就没有深度修正问题，与修正系数无关，锚杆只是预防水浮力大于基底压力时保证裙房或地下车库不因上浮力而受损破坏的措施。
中冶建研总院党昱敬 20:37
@安徽铜陵李国胜锚杆的抗力由地基土提供，其主要源泉由地基土的抗剪强度决定，且抗浮锚杆的抗力取值是基于正常使用的极限状态，根本不存在你所提的上拔力对地基的影响问题。这就类似于钢筋混凝土结构中植筋问题。
中冶建研总院党昱敬 22:53
@安徽铜陵李国胜@汪一帆简要叙述一下有抗浮锚杆时筏板基础是如何进行设计计算的。通常采用的是弹性地基梁模型，水浮力以面荷载形式向上作用于筏板上，向下的荷载有筏板自重和地面做法，李建群抗浮锚杆采用弹簧支座形式提供抗力，锚杆抗力以抗拔刚度体现，抗拔刚度所要求的锚杆变形是在满足弹性变形所对应的承载力整体稳定前提下。对应于弹性变形的锚杆承载力远小于地基土抗剪强度所提供的抗力，因此，抗浮锚杆对地基土的影响是不存在。如果又影响，那就是设计计算有误。
中冶建研总院党昱敬 08:06
@安徽铜陵李国胜地基土中植入锚杆，通过锚杆与地基土的相互作用，是结果:一是土体的抗剪强度为锚杆提供了抗力；二是由于锚杆对地基土的约束作用，使地基土的抗剪强度得以提高。由锚杆允许变形所对应的锚杆抗力远小于地基土抗剪强度所提供的抗力；而由于锚杆加筋作用使地基土抗剪强度提高，对地基土的稳定是有利的。

中冶建研总院党昱敬 10:39
所谓设计，必须使结构自身的强度和刚度及整体和局部稳定满足最不利荷载效应要求，才能保证结构的安全和正常使用。 更加合理的设计是通过地基、基础和结构协同分析计算微邦。即结构与基础连接处和基础与地基（或桩基）接触处（或连接处），不但要满足静力平衡，更要满足变形相互协调，对于带有裙房或纯地下车库的高层建筑大底盘筏板基础，往往是以变形控制设计为主。因此，在结构自身的强度和刚度及整体和局部稳定满足最不利荷载效应要求的同时，建议大家考虑问题思路转移到如何才能有效控制使大底盘基础的变形相互协调上来。
中冶建研总院党昱敬 07:06
抗拔桩和抗拔杆抗拔承载力特征值如何确定？ 抗拔桩和抗拔锚杆通过提供锚固力平衡超出结构自重和其上压重部分的水浮力时，既要满足抗拔桩和抗拔锚杆受力均匀，又要保证设计使用年限内抗拔桩和抗拔锚杆的耐久性和长期有效性。根据抗拔桩或抗拔锚杆、基础底板、上部结构的共同受力分析可知，实现抗拔桩和抗拔锚杆均匀受力，其实质就是控制基础筏板的整体挠度值，最终目的杜绝筏板基础因挠曲过大而出现裂缝。 为控制整体倾斜和因挠曲出现裂缝，相关规范规定高层建筑下大面积整体筏板基础，其主楼下筏板的整体挠度值不宜大于0.05%。筏板的整体挠度与地基变形密切相关，设计实践中为避免筏板因沉降导致的整体挠度值超过限制，将建筑物最终最大沉降量和筏板基础宽度方向两端点的沉降差与基础宽度之比应分别小于50 mm 和0.0015作为地基变形控制要求。相较于高层建筑筏板基郭竹学础，需要进行抗浮的独立建筑或主辅楼一起的辅助建筑的筏板基础，不但厚度较薄，一般400~500 mm厚，而且上部结构对基础的刚度贡献刚度也较小，并由上述的随着地下水浮力增大，底板从隆起出现裂缝到地下建筑物整体浮起, 导致梁柱节点处开裂、错位、局部混凝土压碎及底板和顶板破坏特征可知，锚固体在满足整体稳定的前提下，同样严格控制上浮位移量和因上浮变形致使挠曲过大导致基础底板开裂也是建筑物抗浮设计的关键，即建筑物抗浮设计最终归结为如何根据抗拔桩和抗拔锚杆荷载试验曲线选取抗拔承载力特征值，所选取的抗拔承载力特征值和抗拔刚度八连杀苏三，既能满足整体稳定要求，也要满足建筑物的正常使用。 鉴于此，工程设计实践中通常以地基、基础和上部结构相互作用分析的大底盘筏板基础协调变形结果，通过抗拔桩和抗拔锚杆荷载试验曲线选取抗拔承载力特征值。抗拔桩和抗拔锚杆荷载现场试验发现：根据大底盘筏板基础协调变形所要求的上浮值所对应拔桩和抗拔锚杆抗拔承载力特征值完全在荷载试验曲线弹性范围内，且荷载试验场地地基土没有任何受损现象。 由此结论：抗拔桩和抗拔锚杆通过提供锚固力平衡超出结构自重和其上压重部分的水浮力时矿仙，不但不使地基土结构受损医痴叶天士，反而通过加筋作用有利于地基土体抗剪强度的提高，使以地基土结构性增强。 纠结于抗拔桩和抗拔锚杆因提供抗拔力会对地基土结构性产生影响的人，设计理念和方法不够全面。揪着某一极端情况思考问题，既不符合工程设计理念，又往往会产生误导。

中冶建研总院党昱敬 12:44
通过对抗浮锚杆的特征值如何取值的阐述，有必要再简述一下有关建筑物的整体稳定性问题。 所谓建筑物的整体稳定性问题主要有两点:一是地基承载力不小于基底平均压力，最大基底压力应小于1.2倍的地基承载力；二是对于天然地基（包括复合地基）和桩基基础埋深应分别不小于建筑物高度的1/15和1/18的抗倾覆要求。下面针对上述两点设计中如何把控和存在的问题给予探讨和分析: 第一点中的地基承载力是经深、宽修正后的地基承载力特征值，基底压力是标准组合效应时计算的基底压力黛立新。如果不具备深、宽修正条件，就直接采用地基承载力特征值。当地基承载力特征值（或修正后地基承载力特征值）略小于基底压力时，可采用适当外扩主体高层建筑基础（俗称飞边）的方法，以减少基底压力使其满足地基承载力要求。当地基承载力悬殊过大或虽地基承载力满足要求而地基变形不能满足大底盘筏板基础的变形协调要求时，就改用复合地基或桩基方案。 第二点的基础埋深不能采用辅助裙房或纯地下车库基底压力所等代的计算埋深，抗倾覆通过主体高层建筑与辅助裙房或纯地下车库间的嵌固效应实现。
3、Huangchq 19:12
@中冶建研总院党昱敬，“如果裙房或地下车库采用桩锚措施进行抗浮，高层建筑基础设计计算时，地基承载力就不进行深度修正。”党总，此结论是否值得再讨论一下？若主裙楼基底标高位于同一标高和地层中，当地下水达到抗浮水位时，主裙楼浮力一样大；浮力引起裙楼荷载的减小，也同时同等于主楼基底压力的减小。所以，我觉得主楼地基承载力修正可不考虑群楼是否采用抗拔桩或锚杆。
中冶建研总院党昱敬 19:46
@黄昌乾中航勘察设计院:您好！[握手] 根据现有浮力计算方法，主楼和裙房或纯地下车库大底盘筏板基础不同部位均承受相同大小的水浮力作用，只是处于安全储备考虑，在主楼建模计算基底压力时，没有计入向上的水浮力作用，这也是在计算基底附加压力时，基底以上所有土层均取天然重度的原因。 进行基础结构设计计算时，基底压力所对应的是经深、宽修正后的地基持力层承载力特征值。深度修正考虑的是基础周边的超载作用，当水浮力作用大于裙房或纯地下车库基底压力时，就没有超载作用，因此地基承载力也就不进行深度修正了。我的答复不知妥否？请您参考！

Huangchq 20:01
@安徽铜陵李国胜，还是李总研究的深入。修正系数取1.0时，应该是没有问题的。但是，我在想爱的人间歌曲，若勘察时没有地下水，后期地下水水位上来了，对于砂卵石地基，那么大的深度修正系数，这些项目岂不风险很大呀？
Huangchq 14:13
@中冶建研总院党昱敬，党总，请问若抗浮力不足，用钢渣等压重的方法抗浮，地基承载力是否可以深度修正？反压也是根据浮力计算。当水位达到抗浮水位时，等带土重也基本为零。
Huangchq 14:14
有关规范也没有说清楚吧？
安徽铜陵李国胜 14:18
取de=0。但这种情况比设锚杆有利，没有上拔力。
中冶建研总院党昱敬 14:21
@黄昌乾中航勘察设计院采用钢渣压重是主动抗浮设计方法，其设计也是基于最不利原则，即按基准周期内最高水位进行抗浮设计。通常设计压重和自重及覆土总重是最大水浮力的1.05倍，因此建议可不考虑深度修正。
Huangchq 14:24
谢谢两位老总
Huangchq 14:26
请问结构专家，对于有地下水时，你们日常工作中，对于无需采取抗浮措施，裙房自重够的情况下，你们还会进行深度修正吗？因为浮力还是有的呀。
安徽铜陵李国胜 14:27
锚杆正常工作时变形很小也好，上拔力未达到土体的剪切强度也好，位于p一s曲线的弹性阶段也好，土体未损坏也好，都不能改变锚杆对土体上拔力的存在。就像一个物体放在地上，你用一水平力去拖它，虽然水平力小于静摩擦力没有使物体移动，但不能因物体没拉动而否定你使力了。
Huangchq 14:27
规范没有说清楚，咱们就从理论上说说吧
安徽铜陵李国胜 14:28
应扣除水浮力
Huangchq 14:31
浮力同等大小作用于主裙楼呀，全部扣除，也不合理呀
安徽铜陵李国胜 14:31
分岐是该用最高抗浮水位的水浮力，还是用常年最高稳定水位的水浮力，前者大于后者。个人认为用后者，因为前者是短期荷载(暴雨时)辛追复原图。
安徽铜陵李国胜 14:32
主楼也应扣除水浮力，否则偏于保守。
Huangchq 14:41
有道理
Huangchq 14:42
但是建议用抗浮水位
中冶建研总院党昱敬 14:43
@黄昌乾中航勘察设计院计算埋深是基底压力除以基底以上地基土层的加权平均重度。理论上大底盘筏板基础的基底压力均应计入向上的水浮力作用，但根据最不利设计原则和时空效应，高层建筑基础的基底压力不考虑水浮力作用影响，裙房或纯地下车库的基底压力应考虑水浮力作用影响。
安徽铜陵李国胜 14:46
锚杆在不需用抗拔力来抵抗水浮力时能起到竖向加筋作用。
Huangchq 14:46
@中冶建研总院党昱敬，有道理。规范和理论之间，得有个安全度。请结构工程师们多听党总的，提地基处理要求时，提的安全点，我们地基处理的人，得有点事干[呲牙]
安徽铜陵李国胜 15:37
主楼不扣除水浮力当然更安全，但主裙楼筏板下水浮力同时存在，扣主楼筏板下水浮力是合理的。

4、张智浩 21:24
安徽铜陵李国胜，看计算是认为浮力减轻了土重，但锚杆上拔力是土体提供的抗力，可以这么说发生的10kpa浮力被锚杆抵消掉了，被较深处的土体抗剪强度抵消了，如果非要说有附加荷载减少，那是个整体稳定性问题，您说的那种情况是在锚杆受荷后塑性变形阶段发生。
张智浩 21:28
非要说有一定影响，也是只非预应力锚杆时，锚杆产生足够抗力、荷载向锚杆底部逐步传递、顶端一定深度土体先行发生塑性破坏，伴随产生一定塑性变形后
张智浩 21:30
这里面说不清楚，对岩石地基采用非预应力锚杆是可以的，土层或强风化岩中锚杆这些相互影响目前还不是十分清楚，所以土层抗浮锚杆建议设计预应力锚杆为好。

5、风调雨顺 00:00
讨论的主题是当有浮力使裙房超载等于零时对主楼承载力修正的影响，
朱春明 00:01
大家的讨论是基于这道题的矛盾，这个矛盾也许是公式本身的不合理引起，规范公式只是经验公式，理论上不一定严格。
风调雨顺 00:06
其实这是不矛盾的，在裙房抗浮设计时是按最大设防水位计算所需抗浮力小城往事，在已知单根锚杆抗拔承载力后后×安全系数，所以裙房是不会漂浮起来，裙房基底压力应该是大于零，这种工况下主楼承载力修正是不太能取裙房等代土自重进行修正。肌情
朱春明 00:07
抗浮锚杆的存在是有利因素，如果研究出是别的结果，要好好检查每个过程。
风调雨顺 00:12
这样更安全一点，确实以前主楼承载力只考虑裙房等代土重修正，还没太多考虑极限工况使裙房基底压力接近零点平衡时的可能性。

文字来源:工程地质与地基基础微信群，致谢各位专家的精彩发言。图片来源于网络。版权归原作者所有。

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