建筑工地抗浮的施工过程(建筑工程抗浮技术标准解析)
建筑工地抗浮的施工过程(建筑工程抗浮技术标准解析)4 关于地下水浮力属性④广东省《建筑地基基础设计规范》DBJ 15-31 2016规定,除有可靠长期控制地0下水措施外,不得对地下水水头进行折减;结构基底面承受的水压力应按全水头计算②《铁路路基规范》 TB10001-2016规定,在黏土条件下,浮力可做一定的折减,但折减多少并没有说明。对稳定水位作用下的透水性地层,地下水浮力无疑应按理论静水压力计算;但由于地下水的补给和地层渗透性的不同,实际地下水压力一般不同于静水压力,可能会低于静水压力值。因此对基底具有一定厚度的弱透水性地层,可根据渗流计算或根据当地经验,作适当折减。③湖北省《建筑地基基础技术规范》 DB 42/269-2014规定,地下室在稳定水位作用下所受的浮力应按静水压力计算。临时高水位下的浮力,在黏性土中适当折减,折减系数由勘察单位提出,在砂土中不折减。
3 关于地下水浮力计算
① 根据抗浮设防水位的静水压力按基底下不同土层及地下水分布(地下水类型、多层、单层)情况计算:
在透水性较好的土层或节理发育的岩石地基中,计算结果即等于作用在基底的浮力;
对于渗透系数很低的黏土,原则上也应适用,但有实测资料表明,由于渗透过程的复杂性,黏土中基础所受到地浮力往往小于水柱高度。
②《铁路路基规范》 TB10001-2016规定,在黏土条件下,浮力可做一定的折减,但折减多少并没有说明。
对稳定水位作用下的透水性地层,地下水浮力无疑应按理论静水压力计算;但由于地下水的补给和地层渗透性的不同,实际地下水压力一般不同于静水压力,可能会低于静水压力值。因此对基底具有一定厚度的弱透水性地层,可根据渗流计算或根据当地经验,作适当折减。
③湖北省《建筑地基基础技术规范》 DB 42/269-2014规定,地下室在稳定水位作用下所受的浮力应按静水压力计算。临时高水位下的浮力,在黏性土中适当折减,折减系数由勘察单位提出,在砂土中不折减。
④广东省《建筑地基基础设计规范》DBJ 15-31 2016规定,除有可靠长期控制地0下水措施外,不得对地下水水头进行折减;结构基底面承受的水压力应按全水头计算
4 关于地下水浮力属性
①《建筑结构荷载规范》GB50009——未明确地下水作用的荷载分类;
②《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069
《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332——把地下水作用划分为可变荷载;
③《地铁设计规范》GB50157——把水浮力划归为永久荷载;
④《全国民用建筑工程设计技术措施》(结构篇):
“水位不急剧变化的水压力按永久荷载考虑;水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑。”-组合问题
⑤欧标《BS EN 1990:2002》(结构设计基础)“水作用可看作永久荷载或可变荷载,要看随时间变化的大小。”
⑥欧标《BS EN 1997-1:2004》(岩土设计):在某些情况,符合《EN 1990:2002》规定(偶然荷载定义)的极端水压力可看作偶然荷载。
⑦欧标《BS EN1991-1-6 2005》(结构上的作用)规定“在荷载组合时,水作用应考虑为永久荷载或可变荷载。”同时注释,不同的规范可能会把水作用划分为永久荷载或可变荷载,还需要考虑具体的工程环境;
地下水浮力是特殊的荷载,简单地套用永久荷载(恒荷)或可变荷载和偶然荷载均不够准确,因而也造成水浮力分项系数取值的混乱。
5 关于荷载分项系数
地下水浮力是一种特殊的荷载,套用永久荷载或可变荷载和偶然荷载的分项系数均比较困难。
(1)《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012未给出地下水的荷载属性,但规定永久荷载当其效应对结构有利时,其分项系数取1.0,对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应按有关结构设计规范采用。——各标准自行规定!
(2)《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153,水位不变的水压力按永久荷载考虑,水位变化的水压力按可变荷载考虑。——界定比较困难!
6 关于稳定性验算
(1)《建筑地基基础设计规范》GB50007抗浮稳定性验算: 自重及压重等之和/浮力作用值 ≥ 1.05
[说明]但可靠度研究表明,当采用单一安全系数法进行抗浮稳定验算时,应取抗浮稳定安全系数Kf ≥ 1.10; 对开槽埋设的钢筋混凝土沉管隧道,建议取 Kf ≥1.20。
施工工况的抗浮稳定安全系数应和正常使用期间的相同,但浮力计算水位应取施工工况时间段内的最高水位。
部分规范认为1.05 的要求偏低,相比水电站厂房设计规范较为合适—任何情况,抗浮稳定安全系数不应小于1.1。
(2)整体稳定性、局部稳定性与锚杆实体稳定性验算
(4)特殊验算部位:
①地下车库范围内的顶部无覆土的单层或二层结构;
②层高加大而抬高的设备用房,顶部覆土减少;
③车道;
④ 荷载变化较大区域(楼板缺失、下沉区域);
⑤其他标高错络处、覆土厚度变化处。
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