论述在某地下室抗浮中土层锚杆的应用

摘 要：随着我国建筑行业的飞快发展，地下室日益成为了建筑工程中的重要组成部分，然而，当今不少地下室出现了上浮问题，对于人身及财产安全带来了隐患。土层锚杆在处理地下室上浮问题中显现着可观效果。本文以某沿江城市的一处地下室上浮现象为案例展开分析，提出了具体的加固及治理措施，并在文章最后阐明了土层锚杆工艺的多项优势，以望此技术手段对于相关从业人员有借鉴或参考的意义。

关键词：地下室;上浮;土层锚杆;抗浮;加固

一、前言

地下室上浮成为了当今日益严重的问题，尤其是面积较大的地下室出现不规则上浮现象，如此很容易破坏地下室的结构，引发安全事故，造成经济财产的损失。地下室发生上浮引发的破坏形式主要包括：地下室的底板发生隆起被破坏，地下室整体上浮致使梁柱或底板开裂等。地下室出现上浮的主要原因是建筑物的上部荷重低于地下水的浮力，并且在规划设计或动土施工时有所疏忽。

锚杆作为一种填埋于岩土深层的受拉杆件，承担者土压力、水压力、其他荷载引发的拉力。锚杆适用于地下室上浮的加固处理，因为抗浮桩和锚固机理很相像，即借助锚侧面岩土的摩擦力来增强抗拔力。锚杆锚固的直径较小，单只锚供给的抗拔力低于抗拔桩的力度，然而，由于浮锚杆选用了高压注浆的技术，使得浆液可以顺利渗透于岩土的空隙之中，锚侧面的摩擦阻力大于抗拔桩，从而进一步增强了抗浮效用。

锚杆技术具有很多优势，比如造价较低、施工简捷、受力合理等，此技术已经在我国沿江或沿海城市的工程建设当中被普遍采用。本文主要针对南方沿江某城市的地下室上浮问题进行探讨，提出并分析了锚杆在地下室抗浮中的加固应用方法。

二、地下室上浮区域的地质分析以及工程概况

拟建场区地处某市新城区，此地由商业用房、小型超市、高层住宅、多层住宅与中央区的大面积地库构成。高层住宅与中央区的大面积地库有一层地下室，深度设计为-5.1米;多层住宅有半地下室一层，深度设计为-3.1米;建筑面积总计约为15万平方米。

1、工程地质水文条件

勘探拟建场地的深度皆为第四纪冲积、淤积层即江河中下游冲击层。此工程中的土质依据其成因种类、沉积环境、地质性质等从上至下的展开描述：第一层为耕地表层土，其结构较为松软，含有大量植物的根茎，呈现出灰黄色;第二层为粉质粘性土，带有细小颗粒，切面显现光泽，韧性与干强度都较高，夹带不少铁锰结核、氧化铁斑纹与高岭土斑纹等，隶属于中等压缩性土壤;第三层为粉质粘土夹杂粉土，切面也具有光泽，韧性与干强度一般，隶属于中等压缩性土壤，呈现出灰黄色，具有可塑性;第四层是湿度较大、密度较高的粉土，韧性与干强度较低，土层厚度常为1.4至2.6米，隶属于中等压缩性土壤，亦为灰黄色。

第五层仍为粉土，密度高、湿度大、具有迅速的摇震反应，韧性与干强度很低，隶属于中等偏低压缩性土壤，其厚度通常为2至4.7米;第六层是夹杂粉土的粉质粘性土，含有贝壳残屑，部分为淤泥质土，具有一定的层理，呈现软性流塑状态，对于摇震反应迅速，韧性与干强度很低，隶属于中等偏高的高压缩性土壤，颜色为灰色;第七层是粉土，夹杂更多的贝壳残屑，湿度高，具有迅速的摇震反应，韧性与干强度很低，隶属于中等偏高压缩性土壤，亦为灰色;第八层是灰色的粉质粘土，软塑状态为主，其中含有少量的粉土，几乎没有光泽，韧性与干强度一般，隶属于中等偏高压缩性土壤。

2、地下室上浮及其原因

在初期观测时，因为地下室还没有覆盖土壤，很多观测站点会遭受地下水的影响，累计变形量相对于初始值会出现少许上浮，低于约10mm。翌年年初时，地下室的中心区上浮量最高值达到了约192mm，地下室与其附近几处高层建筑的连接处上浮量接近于零。由此分析其原因，预制管桩作为抗浮桩，其与地下室的底板节点处出现了损坏现象。

三、土层锚杆技术处理地下室上浮及进行加固的具体措施

为了预防地下室的上浮引发损坏，当前工程中常利用配重法、设建抗浮桩、设建抗浮锚杆来解决相关上浮问题。在本工程项目中，地下室为已建成状态，采取铺设更厚土层可以在一定程度上缓解地下室上浮问题，然而毕竟不能过多覆土，所以根除上浮问题还是有难度的。抗浮桩的单桩具有很大的承载力，通常置于墙柱之下，可以发挥大面积抗浮作用，对于已经建成的地下室来说，其施工区域有限，难于施展，因此施工成本相对要高。抗浮锚杆具有不少优势，例如施工便捷、造价便宜等。

经过比较多种方案后，决定选取抗浮锚杆来加固地下室，需用抗浮锚杆212根、其长度均为15米，钻孔直径为150mm，在锚杆注浆时选用先投石后注浆的方法，投石主要以碎石为填料，粒径保持在20至40mm，注浆材料要使用水灰比是0.5的水泥净浆，要进行二次注浆，注浆体强度等级为C20。

1、锚杆平面的设置

因为地下室与其附近的几栋高层建筑具有一定的嵌固性，地库两侧最好不要布置抗浮锚杆，因此过多的锚杆会对原建筑结构造成反作用，引发损坏问题，比如出现扩展裂缝等，同时对于底板底下的土体也会有较大影响。

2、抗浮锚杆的设计及施工

选用抗浮锚杆加固地下室，锚杆的初定长度为15米，其成孔直径定为150mm，锚端和混凝土的接触面选用丙烯酰胺类高分子材料压力灌注堵漏实现防水。锚杆成孔直径即150mm，选取螺旋钻机进行打孔，倘若出现钻孔困难，可以借助空气锤施加冲击力实现成孔。锚孔的定位偏差要低于20mm，其倾斜度要低于5%，所钻孔深度大于锚杆设计长度保持在0.5米以上。锚杆的钢筋利用切割机割断，然后防锈与除油，必须依据设计尺寸进行下料，每根钢筋的下料误差要低于50mm。

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