抗浮设计计算书(总12页)
--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-- --内页可以根据需求调整合适字体及大小--
目 录
一、前 言 ............................................................... 错误!未定义书签。
、工程概况 ....................................................... 错误!未定义书签。 、地质条件 ....................................................... 错误!未定义书签。 二、设计依据 ......................................................... 错误!未定义书签。 三、抗浮锚杆设计 ................................................. 错误!未定义书签。
、抗浮范围 ....................................................... 错误!未定义书签。 、抗浮锚杆计算 ................................................ 错误!未定义书签。 四、其他说明 ......................................................... 错误!未定义书签。
1
一、前 言
、工程概况
新亚总部位于河北省廊坊开发区华祥路西侧，云鹏道北侧。由霸州市新亚金属制品有限公司建设开发，北京炎黄联合国际工程设计有限公司负责设计。
本方案涉及办公楼A地下车库及下沉式庭院，工程概况分述如下： 1）办公楼A
地上16层，地下2层，±相当于绝对标高，筏板基础，基础底板底面相对标高（相当于绝对标高）。根据勘察报告，基础持力层为粉质粘土⑤层，天然地基承载力特征值为120kPa，不能满足设计要求，需要进行CFG桩复合地基进行加固处理，设计条件如下：
A区：相应于荷载效应标准组合时,基底反力为481kPa；相应于荷载效应准永久组合时,基底反力为450kPa。
B区：相应于荷载效应标准组合时,基底反力为502kPa；相应于荷载效应准永久组合时,基底反力为470kPa。
C区：相应于荷载效应标准组合时,基底反力为442kPa；相应于荷载效应准永久组合时,基底反力为412kPa。
1
各区允许的最终沉降量≤50mm，整体倾斜变形≤，相邻柱基沉降差小于柱距。
2）地下车库和下沉式庭院
环绕办公楼A周边为纯地下车库，地下2层，±相当于绝对标高，筏板基础，基础底板底面相对标高～。
办公楼A和研发用房之间为下沉式广场，±相当于绝对标高，筏板基础，基础底板底面相对标高～。
根据勘察报告，地下水水位埋深为~米，高程为~米，高差米。拟建场地近年最高水位为地表下米。水位年变幅1~米，近年最高水位按米考虑。场地抗浮设防水位可按地表下米，即标高按米考虑。由于结构荷重较小，地下水水位高于基础底面，结构可能出于超补偿状态，需要采取抗浮措施。
、地质条件
工程地质条件
根据派力工程有限公司提供的《新亚总部岩土工程勘察报告》，勘察时，场地自然地面标高为～。
本次勘探揭露60m深度范围内，地层为人工填土层、新近沉积层、第四系全新统河湖相沉积，上更新统沉积层，岩性以粘性土、粉土和粉砂为主，按地层的岩性特征及形成环境，将勘探深度范围内的地层划分为11个地层单元，18个工程地质层，现自上而下简述如下：
人工填土层
①层素填土：褐黄色，以粉质粘土为主，土质不均匀，夹粉土、夹植物根系 。层厚～米，层底标高～米。
新近沉积层
②层粉质粘土夹粉土: 褐黄色，粉质粘土：软塑。中等-高压缩性，干强度中等，中等韧性，稍有光泽；粉土：稍湿-湿，中密-密实，干强度低，低韧性，摇震反应中等，无光泽，含云母。层厚～米，层底标高～米。
②1层粉砂：黄色，稍湿-湿，松散，局部中密，主要成分：石英、长石、云母，颗粒级配较差。层厚～米，层底标高～米。
第四系全新统河湖相沉积
2
③层粉质粘土：黄灰色，可塑，局部软塑，干强度中等，中等韧性，稍有光泽，见锈染，含礓石。层厚～米，层底标高～米。
③1层粉砂：灰黄色，很湿-饱和，中密，主要成分：石英、长石、云母，颗粒级配一般。层厚～米，层底标高～米。
③2层粉土：灰黄色，湿，中密-密实，干强度低，低韧性，摇振反应中等，含云母。层厚～米，层底标高～米。
④层粉质粘土：灰色，可塑-软塑，中等压缩性，局部高压缩性，干强度低，低韧性，稍有光泽。层厚～米，层底标高～米。
④1层粉土：灰色，稍湿-湿，中密-密实，干强度低，低韧性，摇振反应中等，无光泽，含云母。层厚～米，层底标高～米。
⑤层粉质粘土：灰黄色，可塑-软塑，局部硬塑，干强度中等，中等韧性，稍有光泽。层厚～米，层底标高～米。
⑥层粉质粘土：灰黄色，可塑，局部软塑，中等压缩性，干强度中等，中等韧性，稍有光泽。层厚～米，层底标高～米。
⑥1层粉砂：灰黄色，饱和，密实，局部中密，主要成分：石英、长石、云母，颗粒级配较好。层厚～米，层底标高～米。
上更新统层
⑦层粉质粘土：褐色，可塑，局部软塑，中等压缩性，干强度中等，中等韧性，稍有光泽，见锈染，含礓石，揭露层厚～米，层底标高～米。
⑦1层粉砂：黄色，饱和，中密-密实，主要成分：石英、长石、云母，颗粒级配较好，见贝壳，揭露层厚～米，层底标高～米。
⑧层粉砂：黄色，饱和，密实，主要成分：石英、长石、云母，颗粒级配较好，揭露层厚～米，层底标高～米。
⑧1层粉质粘土：褐色，可塑，中等压缩性，干强度中等，中等韧性，稍有光泽，见锈斑，揭露层厚～米，层底标高～米。
⑨层粉质粘土：褐色，可塑，局部软塑，中等压缩性，干强度中等，中等韧性，稍有光泽，揭露层厚～米，层底标高～米。
⑩层粉砂：黄色，饱和，密实，主要成分：石英、长石、云母，颗粒级配较好，揭露层厚～米，层底标高～米。
⑾层粉质粘土：褐色，可塑-硬塑，中等压缩性，干强度中等，中等韧性，稍有光泽，见锈斑，夹砂粒，该层未钻穿，最大厚度米。
3
二、设计依据
本设计的编制依据以下资料及规范：
《新亚总部地基处理设计条件》，北京炎黄联合国际设计有限公司 《地下车库部分抗浮条件图》，北京炎黄联合国际设计有限公司 《新亚总部岩土工程勘察报告》，派力工程有限公司 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 《岩土锚杆（索）技术规程》CECS 22:2005
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002 《建筑边坡工程技术规范》 GB50330－2002
三、抗浮锚杆设计
、抗浮范围
根据勘察报告，抗浮设防水位按绝对标高考虑。按下式进行抗浮验算：
NwkGGk
式中
Nwk—地下水浮力标准值； Gk—建筑物永久荷载标准值
根据设计单位提供的上部结构永久荷载分布图，经计算确定需要设置抗浮锚杆的区域。。区域分布如下图所示，需考虑抗浮措施区域即为图中阴影填充区域。
4
图1. 抗浮区与不抗浮区分布示意图
、抗浮锚杆计算
地下水净浮力设计值按下式计算：
NwwNwkgGk
式中 Nw—地下水净浮力设计值； Nwk—地下水浮力标准值； q—地下水浮力分项系数，取； g—永久荷载分项系数，取； 以下以沉式庭院为例进行计算分析。
根据永久荷载分布及底板标高将其分为A、B、C三个区域，如下图所示：
5
A区
1.条件：
底板标高h=（），抗浮水位标高hw=；恒载荷重Gk= kN/m2；水的容重10 kN/m3；
2.计算：
1）水浮力标准值：
Nwk=10×（）= kN/m2 2）抗浮力：
抗浮力=γgGk =×= kN/m2＞ kN/m2，抗浮满足要求。
B区
1.条件：
底板标高h=（），抗浮水位标高hw=；恒载荷重Gk= kN/m2；水的容重γw=10 kN/m3；永久荷载的分项系数γg=
2.计算：
1）水浮力标准值： Nwk=10×（）= kN/m2 2）抗浮力：
抗浮力=γgGk =×= kN/m2 ＜ kN/m2，抗浮不满足要求。
6
3）净浮力标准值：Nwk -γgGk = kN/m2 净浮力设计值：Nw=γqNwk-γgGk =× kN/m2 锚杆间距采用×，则单根锚杆抗拔力设计值取： Nt=180 kN
根据《岩土锚杆（索）技术规程》CECE22-2005: 锚杆杆体的截面面积按下式确定：
As式中 As—锚杆杆体截面面积；
KtNt fykNt—锚杆轴向拉力设计值（kN）；
Kt—锚杆杆体抗拉安全系数，按《岩土锚杆（索）技术规程》
CECE22-2005第条取值，取；
fyk—钢筋抗拉强度标准值，fyk400MPa 则：As1.6181.351000725.4mm2，选用1C32 HRB400钢筋
400
锚杆锚固段长度按下式估算并取二者较大值：
LaKNt
DfmgLaKNt
ndfms式中：
K—锚杆锚固体抗拔安全系数，按《岩土锚杆（索）技术规程》CECE22-2005第条取值，取；
Nt—锚杆轴向拉力设计值（kN）； La—锚杆锚固段长度(m);
fmg—锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值（kPa），通过试验确定；当无试验资料时，可按表或取值；
fms—锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值（kPa），通过试验确定；当无试验资料时，可按表；
7
D—锚杆锚固段的钻孔直径（mm），取150mm； d—钢筋或钢绞线直径（mm）；
—采用2根或2根以上钢筋或钢绞线时，界面粘结强度降低系数，取～；
—锚固长度对粘结强度的影响系数，通过试验确定；当无试验资料时，可按表，取；
计算结果如下表： ±＝ 孔径D＝ 基础底面标高＝ 垫层厚度＝ 锚杆顶设计标高＝ 钻孔号:ZK46 孔口标高= 土层 层底标高 层厚 桩示意图 素填土① 粉质粘土② 粉质粘土③ 粉质粘土④ 周长＝
防水层厚度 li
设计长度＝ qsi qsi×li 50 99 粉质粘土⑤ 粉砂⑥1 粉质粘土⑥ 粉砂⑧ 粉质粘土⑧1 50 200 50 170 620 126 粉砂⑧ 粉质粘土⑨
UΣqsk*li
K= ψ=
锚杆长度，抗拔力满足要求。 C区
8
锚杆轴向拉力设计值Nt
1.条件：底板标高h=（），抗浮水位标高hw=；恒载荷重Gk= kN/m2；水的容重γw=10 kN/m3；永久荷载的分项系数γg=
2.计算：
1）水浮力标准值： Nwk=10×（）= kN/m2 2）抗浮力：
抗浮力=γgGk =×= kN/m2 ＜ kN/m2，抗浮不满足要求。
3）净浮力标准值：Nwk -γgGk = kN/m2
净浮力设计值：Nw=γqNwk-γgGk =× kN/m2
锚杆间距采用2m×2m，则单根锚杆抗拔力设计值： Nt= kN
根据《岩土锚杆（索）技术规程》CECE22-2005: 锚杆杆体的截面面积按下式确定：
AsKtNt fyk式中：
As—锚杆杆体截面面积；
Nt—锚杆轴向拉力设计值（kN）；
Kt—锚杆杆体抗拉安全系数，按《岩土锚杆（索）技术规程》CECE22-2005第条取值，取；
fyk—钢筋抗拉强度标准值，fyk400MPa 则：As1.6158.41000633.6mm2，选用1C32 HRB400钢筋
400办公楼A的抗浮计算见附件《抗浮计算.xls》，局部锚杆计算按（净浮力设计值×底板面积/锚杆轴向拉力设计值=锚杆数量）进行校核。
在锚杆施工应进行锚杆施工前应进行基本试验，即通过现场极限抗拔试验确定锚杆极限抗拔承载力。 试验数量不应少于6根，具体位置可参考总图由现场确定。 锚杆的极限抗拔试验应遵照《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22：2005）第、条要求执行。根据试验结果对锚杆长度和布置进行必要的调整。
9
四、其他说明
除以上分析计算外，还有严格把握以下几个方面。
1、该工程为重要工程，抗浮锚杆为永久性锚杆，地下水对钢结构及混凝土中的钢筋有微腐蚀性，在施工中应注意锚杆的防腐处理。尤其有部分锚杆仍将在抽降的地下水位之下进行施工。钢筋应进行除锈和防腐处理。
2、主筋用直径Φ6的钢筋按2000mm间距隔离后，再放入钻孔内。 3、锚杆顶部应制成500mm以上的弯头，弯头部分与基础主筋焊接。 4、抗浮锚杆出露段周围区域的防水，应由基础施工单位统一考虑。 5、锚杆布置和详图见《抗浮锚杆平面布置图》 6、其他未尽事宜，遵照有关规范执行。
10
新亚总部办公楼A区 抗浮锚杆计算书
设 计： 审 核：
河北裕融地球物理勘查有限公司
11
