△ 地下水作用
地下室应考虑地下水对基础（包括地下室底板）的浮托作用，对地下结构侧壁的侧压作用。基础设计考虑施工期间或建筑物使用阶段地下水对基础持力层可能产生的软化作用。
一、 地下水作用的决定：
1、地下水的设防水位应取建筑物使用年限内（包括施工期间）可能产生的最高水位。当建筑物所在地方有历年最高水位记录时，可取当地历年最高水位。如果岩土工程勘察报告中没有提供地下水的最高水位时，地下水设防水位可取建筑物的室外地坪标高（见广东省《建筑地基基础设计规范》）。深圳市有些勘察部门就是按这原则提供的。主要因为深圳市没有历年最高水位的记录。地下水设防水位一般应由勘察部门在勘察报告中提供。但就特别注意建筑中地下室有一边或多边有土，而其他边无土的情况。此时地下室设计抗浮水位应与勘察部门共同研究决定。 2、结构基础底面承受的水压力应按全水头计算。
3、地下室侧壁所受的水压力宜按水压力与土压力分别计算的原则计算。此时土压力应考虑土的浮重度，可取8～10Kg/M3。计算地下水作用时，取水的重度为1000kg/m3。 4、地下水对地下室侧壁的侧向作用或对地下室底板的浮托作用，作用点的压强计算公式为：ρ=γh，式中γ为水的重度，h为作用点至地下室地下水设防水位的距离。此时考虑地下水为静水压力。
5、当地下水主要为上层滞水时，地下水作用应视具体情况而定。如图1所示，上层滞水下皮在基础底标高以下，而基础以上土层为透水层。此时地下水作用水头高度应取h1。又如图2所示， 基础埋设在隔水层中（比如较密实的粘土层），因此可认为基础底板不受上层滞水的浮力作用，只是在计算侧壁时考虑h2高度的水头压力。
6、地下室底板及侧壁在作结构构件截面设计时，地下水作用分项系数取1.2～1.35（有
56
的资料提供为1.2～1.4）。当在结构设计使用期内，地下水位变动不大时，或给出为为历年最高水位时，可按永久荷载分项系数，即取1.2；当地下水位变化较大时，宜按分项系数为1.35或1.4取值。应注意，地下水作用的分项系数只是表明按承载能力极限状态设计时的安全度，并不表示为设计水头高度是设计抗浮水位的1.2～1.35倍。
二、 地下室抗浮设计：
1、地下室抗浮稳定性验算应满足下式要求：
W/F≥1.05
式中W—地下室自重及上部作用的永久荷载标准值的总和；
F—地下水浮力。
当地下自重及其地面以上作用的永久荷载标准值的总和不满足式（1）要求时，应采取抗浮措施。
2、当建筑物的地面结构外边线与地下室外边线重叠时（见图3），地下室的抗浮设计可按下述原则进行：
（1） 当结构重量符合式（1）要求时，可不考虑地下水位对地下室的整体浮托作用。但
应有可靠措施保证地下室施工时结构的抗浮稳定性。
（2） 当结构重量不符合式（1）要求，地下室应采取有效的抗浮措施。在施工过程中也
需要有可靠的措施保证地下室在施工期间结构的抗浮稳定性。
（3） 上述两种情况都应考虑地下水浮力对地下室底板的作用。保证地下室底板各结构构
件在地下水作用下具有足够的强度和刚度，并满足结构构件的抗裂和裂缝宽度控制的要求。
3、当建筑物的地下室投影面积大于地面结构的投影面积，形成地下室周边外伸（见图4），且外伸部分结构重量小于地下水的浮托作用；或者当与主楼相连的裙房部分（见图5）
57
结构重量小于地下水的浮托作用时，应对外伸部分及裙房部分进行抗浮设计，同时对外伸部分以及非外伸部分的各种结构构件应进行抗浮作用下的强度、刚度、抗裂和裂缝控制的计算。但对图4、图5所示地下室外伸部分及裙房部分亦可按地下水浮托作用的倒悬挑框架进行计算。
4、不论何种情况，应特别注意在施工过程中停止为施工目的而进行排水的时间，并宜在施工图中特别地注明。工程实践中，有不少由于停止排水而使在施的地下室上浮的实例。
三、 地下室抗浮措施：
1、增加需抗浮部分的自重。如增加楼板厚度，或将楼板设计成无梁楼盖。当需抗浮部分地下室地面无上部结构时，有条件的可在地下室顶板上增加覆土厚度。还可以在地下室底板上铺设一定厚度的覆土、砂卵石层、素混凝土层或用铁矿石为骨料的重混凝土层。也可以采用增加底板厚度的办法。但增加底板厚度、覆土厚度和在底板上加设各种填充层会使抗浮水位相应增加，不能得到最佳的效果。
2、将地下室底板沿外墙周围向外延伸，以利用向外延伸部分其上的土重压力与整体结构一起共同抗浮（如图6）。但应注意，这种办法只能解决整体抗浮的问题。并且土重应考虑土的浮容重。在仅有地下室或仅有裙房的部分，这部分的结构重量还是满足不了抗浮要求。因此此部分还需要进行抗浮设计和采取抗浮措施。
3、增设抗拔桩。
（1） 对原来采用桩基的建筑物，可将受竖向荷载的桩同时设计成抗拔桩。若原有承重桩
作为抗拔桩后，仍不是以承受地下水位作用产生的所有浮力，则可在适当地方增设纯抗拔桩。纯抗拔桩可设在地下室底板梁下，也可以设在地下室底板范围。 （2） 对原为独立柱基或筏板基础等天然地基，则可增设纯抗拔桩。抗拔桩位置可设在独
58
立柱基下面、地下室底板地梁下和地下室底板下面。
（3） 抗拔桩可设计成人工挖工桩、钻孔灌注桩、预制混凝土桩和预应力混凝土管桩等。
抗拔桩的抗拔极限承载力Rta和单桩抗拔承载力特征值Rea应按《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003附录H“单桩竖向抗拔静载试验要点”所述的方法，由现场试验确定。
（4） 当未进行单桩抗拔静载试验，又无可靠经验作参考时，单桩竖向抗拔承载力特征值
Rta可按下式计算：
Rta = ∪p∑λiqsiaLi-0.9G0 (2) 式中G0—桩自重，地下水位以下取有效重度计算； qsia—桩侧摩阻力特征值；
∪p—桩周长，∪p =πd，对扩底桩（扩底直径为D）可按表1取值； λ—抗拔摩阻力折减系数，可按表2取值； Li—第i层土层厚度。
扩底抗拔桩破坏面圆周取值（表1）
桩长/直径 ∪p 岩 土 类 型 砂土 粘性土、粘土 软质中、微风化岩 硬质中、微风化岩 残疾土、强风化岩 注：1、钻冲孔桩取表中较小值；
2、桩长与桩径比小于20时，取表中较小值。
≤5 πD 抗拔摩阻力折减系数（表2）
＞5 πd λ 0.4～0.6 0.6～0.7 0.7～0.8 0.8～0.9 0.5～0.6 （5） 对预应力管桩作为抗拔桩时，根据《预应力混凝土管桩基础设计规程》
DBJ/TIS-22-98，其单桩抗拔承载力还应符合下式规定： NL≤RpL （3）
59
