随着社会发展和科学技术进步, 城镇规划和基础设施建设突飞猛进发展。目前, 地下空间在建筑中占据了很大比例, 而且也出现了很多类型, 在住宅建设中地下室的比重也逐渐增加, 且对整个城市建设产生了巨大影响, 现在一些地上建筑物的层数较少, 不能以自身的结构抵抗地下水的浮力, 通过锚杆解决上浮问题可保证建筑工程的整体质量, 不断提高锚杆设计的技术水平能保证建筑的质量安全, 建筑设计中锚杆的运用有很多困难, 但也从中吸取了经验, 不断改进, 使锚杆技术迅速发展, 只有把地下室的工程项目与实际情况结合, 才能充分发挥底板抗浮锚杆结构作用的稳定性。

地下室是城市建设的重要组成部分。大力发展地下室建设, 能更好地解决整个城市规划土地空间不足问题。地下室扩大了城市空间, 是支撑整个建筑工程的基础。在设计过程中, 必须考虑到基础抗浮力带来的压力和荷载。虽然地下室在施工过程中增加了许多抵抗浮力的基本措施, 但直接增加了整个建筑工程结构的重量和建设成本, 存在许多问题。基础抗浮力会影响整个建筑结构的功能性, 采取基于底板的抗冲击浮力设计既有效地解决了问题, 又保证了建筑物的稳定性和安全性。近年来, 底板平台的运行和设计取得了长足进步, 但底板抗浮锚杆的运行机制及设计仍有待完善和优化。因此, 有必要不断提高、创新技术水平, 结合信息技术, 增强市场竞争力, 为社会经济的可持续发展奠定良好的基础。

现阶段地下空间的大规模开发中, 单层地下室占据较高市场份额。在这种情况下, 地下室施工深度不断增加, 建筑物上层面积减少, 难以抵抗因地下水产生的浮力对建筑物的影响。所以, 有关工程的设计施工人员必须采取抗浮对策, 解决建筑物结构自重不足或地下水浮力过大的问题。考虑施工周期和经济因素, 采用抗浮锚杆可提高地下室结构设计的控制效果。但在地下室抗浮锚杆结构的设计过程中, 还没有完善的设计规范, 这影响了地下室抗浮锚杆结构设计的可行性, 给今后的施工和运营带来一系列问题。因此, 研究人员应分析先前设计的地下室结构, 在明确地下室抗浮锚杆结构设计现状的基础上, 对其功能的稳定效果进行优化和控制。

为防止群锚效应, 抗浮锚杆穿过地下室底部防水层的地面, 形成许多防水薄弱环节, 可能给地下室的防水效果带来隐患。因此, 建筑物的防水距离不宜过窄。基础规范规定了锚杆最小间距, 即锚杆的中心距为6倍锚杆螺栓孔的直径。锚链调节要求锚杆应满足受力要求, 且间距应大于1.5m, 当所用螺栓间距较小时, 螺栓位置应错开。同时, 为了使应力均匀分布, 应综合考虑锚杆的拉拔能力, 避免过大的间距。具体工程可结合结构布置和地质条件考虑。

1) 结构要求由于有关管理部门只规定了最小锚固长度, 故应计算确定锚固体与地层之间及锚杆加固与锚固砂浆之间的锚固长度。锚固定杆过程应采用较大值, 锚固长度的上下限应根据地下室的结构条件确定。另外, 根据锚固系数, 锚杆长度应在3～8m。如果锚杆长度超过一定限度, 则会妨碍锚杆的抗拉力。因此, 设计者应根据项目的实际情况确定。

2) 需要验证锚杆锚固体和地层锚固的长度设计人员要按以下公式进行计算控制:, 其中, L表示锚固体的直径, 表示锚固体与地层发生黏结的工作条件系数;f_ic是地层和锚固体黏合强度的特征值。需要注意的是, 如果f_ic没有办法用试验方法确定, 就必须使用现有的未经试验的工程资料数据进行大量的分析比对。锚固体黏合强度及地层的特征值选择原则如表1所示。取f_ic取值为440kPa进行计算, l_a大于1.69m。

3) 锚杆加固与锚杆之间的锚固长度也应按国家规范的要求进行分析为了充分合理地设计地下室抗浮锚杆结构, 需充分利用现有的国家规范和标准, 控制应以锚固长度作为合理标准。

某建筑物的裙楼有3层, 主要用于商业和住宅, 下设2个地下室。地下室不在主楼和平台下面。由于主裙楼建筑结构不同, 分别采用钢筋混凝土剪力墙结构和框架结构。经施工单位和设计院确认, 施工设计采用钢筋混凝土独立基础和墙下条形基础。在工程设计中, 地下室采用了抗浮锚杆。

在地下室工程中, 不仅要对锚杆强度和锚杆间距进行勘察, 还要考虑地下水浮力和板间性能。在地下室铺设时, 抗浮锚杆采用网状结构, 充分利用水的浮力。

在地下室施工中, 由于地下土层呈不同的地质情况, 如风化花岗岩等, 施工前必须安装抗浮锚杆结构。施工前未铺装地下室地面的, 地下室地面应适当加厚。但如果底板厚度增加, 抗浮锚杆施工将变得困难。在实际应用中, 增加抗浮锚杆是为了抵消柱下基底区域以外水的浮力。

地下室采用抗浮锚杆结构设计时, 整个结构设计团队和施工队伍必须进行施工对比试验方法和试验数据分析, 使地下室抗浮锚结构的结构设计调整到最佳值。钻孔试验应在施工过程中进行, 锚杆拉出试验应在施工过程中进行, 结果应取决于是否能满足要求, 使底层建筑的整体结构完好无损。在地下室地面施工的初始阶段, 应在施工前架设支撑杆并用保护膜均匀地包裹。在钻井过程中, 钻井深度根据泥浆的特性而变化, 以确保在地下室底部钻孔。钻孔后, 插入锚杆并灌浆。孔深不应小于锚杆长度的90%。插入锚杆时, 应避免损坏和变形。

随着时代发展和城市规模不断扩张, 城市建设开始进行有目的的规划和设计。地下室对经济发展及城市空间拓展产生极大影响。作为建筑工程的基础, 抗浮锚设计和施工在地下室设计中起着非常重要的作用。抗浮锚杆经济且方便, 在现代建筑领域, 结构工程师普遍使用抗浮锚杆, 提高了整个建筑的建设水平。本文简要介绍了地下室抗浮锚杆的设计, 指出地下室抗浮锚杆需要进一步发展和完善。合理的施工和管理方法可促进抗浮锚杆的设计和使用。为了提高地下室工程的抗浮性能, 必须重视加强抗浮锚杆的设计和施工的可靠性, 为工程的安全和质量打下良好的基础。