从适用情况、设计计算及构造做法介绍抗浮锚杆

随着城市的发展，地上空间已经越来越饱和，地下空间越来越被重视，地下空间的建设层数也越来越多，深度也逐渐加深，抗浮设计也比较普遍。针对当前设计，本文总结了抗浮设计的几种的形式，从适用情况、设计计算及构造做法几个方面介绍了抗浮锚杆。

1、抗浮形式

1.1 配重抗浮

顾名思义，就是采用配重的方式抵抗浮力，一般采用增加底板的回填土实现，增加底板的回填土受力比较直接均匀，且不需要增加底板及顶板配筋，不建议增加顶板的覆土实现，顶板覆土受力不直接，需要底板传力，且不均匀，底板及顶板配筋及截面均需要增大。

适用情况：水浮力不是很大的情况，一般回填土不宜大于2.0米时，回填土超过2.0米，抗浮性价比就会大幅下降。

1.2 锚杆(抗拔桩)抗浮

通过设置锚杆及抗拔桩与防水底板协调工作，共同抵抗水浮力，锚杆截面一般为150~250mm，锚杆的特征值一般选用300~450KN。

适用情况：理论抗浮都可采用，一般是配重方案不经济时采用，尤其是水浮力较高时。水浮力越大时，性价比越高。

1.3消除水浮力法

一般是设置排水沟等措施，把水排出去，消除水浮力，工程中可行性不高，一般很少采用。

2、抗浮锚杆的种类及适用情况

2.1普通钢筋全长粘结型锚杆

采用普通钢筋的锚杆，一般选用HRB400,或者HRB500钢筋

实例示意

优点：取材方便，施工简单，工期短，降水时间短。

缺点：水浮力较高时，钢筋用量较多，施工时操作空间大。

适用情况：水浮力不是很高，腐蚀性较弱情况。

2.2 高强钢筋全长粘结型锚杆

采用高强钢筋的锚杆，一般选用PSB1080级精轧螺纹钢筋

实例示意

优点：可节省钢筋用量，尤其是高承载力时，施工简单，工期短，降水时间短。

缺点：钢筋市场供应不足，一般特征值很高，试验检测单位要求较高，施工时操作空间大。

适用情况：锚固段为岩石，水浮力较高时，水浮力越高，性价比越高，腐蚀性较弱情况。

2.3预应力锚杆

采用预应力的锚杆，一般选用钢绞线

实例示意

优点：可节省钢筋用量，尤其是高承载力时，钢绞线可盘圆，施工操作空间小，尤其是主体完工，后抗浮加固时可优先考虑，压力型预应力锚杆钢绞线外混凝土处于受压状态，可实现零裂缝，抗腐蚀性好。

缺点：施工复杂，需张拉，施工周期长，降水时间长。

适用情况：锚固段为岩石，水浮力较高时，水浮力越高，性价比越高，尤其是腐蚀性较强，施工界面小的情况。

2.4囊式扩体抗浮锚杆

此为专利产品，通过下端扩大头起到机械锚杆的作用，从而大幅提高承载力。

实例示意

优点：承载力较高，抗浮效力高

缺点：是专利产品，施工单位单一。

适用情况：锚固段为岩石，水浮力较高时，水浮力越高，性价比越高。

2.5自钻式锚杆

此种为通过螺旋钻，直接把钢筋作为钻杆，钻完后，钻杆即为锚杆，一般可钻6米。

实例示意

优点：在施工界面狭小的空间可施工,施工简便。

缺点：要求岩石完整性较好。

适用情况：地基为完整岩石时，腐蚀性较弱的地区，尤其施工界面狭小的空间。

3、锚杆的布置

规范规定：根据《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22-2005，7.2.2条锚杆的间距除必须满足锚杆的受力要求外，尚宜大于1.5米。

3.1均匀布置

在地下室底板下均匀布置

锚杆均匀布置示意

优点: 地下室底板截面及配筋较小，水浮力受力直接，适用性广;

缺点：不能全部利用上部结构传来的竖向力，锚杆布置较多，布置分散，防水隐患漏点多。

适用情况：可使用任何情况。

3.2集中布置

一般集中布置在柱下

锚杆均匀集中示意

优点:可以充分利用上部结构传来的竖向力来平衡一部分水浮力，布置集中，防水隐患漏点少;

缺点：地下室底板截面及配筋较大（通过底板传递水浮力），锚杆较密，锚杆施工不方便。

适用情况：锚杆最好锚固于完整岩石中，锚杆承载力大，水浮力较小且柱网跨度较小的情况。

3.3按照筏板刚度布置

锚杆按照筏板刚度布置示意

优点: 可以充分利用上部结构传来的竖向力来平衡一部分水浮力，锚杆布置少;

缺点：复杂柱网时计算复杂，布置相对分散，防水隐患漏点多。

适用情况：柱网较简单的地下室。            

4、锚杆的计算

4.1锚杆特征值估算

锚杆的特征值一般选用300~450KN

根据《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22-2005第7.5.1条，锚固段与地层间的摩擦力进行反算。 

根据《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22-2005第7.5.3条

岩石锚杆的锚固长度宜采用3~8米，土层锚杆的锚固长度宜采用6~12米，结合土层情况，确定La。

4.2锚杆的截面面积

根据《岩土锚杆(索)技术规程》第7.4.1条与《建筑边坡工程技术规范》第8.2.2条，计算公式列表如下：

4.3锚固段长度

根据《岩土锚杆(索)技术规程》第7.5.1条与《建筑边坡工程技术规范》第8.2.3、8.2.4条，计算公式列表如下：

4.4 锚杆的整体配重

水浮力的传递路径是，水浮力通过底板传给锚杆，锚杆通过与岩石或土的摩擦（或机械锚固）传给岩石或土体，岩石或土体通过锚杆端部以上自重+锚杆端部冲切破坏面的粘结力进行自平衡。

个人认为：在强风化、全风化岩石或者土中应进行锚杆配重验算，锚杆端部冲切破坏面以上浮重量应大于2倍锚杆的特征值。

4.5防水底板的抗冲切

防水底板应根据《混凝土规范》进行抗冲切验算。

5、锚杆的构造做法

5.1 普通钢筋锚杆

5.2高强钢筋锚杆

5.3预应力锚杆