基坑工程如結構自重不能抵抗地下水浮力,常用的幾種抗浮措施是:降水抗浮、錨固抗浮、超重混凝土(一般采用鋼渣混凝土)配重抗浮、摩擦樁抗浮。

       下面就上述4種措施進行比較:

(1)降水抗浮

        降水抗浮關鍵問題是反濾層的設計,當土的顆粒較細時應采取可靠措施防止土粒隨地下水進入反濾層,引起反濾層堵塞而失去作用。降水抗浮的優(yōu)點是局部徹底消除了水的浮力,構筑物的設計可按無地下水時考慮。

       但降水抗浮的缺點為:①維護成本很高,特別是使用周期較長的地下構筑物;②可靠性差,長期降水,土中的顆粒難免進入反濾層,一旦反濾層被堵塞,水位將很難降至底板以下;③長期降水將對該區(qū)域地下水環(huán)境造成很大影響,甚至影響周邊建筑物的安全。

(2)錨固抗浮

       利用設在底板和其下土層之間的拉桿,依靠桿體與周邊土體的黏結摩擦力抗浮。當?shù)装逑掠袌杂餐翆忧业叵滤徊桓邥r,設錨桿為一種既簡便又經(jīng)濟的方法。

       但錨桿抗浮有3個問題:一是受力問題,錨桿與土層的黏接摩擦力較小,只能適用于浮力較小的結構;二是施工問題,長錨桿的施工需有專門的機械,而且鋼筋偏移控制、灌漿飽滿控制、避免斷桿控制等施工工藝控制較難;三是耐久性問題,在含水量較大的土層中地下水會對鋼筋侵蝕,錨桿的耐久性問題較難解決。以上問題在很大程度上限制了錨桿作為抗浮措施在永久地下構筑物中的應用。

(3)超重混凝土配重抗浮

      在結構底板上施作超重混凝土(一般是用鋼渣混凝土)以增強構筑物自重達到抗浮目的。這種處理方式簡單,投入使用后管理成本較低。但近來有資料顯示,地鐵中的雜散電流會對鋼渣混凝土造成較大侵蝕,無法滿足結構使用50年的設計要求。在采用超重混凝土配重抗浮時,地下結構基槽深度必然要加深,給整個工程的受力體系增加難度,同時整體圍護結構費用相應提高。

(4)抗拔樁

       樁基工程均是比較成熟的工藝,樁身的耐久性較長,受力較大,受地下水侵蝕較小,完全能夠滿足抗浮的需要。

        但抗拔樁的缺點主要有:(1)造價昂貴;(2)施工期較長;(3)單樁失效可能引起連鎖破壞效應。