摘要：近年来，用于开发的土地库存愈发紧张，所以地下空间的应用与开发也越来越多，但在工程应用中常会遇到地下水位较浅的问题，比如很多电解铝厂以及氧化铝厂内设置的初级雨水收集池、地坑皮带以及各类水池，由于该类结构建筑面积较大，在水位比较高的位置，地下水的浮力大于结构自身的重量，就会使水池底板发生鼓包，甚至开裂的现象，因此有着抗拔力高，经济，环保等优点的抗浮锚杆和抗拔桩，有着广泛的实际应用价值。
关键词：水池；抗浮；锚杆；
地下式的大跨度建筑物占比越来越大，为了解决地下水抗浮的问题，抗浮锚杆的应用成为设计师必备的设计理念，文章中阐述了相关规范中对锚杆设计的规定，并加入自己的理解，最后结合本人所做过的项目，对抗浮锚杆设计进行一些技术探讨。
1.规范中锚杆相关规定及对比理解
1.1整个设计中参考的主要规范
整个设计中涉及的规范有《建筑边坡工程技术规范（GB50330-2013）》（以下简称《边坡规范》）、《岩土锚杆（索）技术规程（CECS 22:2005）》（以下简称《锚杆规程》）、《建筑地基基础设计规范（GB5007-2011）》（以下简称《基础规范》）。
1.2 各规范针对锚杆设计规定的对比
1.2.1锚杆杆体钢筋截面面积计算公式对比
《边坡规范》8.2.2条给出的计算锚杆钢筋截面面积的公式如下：
（1.2.1-1）
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式中：As—锚杆钢筋或预应力锚索截面面积（m2）;
fy—普通钢筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值（kPa）;
Kb—锚杆杆体抗拉安全系数
Nak—相应于作用的标准组合是锚杆所受轴向拉力（kN）;
《锚杆规程》7.4.1条给出的计算锚杆钢筋截面面积的公式如下：
（1.2.1-2）
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式中：As—锚杆钢筋或预应力锚索截面面积（m2）;
fyk—钢筋、钢绞线的抗拉强度标准值（kPa）
Kt—锚杆杆体抗拉安全系数;
Nt—锚杆的轴向拉力设计值（kN）。
在杆体截面面积计算中两个规范均使用了锚杆杆体抗拉安全系数，《边坡规范》表8.2.2给出的锚杆杆体抗拉安全系数如下图：
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对比两个规范对锚杆杆体抗拉安全系数的规定可以看到，《边坡规范》更加详尽而且较《锚杆规程》偏大。
在计算杆体截面面积时《边坡规范》采用了锚杆所受拉力的标准值Nak，而《锚杆规程》则采用了锚杆所受拉力的设计值Nt，一般来说Nt=1.3Nak。
在材料抗力方面，《边坡规范》采用了钢筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值fy，而《锚杆规程》采用了钢筋、钢绞线的抗拉强度标准值fyk，这里fy＜fyk。
《基础规范》9.6.5只规定了锚杆预应力筋截面面积的计算公式，因本次设计未采用预应力筋，这里不再赘述。
本次设计在计算锚杆杆体截面面积时，采用两个公式分别计算偏安全的取较大值。
2.锚杆设计及布置
按照《初期雨水收集池岩土工程详细勘察》中间报告，
两个钻孔提供的资料，-3.8m以下基本都为中风化细砂岩，属于软岩~较软岩，且裂隙稍发育。本次水池底板标高为-6.420~-9.000m范围内，即整个水池在已勘明范围内均坐落在中风化细砂岩上。
2.1锚杆选型
依据《锚杆规程》附录C，选择全长粘接型锚杆，单锚拉力设计值为50~350kN,长度2~12m。这里未采用预应力锚杆，一是考虑施工工艺的复杂性，二是不满足《边坡规范》中8.1.5中所列采用预应力锚杆的情况。
本次单锚杆按轴向拉力设计值为Nt =300kN考虑(在50~350kN范围内)，则拉力标准值为Nak =300/1.3=230.77kN。
依据《锚杆规程》7.2.2锚杆间距宜大于1.5m，锚固段上的覆土厚度不宜小于4.5m（7.2.5条），岩石锚杆的锚固长度宜采用3~8m(7.5.3条)。
本次单锚杆间距初步按2500排列，锚固段上的覆土取4.0m，锚固段长度按3m考虑，整个锚杆长7.0m左右。(考虑到本次勘察结果-3.0m以下基本为中风化细砂岩)
2.2锚杆验算
2.2.1单锚杆截面面积计算
单锚杆截面面积计算分别采用《边坡规范》和《锚杆规程》的方法计算取较大值。
按《边坡规范》规定的方法进行锚杆计算
按《边坡规范》中8.2.2条中公式8.2.2-1计算如下：
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这里，按照边坡工程安全等级二级取锚杆杆体抗拉安全系数为2.0.
可选用325钢筋As=1472mm2;
按《锚杆规程》规定的方法进行锚杆计算
按《锚杆规程》中8.2.2条中公式8.2.2-1计算如下：
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这里取锚杆杆体抗拉安全系数为1.6，钢筋抗拉强度标准值为400N/mm2.
可以看到两个规范算得的钢筋面积相差不大，单锚杆截面面积取325，As=1472mm2。
2.2.2单锚杆锚固段长度计算
所需锚固体长度计算分别采用《边坡规范》和《锚杆规程》的方法计算取较大值。
按《边坡规范》规定的方法进行所需锚固体长度计算
依据《边坡规范》8.2.3式有：
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依据《边坡规范》8.2.4式有：
计算时岩土锚杆锚固体抗拔安全系数依据《边坡规范》表8.2.3-1取2.4，依据地勘报告中间资料，锚固体极限粘接强度标准值取软岩与较软岩临界值760kPa，水泥砂浆按M30等级采用，对应的粘接强度设计值取2.4kPa，因采用了325，故粘接强度乘0.7折减系数。
按《锚杆规程》规定的方法进行所需锚固体长度计算
依据《锚杆规程》7.5.1-1式有：
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依据《锚杆规程》7.5.1-1式有：
从以上计算可以看到两个规范计算的锚固段长度非常接近，均在1.4m~1.6m之间，锚固段长度按构造取为4m（《锚杆规程》7.5.3条）。
依据《锚杆规程》7.5.1-1有：
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即在保证单锚杆截面面积足够大不被拉断的情况下，单根锚杆的拉力设计值可达700kN，大于锚杆强度设计值300kN，满足要求，故锚杆现场试验时，必要时应加大锚杆截面面积，以此获得单锚杆与岩层间的粘接强度标准值。
2.2.3锚杆群验算
水池自重G水池=88136.32kN
拟建水池绝对标高为9.000m，地勘抗浮验算水位为5.5m，即地下水位为-3.5m，按最深处-9.0m计算，
G浮力=68×65×5.5×10=243100kN，
不平衡力为：
F=1.05 G浮力-G水池=1167118.38kN。
则共需锚杆数为F/300=1167118.38/300=557.06（根）。
实际锚杆按每根锚杆间距2500布置（大于构造要求1500），共布置650根，在后浇带和沉降缝位置需要调整。
3.锚杆现场试验及施工时应该注意的事项
3.1锚杆现场试验需确定的几个参数
施工前，需要通过锚杆现场试验确定的几个参数如下：
fmg—锚固段注浆体与地层见的粘接强度标准值（kPa）;
fms—锚固段注浆体与筋体间的粘接强度标准值（kPa）；
φ—锚固长度对粘接强度的影响系数，无条件时也可不试验，按照规范推荐值采用；
现场试验及验收试验按《锚杆规程》第9章相关规定进行，并做好试验记录。
工程质量检验及验收按《锚杆规程》第11章相关规定进行，并做好验收记录。
3.2其他注意的事项
工程富含地下水，且岩土为裂隙稍发育的软岩及较软岩，依据《锚杆规程》8.1.3条，必要时宜对锚固段周边孔壁进行不透水试验。钻孔、杆体制作、存放和安放、注浆等施工过程中应注意的事项详见《锚杆规程》8.2~8.4中相关规定。
4.结语
综上所述，抗浮锚杆劳动强度低，施工安全，操作简便，能够缩短工期，并且可以保证本体的抗拔要求，也充分响应了绿色建筑的概念，具有很大的推广价值。
参考文献
[1]《建筑边坡工程技术规范（GB50330-2013）》
[2]《岩土锚杆（索）技术规程（CECS 22:2005）》
[3]《建筑地基基础设计规范（GB5007-2011）》