地下室抗浮设计问题分析

近几年来，有不少地下室因地下水的作用而造成工程事故，如某医院两层独立地下

车库，在施工过程中，出现整体上浮，最大上浮高度达

1.42m；又如，某体育中心游泳馆，

地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝；再如，某高层建筑地下室底板局部隆起
高达

350mm，柱间板出现 45°破坏性裂缝

……诸如此类问题时有发生，造成了财产的损失。

本文对产生这些事故的原因归纳总结成以下四个方面，与同行们共同讨论：

一、抗浮设计中基本概念

在多个地下室因水浮力作用而引发的工程亊故中，我们发现有些设计人员对地下水

的作用认识不足，抗浮设计的基本概念不够清晰，常见的有下列几种情况：

1）重视地下室的梁、板、柱、墙的结构构件设计，忽视整体抗浮验算分析，忽视施工

的抗浮措施，总认为具有上万吨自重的地下室怎么会浮起来呢

2）地下室底板裂缝、漏水，甚至成为地下游泳池，把某些实质上是因为地下水的作

用远大于设计荷载而造的工程事故，错判为温度应力作用、砼施工质量问题等。

3）对于基底为不透水土层的地基（基岩、坚硬粘土），深基坑支护又采用了止水帷

幕或桩、锚、喷射混凝土联合支护，忽视水的浮力。

试想万吨级以上大船能在江、河、海中航行，可见水的作用力之大。地下室就像一条

“船”，地下室底板和侧墙形成一个密闭的船身，它的水浮力有多少呢，是它浸泡在水中的
体积乘以水容重，若一个

50×100m 的地下室，抗浮水位为 5m，它的浮力为 25000 吨，可

见水浮力之大。地下室的抗浮设计就是要使这个船既不上浮，船身又不破坏，因此，地下室
的抗浮设计应进行整体抗浮和局部抗浮验算。

为防止地下室整体上浮我们通常采用两类做法，一类为

“压”，一类为“拉”。 当采用

“压”的做法时，利用建筑的自重（包括结构及建筑装修、上部覆土等，不含楼面活荷载）平
衡地下室水的总浮力，当不能平衡时，必须增加

“拉”的做法，即采用桩或锚杆等来抵抗地

下水的浮力。无论是

“压”还是“拉”的做法，都必须进行整体抗浮验算，保证抗浮力（压重+

抗拉力）大于水的总浮力，即

 。

局部抗浮验算，除了梁板墙柱结构构件的强度验算、变形验算和裂缝验算，还应包

括局部的抗浮验算，对于大面积地下室上建有多栋高层和低层建筑，建筑自重不均匀，当
上部为高层或恒荷载较大时，该范围的整体抗浮能力可能较高，但上部没有建筑或建筑层
数不多的局部范围，特别应进行分区、分块的局部抗浮验算，例如：柱、桩、墙的压力或拉力
能否平衡它所影响区域里的水浮力总值。

然而有些设计人员对上述最基本的概念还不够清晰，例如，有些设计人员只对地下

室底板的梁、板、墙在地下水浮力荷载作用下的强度计算，未做整体抗浮的认真分析，特别
是独立地下室、水池等，造成地下室整体上浮，给地下室结构带来严重破坏，难以进行复原