管道抗浮计算手册

抗浮验算一、条件：地面标高H1=0.000m，顶板标高H1=0.000m，底板标高H3=-4.400m，设法水位标高Hw=-0.500m；地下室长度A=3900mm，宽度B=5200mm，底板悬挑宽度L=500mm，覆土厚度do=0.000mm,容重γ=18kN/m顶板厚度d1=180mm，底板厚度d2=300mm，挡土墙墙厚度d3=400，地下室层高h=4400mm。

梁、柱扣板厚后体积V=8m二、计算：1、水浮力Fw=|h3-hw|×10=|-4.400--0.500|×10=39.00 kN/m2、抗浮力：(1)、顶板自重：G1=d1×25=180×0.001×25=4.50 kN/m(2)、底板自重：G2=d2×25=300×0.001×25=7.50 kN/m(3)、覆土重量：Go=do×γ=0.000×18=0.00 kN/m(4)、悬挑部分土重量折算为面积重量：G3=L×(H3-H1)×2×(A+B)×γ/(A×B)=0.500×|-4.400-0.000|×2×(3.9+5.2)×18/(3.9×5.2)=35.54 kN/m(5)、挡土墙重量折算为面积重量：G5=L×h×2×(A+B)×γ/(A×B)=0.400×4.4×2×(3.9+5.2)×18/(3.9×5.2)=39.49 kN/m(6)、梁、柱重量折算为面积重量：G6=V×25/(A×B)=8×25/(3.9×5.2)=9.86 kN/m抗浮力=∑(Go+G1+G2+G3+G5+G6)=∑(0.00+4.50+7.50+35.54+39.49+9.86)=96.89kN/m根据《广东省标准建筑地基基础设计规范》W/F=96.89/39.00=2.48>1.05，满足要求。

管道抗浮计算
管道敷设在浸水的土壤中时会受到静水或流水的作用而产生浮力，为了克服浮力对管道产生的影响，必须采取一定的措施来保证管道的稳定性。

使用加重块可以抵消浮力的作用，为降低造价，设计中采用毛石混凝土砌筑重块，重块的尺寸和数量由土建专业通过计算来确定。

重块砌筑完成后，才能进行管沟的回填，保证管道在管沟中的设计位置。

1管身自重
m
=547.2kg/m
自重
2回填土重量
设计要求回填土的压实系数为0.90，地勘试验报告得出土样最大干密度为1.81，回填土压实密度为1.81×0.9=1.629g/cm3=1629kg/ m3
按设计图纸过河底段管顶覆土1.2m，每米覆土重量
m
覆土
=1.2×1.4×1.0×1629=2736.72 kg/m
3最大浮力
每米管道完全浸没时
F=gv
液
=1000×9.8×3.14×0.72×1=15080N即为1508 kg 4验算
m
自重+ m
覆土
=547.2+2736.72=3283.92﹥1508 所以不须采取抗浮措施。

地下室抗浮验算一、整体抗浮（一）主楼部分底板板底相对标高为-4.700，地坪相对标高为：-0.300，抗浮设防水位相对标高为- 1.5m，即抗浮设计水位高度为：3.2m。

裙房部分抗浮荷载：①地上四层裙房板自重：②地上四层xx折算自重：③地下顶板自重：④地下室xx折算自重：⑤底板自重：25×0.48＝12.0kN/m225×0.50＝12.5kN/m225×0.18＝4.5kN/m225×0.11＝2.75kN/m225×0.4＝10.0kN/m241.75kN/m2合计：水浮荷载：3.2×10=32 kN/m2，根据地基基础设计规范GB 5007-2011第5.4.3条，＞1.05，满足抗浮要求。

二、整体抗浮（二）仅一层车库部位J-1基础高度改为800，仅一层地下室位置防水板板底标高与J-1底平，上部采用C15素混凝土回填至设计标高(-4.200)。

抗浮计算如下：图纸修改见结构05底板板底相对标高为-5.100，地坪相对标高为：-0.300，抗浮设防水位相对标高为-1.5m，即抗浮设计水位高度为：3.6m。

地下室部分抗浮荷载：①顶板覆土自重：②地下顶板自重：③xx折算自重：④底板及回填自重：考虑设备自重20×0.30＝6.0kN/m225×0.25＝6.25kN/m225×0.11＝2.75kN/m225×（0.4+0.5）＝22.5kN/m20.5 kN/m238kN/m2水浮荷载：3.6×10=36kN/m2＞1.05，满足抗浮要求。

合计：。

地下水位较浅处，抗浮计算书
1．已知条件：
管径φ508×10，螺旋焊缝钢管，L360PSL2。

根据GB21835，管材单位长度理论重量，122.8Kg/m
地勘资料显示，干性粉质土重度18.5KN/m3；据结构专业描述，粉质土浸泡水中的重度约8KN/m3。

土壤压实系数按0.9考虑
设计管道管顶标准覆土1.5m，部分1.3m。

2．每米管道重量计算
重量=m×9.8=122.8×9.8=1203.4N
3．每米回填土重量
（1）按干性粉质土计算
0.9重度×体积=18.5×1000×0.9×1×0.508×1.3=10995.7N
（2）按粉质土浸泡水中计算（即极端情况，地下水完全出地面）
8×1000×0.9×1×0.508×1.3=4754.9N
4．每米管道受到的浮力
浮力=ρgv=1000×9.8×3.14×0.2542×1=1985.3N
结论：即使地下水位出地面，管顶覆土1.3m依然能压住管道。

反推，地下水位出地面时，需最小覆土200mm。

0.000的绝对高程
53.95m 抗浮水位的高程
53m 室内外高差
-0.45m 底板底标高
-6.2m 底板厚度
0.3m 填料厚度
0.9m 填料重度
12kN/m3底板面积3010.21m2
长宽高数量单位重量单位
1桩承台 1.6 1.6 1.0820.48kN 2桩承台 1.6 4.4 1.246388.608kN 3桩承台 4.0 4.0 1.3993.6
kN 4桩承台 4.4 4.4 1.35125.84
kN 5桩承台 5.6 5.6 1.3281.536kN 6桩承台 4.47.2 1.35205.92kN 桩0.80.820.01901909.12
kN 70627.6
kN 室内标高0.000m
室外高程53.50m
水位的标高(0.95)m
距离室外的高度0.50m
5.25m
52.50kPa
平面恒载标准值结构自重134960.16kN
基础自重70627.6kN
填料自重10.8kN/m2
79.1kN/m2
1.51满足
平面恒载标准值结构自重71302.74kN
基础自重70627.6kN
填料自重10.8kN/m2
57.9kN/m2
1.10满足抗浮力抗浮稳定系数全楼主体结构封顶
附加重量抗浮力抗浮稳定系数地下室封顶(基坑未回填)
附加重量抗浮水位为室外地表下0.5
输入参数承台自重合计室内外标高抗浮水位计算水头。

管道抗浮计算
管道敷设在浸水的土壤中时会受到静水或流水的作用而产生浮力，为了克服浮力对管道产生的影响，必须采取一定的措施来保证管道的稳定性。

使用加重块可以抵消浮力的作用，为降低造价，设计中采用毛石混凝土砌筑重块，重块的尺寸和数量由土建专业通过计算来确定。

重块砌筑完成后，才能进行管沟的回填，保证管道在管沟中的设计位置。

1管身自重
m
=547.2kg/m
自重
2回填土重量
设计要求回填土的压实系数为0.90，地勘试验报告得出土样最大干密度为1.81，回填土压实密度为1.81×0.9=1.629g/cm3=1629kg/ m3
按设计图纸过河底段管顶覆土1.2m，每米覆土重量
m
覆土
=1.2×1.4×1.0×1629=2736.72 kg/m
3最大浮力
每米管道完全浸没时
F=gv
液
=1000×9.8×3.14×0.72×1=15080N即为1508 kg 4验算
m
自重+ m
覆土
=547.2+2736.72=3283.92﹥1508 所以不须采取抗浮措施。

日照钢铁有限公司1×135MW高炉煤气电厂工程海水直流管道抗浮问题一、计算部分新河河床底部的海水直流管道采用井点降水管槽开挖的方式进行施工。

在施工过程中，管道中无水（施工完成后，考虑到管道检修时，也会出现管网无水的情况），根据地质资料，施工区域属于地下水位比较高的区域，空管的情况下会出现管道上浮的情况。

必须考虑抗浮措施。

根据2014年1月13日现场取样做出的回填砂土饱和比重为1.78t/m3的试验结果，考虑浮力的影响，则回填砂土的有效压重为0.78 t/m3。

现以DN2000的管道为例，计算如下：海水浮力F=海水密度×管道体积/m=1050×3.14/m=3297kg/m。

空管自重G=（D-б）×б×0.02446=(2020-12)×12×0.02446=595kg/m。

由于浮力大于管道自重,则管道必须考虑抗浮措施。

阴影部分的回填土面积为：（2×2-3.14×1×1）=0.86m2，管道中心线以上阴影部分回填土方面积可计入管道抗浮压实面积内，则由上图可知：（2×h+0.86/2）×780≥F-Gh≥1.52 考虑到未遇见情况，h取1.6m。

现以DN1800的管道为例，计算如下：海水浮力F=海水密度×管道体积/m=1050×3.14×0.9×0.9/m=2671kg/m。

空管自重G=（D-б）×б×0.02446=(1820-12)×12×0.02446=531kg/m。

由于浮力大于管道自重,则管道必须考虑抗浮措施。

阴影部分的回填土面积为：（1.8×1.8-3.14×0.9×0.9）=0.70m2，管道中心线以上阴影部分回填土方面积可计入管道抗浮压实面积内，则由上图可知：（1.8×h+0.70/2）×780≥F-Gh≥1.33 考虑到未遇见情况，h取1.4m。

雨水收集池抗浮计算书一、条件1、地面标高：0.000m，底板标高：-4.500m，设定地下水位标高：-0.500～-1.000m。

2、雨水收集池长度L=40000mm，宽度B=40000mm，底板垫层厚d3=100mm，底板厚度d1=500mm，池壁厚度d2=300mm。

3、处理方案：400mm厚池壁将雨水收集池分为四格，增加网格5米一个构造柱，共计36个（350mm×350mm），顶板150mm厚，梁450mm高，底板加厚h（配筋，底板植筋）。

4、素混凝土22-24KN/每立方米，钢筋混凝土24-25KN/每立方米，粘土18KN/每立方米（建筑结构荷载规范GB50009-2001，第36、38页）5、1kg＝10N即1 KN＝0.1吨，F=mg二、计算1、水池自重：(1)、垫层自重：G1＝41.2×41.2×0.1×23×0.1＝390.41吨(2)、底板自重：G2＝41×41×0.5×24.5×0.1＝2059.22吨(3)、池壁自重：G3＝40×4×0.3×4.7×24.5×0.1＝552.72吨G4＝40×2×0.4×4.7×24.5×0.1＝368.48吨(4)、柱自重： G5＝0.35×0.35×4.7×36×24.5×0.1＝50.78吨(5)、梁自重： G6＝（40×36×0.25×0.35）×24.5×0.1＝308.70吨(6)、板自重： G7＝（40.3×40.3×0.15）×24.5×0.1＝596.85吨(7)、墙址土重：G8＝（40＋0.825）×4×0.375×4.5×18×0.1×0.9＝446.42吨G＝∑(G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7+G8)＝∑(390.41+2059.22+552.72+368.48+50.78+308.70+596.85+446.42)＝4773.582、相关参数：(1)、抗浮安全系数：K＝1.05～1.10(2)、水容重：r＝1吨/立方米(3)、水池底板面积：A＝1701.56平方米(4)、地下水顶面至底板地面距离：H ＝4.5米三、整体抗浮验算K ＝8r G G HA＝（4773.58+8G ）/(4.5×1701.56) ≥1.05 8G ≥3266.29吨计算底板增加厚度：39.3×39.3×24.5×0.102×H ＝3266.29h ＝0.85m四、局部抗浮验算K n ＝n r nG HA 1、中间隔墙单元：(1)、柱：（0.35×0.35×4.7×12+0.25×0.25×0.35×4×24）×24.5×0.1=22.07吨(2)、梁：20×7×0.25×0.35×24.5×0.1=30.01吨(3)、板：20×20.6×（0.1＋0.5＋0.85＋0.15）×24.5×0.1=1615.04吨(4)、池壁：20×（0.3+0.4×2）×4.7×24.5×0.1=253.33吨1G ＝22.07+30.01+1615.04+253.33＝1920.45吨K 1＝1920.45/（4.5×20×20.6）＝1.042、边墙单元：(1)、柱：（0.35×0.35×4.7×6+0.25×0.25×0.35×4×12）×24.5×0.1=11.04吨(2)、梁：（20×2+10×3）×0.25×0.35×24.5×0.1=15.01吨(3)、板：（20.6×10×（0.1＋0.5＋0.85＋0.15）+20.6×0.6×0.6）×24.5×0.1=825.69吨(4)、池壁：30×0.3×4.7+10×0.4×4.7×24.5×0.1=88.36吨(5)、墙址土：20.6×0.375×4.5×18×0.1×0.9=56.31吨2G ＝11.04+15.01+825.69+88.36+56.31＝996.41吨K 2＝996.41/（4.5×20.6×10.6）＝1.013、中间区格：(1)、柱：（0.35×0.35×4.7×1+0.25×0.25×0.35×4×12）×24.5×0.1=3.98吨(2)、梁：5×2×0.25×0.35×24.5×0.1=2.14吨(3)、板：5×5×（0.1＋0.5＋0.85＋0.15）×24.5×0.1=98吨G＝3.98+2.14+98＝104.12吨3K3＝104.12/（4.5×5×5）＝0.93五、补充说明柱、梁、板采用雨水收集池北侧现有事故池施工图，隔墙分为四格后四个小水池再分别增加两道地梁加固底板。

管桩抗浮及承重承载力计算1.抗浮验算：1.1底板面-3.9501.结构自重：覆土1.0m ： 16×1.0=16.0kN/m 2顶板自重(厚度0.25m)： 25×0.25＝6.25kN/m 2底板自重(厚度0.50m)： 25×0.50=12.5 kN/m 2面层150mm 0.15×20=3 kN/m 2柱、梁重 约3 kN/m 2ΣN=40.75 kN/m 22.水浮力F 浮=1.2×(5.45-0.5)×10=59.4kN/m 2∵F 浮>ΣN ∴不满足抗浮要求F 拔=(59.4-40.75)×7.8×7.8=1134kN3.抗拔桩计算取直径400预应力管桩， 桩长24m 单桩设计抗拔承载力：∑+=p i si i s p d G l f U R λγ'=6.06.14.0⨯⨯π(7.1×15+7.3×20+3.9×50+5.7×55) +π×0.4×0.08×13×24=358.5kN+31.3=390kN单根柱下抗拔桩根数=1134/390.0=2.90取3根1.2底板面-3.301.结构自重：覆土1.0m ： 16×1.0=16.0kN/m 2顶板自重(厚度0.25m)： 25×0.25＝6.25kN/m 2底板自重(厚度0.50m)： 25×0.50=12.5 kN/m 2面层150mm 0.15×20=3 kN/m 2柱、梁重 约3 kN/m 2ΣN=40.75 kN/m 22.水浮力F 浮=1.2×(4.8-0.5)×10=51.6kN/m 2∵F 浮>ΣN ∴不满足抗浮要求F 拔=(51.6-40.75)×7.8×7.8=660kN3.抗拔桩计算取直径400预应力管桩， 桩长24m 单桩设计抗拔承载力：∑+=p i si i s pd G l f U R λγ'=6.06.14.0⨯⨯π(7.6×15+7.3×20+3.9×50+5.1×55) +π×0.4×0.08×13×24=346.4kN+31.3=377.8kN单根柱下抗拔桩根数=660/377.8=1.747取2根1.3靠外墙处抗浮计算（以-3.95算）1.结构自重：ΣN=40.75 kN/m 2每沿米40.75×5.1/2=103.9kN/m外墙自重0.3×25×3.55=26.625 kN/m外挑土重0.5×16×4.8=38.kN/m合计168.5 kN/m2.水浮力 F 浮=1.2×(5.45-0.5)×10=59.4kN/m 2每沿米59.4×5.1/2=151.4kN/m∵F 浮<ΣN ∴满足抗浮要求靠外墙抗浮满足要求，可不打桩，考虑沿外墙下每1~2跨打一根桩，以保持整个车库的变形协调。