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肥槽和底板下回填土质为素填土，根据《青岛市海绵城市建设规划设计导则（2019修编）》表7.1.4，素填土经验值渗透系数为20~25m/d。西区车库底板标高为-0.35m，控制水位为2.40m，西区车库面积42247m²，2.40m标高处肥槽投影面积为3787m²，市政道路标高处肥槽投影面积为4824m²。
假定小区及肥槽内的降水无径流和排水损失，地库的止水帷幕可以限制外围的地下水渗入肥槽，按照24小时最大降雨量和2.40m标高处肥槽渗水量二者取小值，计算所需要的泄水孔直径和数量。肥槽投影范围内单位时间渗水量为：Q1=3787x(20~25)/24/3600=0.87~1.10m³/s。
车库渗水发生在2020年，当年全市年降水量970.6mm，在1952～2020年最大降水系列中排第4位。近70年来单日最大降雨量为269.6mm，出现在1956年9月5日。假定短时强降雨过程的非均匀降雨系数为2.50，则肥槽和地库投影范围内单位时间降水量为：Q2=47071x0.269/24/3600x2.50=0.365m³/s。
每个泄水管的内径为100mm，人工渗透系统的最大流速约1.00m/s，则单根泄水管单位时间的排水量为：Q3=0.00785x1.0=0.00785m³/s。
图1 车库降水和渗透关系剖面图
抗浮计算控制水位为2.40m，泄水管顶部标高控制为2.35m，底部水平管设应急开关阀，用于紧急降水和反滤包的冲洗清理。为了观测地下水位的季节变化，部分泄水管增加了玻璃刻度管，西区共计11个，东区共计8个。
车库基础采用扩大头人工挖孔桩+防水板，桩持力层为中风化凝灰岩，桩径为850mm，单柱单桩，防水板厚300mm。按2.40m抗浮水位进行抗浮计算，人防区防水板和承台原有配筋满足要求，非人防区增设锚杆后，原有防水板和承台配筋满足要求。
地下室防水板底标高为-0.05m~-0.35m之间，枯水期稳定水位标高为1.62m~1.86m，锚杆全长均处于长期浸水的环境，场地水土对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，锚杆腐蚀等级为Ⅱ级。
地下室层高3.60m，膜壳梁高600mm，考虑设备管线高度后，操作净高约2.50m~3.00m。考虑施工成孔机械高度，同时为了减少锚杆长度和入岩深度，采用单根PSB1200预应力螺纹钢筋作为锚筋，锚体直径为250mm，采用中风化凝灰岩作为持力层。
抗浮锚杆设在防水板中心，典型锚杆间距为8.10mx8.10m，靠近主楼区域和小柱网区域根据防水板计算配筋，优化锚杆数量，典型锚杆布置平面图如图5所示。
图5 抗浮锚杆典型平面布置图
按照每个抗浮锚杆的负荷面积，不考虑防水板的协调作用，对应不同防水板底标高：-0.23m/-0.25m/-0.05m，对应单根锚杆的抗拔承载力为：590kN/558kN/492kN。电算模型考虑防水板的协调作用，单根锚杆的抗拔承载力区间如下：150kN~200kN占比19%，100kN~150kN占比49%，50kN~100kN占比23,50kN以下占比9%，锚杆抗拔承载力特征值取电算模型抗拔承载力最大值的1.70倍。
根据《抗浮设计规范》7.5.5-1，锚杆入持力层长度Lm=3.60m，考虑腐蚀性长度加长为4.10m。根据《抗浮设计规范》7.5.6，PSB1200预应力螺纹钢筋作为锚筋As=680mm2，1根直径32mm的钢筋As=804mm2，满足计算要求，考虑腐蚀性，锚筋直径加大为36mm。根据国标图集《建筑结构抗浮锚杆》的要求，锚固钢板采用300x300-46，材质为Q355B，锚固钢板与锚筋穿孔塞焊，锚固钢板抗剪承载力和防水板冲切承载力均满足要求，验算示意图如图6所示。
图9 钻孔
图16 试验锚杆加压
