玻璃熔窑地坑的抗浮设计

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1、建材世界2013年第34卷第5期玻璃熔窑地坑的抗浮设计胡家斌(中国建材国际工程集团有限公司，深圳518054)摘要：玻璃厂熔窑是玻璃工厂的心脏，熔窑地坑出现问题将直接影响玻璃生产的安全和质量。熔窑地坑的抗浮设计值得设计人员认真研究分析。该文结合工程经验总结了熔窑地坑出现工程事故的原因，提出了熔窑地坑抗浮的设计思路。关键词：熔窑地坑；抗浮水位；整体抗浮；局部抗浮；抗拔桩PitAnti—floatingDesignofGlassFurnaceHUJia-bin(ChinaTriumphInternatio

2、nalEngineeringCo，Ltd，Shenzhen518054，China)Abstract：Glassfurnaceplaysanimportantroleintheglassfactory，andthefurnacepitproblemwillinfluencethesafetyandqualityofglassproductiondirectly．Thedesignofpitanti-floatingrequirestheresearcherstoanalyzeandre—searchc

3、arefully．Thispapercombinesengineeringexperienceandsummarizesthereasonofengineeringaccidentoffur—nacepit．Itprovidesthedesignideasofpitanti-floatingdesignofglassfurnace．Keywords：furnacepit；anti—floatingwaterlevel；wholeanti-design；partialanti-design；uplift

4、pile近年来，玻璃厂玻璃熔窑设计日熔化量越来越大，由原来一座玻璃熔窑设置在一个地坑内，转变为两座玻璃熔窑甚至三座玻璃熔窑设置在一个地坑内，使得熔窑地坑的平面尺寸越来越大，熔窑地坑平面尺寸设计由原来约45mX45m到85m×50m，最大熔窑地坑平面尺寸甚至达120mX60m。由于生产工艺的要求，熔窑地坑的底板顶标高普遍为一10m左右，加上地坑底板的厚度，熔窑地坑的深度达到一11．5～一12m。这样超大超深的地坑如果抗浮设计考虑或施工措施欠妥，极易发生地坑上浮、底板隆起、底板开裂渗水等工程事故，如广东某

5、玻璃厂熔窑地坑施工完成后，熔窑设备安装前，由于突降暴雨，使得地坑整体上浮，由于地坑四周回填土的约束使得地坑底板向上隆起350mm及地坑侧壁出现较宽的裂缝；再比如福建某玻璃厂的熔窑地坑在施工完成后，熔窑设备安装前，也是赶上雨季，设备安装时发现随着蓄热室荷载的增加地坑底板不断出现沉降并产生裂缝，严重影响了蓄热室的砌筑和熔窑的安装。诸如此类的问题时有发生，严重影响了工程和设备安装的进度，给今后的玻璃生产留下了隐患。该文将对熔窑地坑上浮事故发生的原因、抗浮设计需要考虑的因素、以及抗浮设计的应对措施进行探讨。1

6、熔窑地坑上浮事故发生的原因一段时间来在多个熔窑地坑因水浮力作用而引发的工程事故中，主要问题是：有些设计人员对地坑抗浮设计的基本概念不清晰，有些设计人员对地下水的性质和作用认识不足。实际工程中常见的问题有下列几种情况：1)对抗浮水位认识不够，抗浮水位的取值出现较大偏差，忽视地坑结构的整体抗浮验算，对熔窑地坑施工过程中的抗浮措施缺乏重视，认为具有上万吨自重熔窑载荷的地坑不可能会漂浮起来。2)对熔窑地坑的局部抗浮缺乏足够的重视。熔窑地坑设计过程中往往只对地坑底板、挡墙等结构构件收稿日期：2013—08—20

7、．作者简介：胡家斌(1971一)，高级工程师．E-mail：jiancaisj@ctiec．net65建材世界2013年第34卷第5期的强度、变形和裂缝进行验算，而对地坑的局部抗浮不进行验算。熔窑地坑中在蓄热室及熔窑立柱范围的整体抗浮能力可能较高，但地坑底板的其他部位可能会因上部恒载不足而造成局部抗浮失效，因而造成地坑局部上翘、倾斜或破坏。3)对熔化工段熔窑地坑的各种工况缺乏正确的认识，对熔窑地坑的施工过程、熔窑设备安装过程、熔窑设备安装完成、熔窑设备进行冷修改造等缺乏足够的认识。4)熔窑地坑出现了裂

8、缝、渗漏现象，却归咎于温度应力作用或混凝土浇筑质量，而忽视地下水的作用力远大于地坑结构本身的设计荷载。5)对于深基坑支护采用了止水帷幕或桩、锚、喷射混凝土联合支护，而且地坑基础底板下为不透水的地基土(基岩、坚硬粘土)，对自然降雨的地表水可能引起的水浮力作用没有考虑。此外，有些设计人员在结构设计说明中没有对施工时应采取的抗浮措施提出明确要求，有些现场施工人员在地坑施工过程中对降水缺乏认识和重视，没有采取降水措施或在水位未达到设计控制水位时就停止了降水，最终