地下基礎設計中常見問題及對策措施

摘要：目前城市建設中建造了大量的地下基礎及地下車庫，由于涉及-到工期和投入的建設費用，設計中與地下基礎相關的不少問題也逐漸變得突出起來。基礎按其使用功能可分為普通、人防和平戰三類。這里僅對普通地下基礎設計中遇到的常見問題進行分析，并給出對策措施，以供工程設計參考。

關鍵詞：地下基礎 結構設計

1 抗震要求

地下基礎如果設計不當，對整體抗震性能會產生較大影響，根據南京市施工圖審查要點，對于半地下的埋深要求應大于地下室外地面以上的高度，才能不計其層數，總高度才能從室外地面算起。地下的墻柱與上部結構的墻柱要協調統一。地下室頂板室內外板面標高變化處，當標高變化超過梁高范圍時則形成錯層，未采取措施不應作為上部結構的嵌固部位，規范明確規定作為上部結構嵌固部位的地下室樓層的頂樓蓋應采用梁板結構，地下室頂板為無梁樓蓋時不應作為上部結構嵌固部位。結構計算應往下算至滿足嵌固端要求的地下室樓層或底板，但剪力墻底部加強區層數應從地面往上算，并應包括地下層。沉降縫基礎與偏心基礎：砌體結構的沉降縫基礎作成下圖形式，根據力的平衡原理大部分基礎存在零壓力區，所設計基礎不能提供設計所需要的地基載力，許多柱力與基礎對齊的偏心柱基也同樣存在問題。

2 荷載取值與組合

地下室外墻受彎及受剪計算時，土壓力引起的效應為永久荷載效應，可變荷載效應控制的組合時，土壓力的荷載分項系數取1.2；永久荷載效應控制的組合時，其荷載分項系數取1.35。對于地面活荷載，同樣應乘側壓力系數，許多設計中計算不對。地下室底板的強度計算時，根據《建筑結構荷載規范》條板、覆土的自重的荷載分項系數取1.0。抗浮計算時，板、覆土的自重的荷載分項系數應取為0.9。地下室外墻的土壓力應為靜止土壓力，根據土性的不同分別采用不同的計算方法，粘性土采用水土合算，砂性土采用水土分算。如果地下室頂部沒有房屋，是空曠場地，其荷載是否要考慮平時消防車荷載或大于消防車的可能荷載，實際中比較取起控制作用的荷載作為設計依據。另如某工程設計在—1.55m標高處一層平面是地下室頂板，活載只考慮4.5KN／m²，未計覆土荷載，消防車荷載。地下車庫活載取值6.0KN／m²，不滿足GB50009-2001第4.1.1條，未考慮消防車荷載，或者施工過程中和使用過程中可能出現的載重車荷載，與消防車荷載比較取大值。

3 外墻計算模型

地下室外墻配筋計算：有的工程外墻配筋計算中，凡外墻帶扶壁柱的，不區別扶壁柱尺寸大小，一律按雙向板計算配筋，而扶壁柱按地下室結構整體電算分析結果配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協調的原理，其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議：除了垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱之間)外墻板塊按雙向板計算配筋外，其余的外墻宜按豎向單向板計算配筋為妥。豎向荷載(軸力)較小的外墻扶壁樁，其內外側主筋也應予以適當加強。外墻的水平分布筋要根據扶壁柱截面尺寸大小，可適當另配外側附加短水平負筋予以加強，外墻轉角處也同此予以適當加強。

4 保護層和墊層厚度

《地下工程防水技術規范》(GB50108-2001)對防水混凝土結構規定：結構厚度不應小于250mm；裂縫寬度不得大于0.2mm，并不得貫通；迎水面鋼筋保護層厚度不應小于50mm。防水混凝土結構底板混凝土墊層，強度等級不應小于C15，厚度不小于100mm，在軟弱土層中不應小于150mm。工程實踐表明如果結構厚度或迎水面鋼筋保護層厚度小于規范限值常常是引起滲漏水現象的常見原因，因此規范修訂以后對限值作了相應的提高，應引起注意。地下室頂板鋼筋應加強，保護層和混凝土墊層及強度等級應按規范加注。否則就會產生如下類似問題：地下室外墻、底板等迎水面保護層厚40mm，底板與土接觸處鋼筋保護層厚35mm；柱保護層25mm，地下室墊層采用C10混凝土，或底板下未做混凝土墊層；未見地下混凝土構件環境類別劃分與對應的鋼筋混凝土構件保護層厚度。

5 后澆帶設計

因調整地基初期不均勻沉降而設的后澆帶，帶寬800，1000mm。后澆帶自基礎開始在各層相同位置直到裙房屋頂板全部.設后澆帶，包括內外墻體。施工時后澆帶兩邊梁板必須支撐好，直到后澆帶封閉并混凝土達到設計強度后拆除。后澆帶內的混凝土等級采用比原構件提高一級的微膨脹混凝土。如沉降觀測記錄在高層封頂時，沉降曲線平緩可在高層封頂一個月后封閉后澆帶。沉降曲線不緩和則宜延長封閉后澆帶時間。基礎后澆帶封閉前要求施工時覆蓋，以免雜物垃圾掉落難于清理。并提出清除雜物垃圾的措施，如后澆帶處墊層局部降低等。有必要時后澆帶中設置適量加強鋼筋，如梁面、底鋼筋相同等措施。

6 總結

在地下基礎 結構設計時要注意存在的常見問題是如：半地下室埋深不夠，房屋層數包括半地下室層已達8層，層數和總高度超過要求，地下室抗震等級為三級，而上部結構為二級。地下水位及其變幅是地下室抗浮設計的重要依據，實際地下室抗浮設計中往往只考慮正常使用極限狀態，對施工過程和洪水期重視不足，因而會造成施工過程中由于抗浮不夠出現局部破壞。地下室外墻混凝土易出現收縮，受到結構本身和基坑邊壁等的約束，產生較大的拉應力，直至出現收縮裂縫，地下室外墻裂縫寬度控制在0.2mm之內，其配筋量往往由裂縫寬度驗算控制，另外，實際中在同一整體大面積地下室上建有多棟高層和低層建筑，而地下室面積大，形狀又不規則，加之局部上方沒有建筑，此類抗浮問題也相對比較難以處理，須作細致分析處理。