人防地下室結構設計中存在的若干問題分析

盧國華

(江西省建筑材料工業科學研究設計院，江西 南昌 330001)

1 前言

根據《中華人民共和國人民防空法》，人民防空是指國家根據國防需要，動員和組織群眾采取防護措施，防范和減輕空襲災害。人民防空工程是為保障戰時人員與物資掩蔽、人防指揮、醫療救護等需要而修建的地下防護建筑。防空地下室是結合地面建筑修建的戰時用于人民防空的，具有一定防護能力的地下室。防空地下室設計必須貫徹“長期準備、重點建設、平戰結合”的方針，并應堅持人防建筑與經濟建設協調發展、與城市建設相結合的原則。人防地下室的結構設計包括平時和戰時兩種情況下的設計，由于人防地下室工程設計的特殊性，在結構設計過程中往往存在若干問題，給人防地下室工程帶來隱患，為此，必須對人防地下室結構設計存在的若干問題進行必要的分析。以便使人防地下室結構設計選型更合理，造價更經濟，結構更安全，平戰結合更方便。

2 設計中存在的若干問題

2.1 防空地下室結構的選型不合理

防空地下室結構的選型，應根據防護要求、平時和戰時使用要求、上部建筑結構類型、工程地質和水文地質條件以及材料供應和施工條件等因素綜合分析確定。而在實際設計過程中往往存在結構選型不合理，造成人防地下室設計出現浪費，結構構件布置過于復雜，地下室不利于“平戰結合”。

2.2 漏荷載或取值偏小

(1)漏平時使用情況下的荷載

如:漏底板上的水池自重荷載，漏頂板設備用房活載和隔墻自重荷載，漏頂板施工通道、消防車道等活載;頂板局部覆土較厚處，荷載取值不足。在滿足抗浮要求的情況下，頂板覆土很厚時，覆土內宜增設輕質材料，而不一律用土覆蓋。

(2)人防構件等效靜荷載取值偏小

在滿足外墻“考慮上部建筑影響”條件的情況下，核武器作用下外墻等效靜荷載取值應按《人防規范》表4.8.3查取后再乘以放大系數;漏出入口人防通道頂、底板的人防荷載。人防結構構件等效荷載標準值若是查表，取值要注意其適用條件，不符合查表條件時應按規范公式自行計算。

(3)底板荷載取值不正確

在有樁基礎的人防工程中，《人防規范》表4.8.15的底板等效靜荷載取值，不僅與地質情況有關(飽和土或非飽和土)，還和樁的計算受力類型有關。表中所指的“端承樁”是指不計摩擦力的純端承樁，其它的樁都應按“非端承樁”查表;

(4)底板計算模型及基礎設計中的問題

沒有人防工況下的計算(反向);沒有正向荷載下的計算(底板臥置在原狀土上和筏板類基礎除外);沒有取以上計算的控制條件作為設計依據。樁身正截面受壓承載力計算缺漏(尤其是大直徑灌注樁)，或樁身正截面受壓承載力計算未計入人防荷載，或承臺設計時未進行人防工況下的強度驗算。人防工況和平時工況應分別進行計算，取其控制條件作為設計依據。天然地基擴展基礎持力層或樁基持力層下面存在軟弱下臥層，有的工程既不進行沉降驗算，又不作軟弱下臥層地基承載力驗算;當地下水埋藏較淺，建筑地下室或地下構筑物(如地下室車道、地下水池等)存在上浮問題時，未進行抗浮驗算。地面堆載、大面積填土未根據具體工程情況考慮樁側負摩阻力對基樁承載力的影響等。

2.3 人防地下室外墻配筋問題

人防地下室外墻為一側與室外巖土接觸，直接承受土中壓縮波作用，另一側為防空地下室內部的墻體。頂板與外墻之間二者剛度接近時，外墻上部可近似按固定端與鉸支之間的支座情況考慮;底板剛度遠大于外墻時，外墻下部支座可視作固定端，各構件之間支座條件應相互協調一致，需注意配筋及構造應與實際受力狀況相符。當地下室內部橫隔墻較多或上層建筑的柱子沿外墻向下直通到基礎底板，外墻可按支承在內部橫墻(柱子)與樓板上的雙向(單向)板計算;當地下室內部橫隔墻較少或無橫隔墻時可考慮上下兩端支承，按下端嵌固在基礎底板、上端簡支或嵌固在頂板的單向板計算。即地下室外墻按受彎構件計算，這與外墻所受平面外水平荷載(爆炸等效靜荷載、土壓力、水壓力等)的作用特點是一致的。這樣計算得到的配筋是受力主筋，即豎向分布筋。對于單向板或雙向板而言，受力主筋應布置于墻板外側，而非受力的水平分布筋布置于墻板內側。這與一般剪力墻分布筋的排列方式不同。但很多設計中外墻鋼筋按一般剪力墻的排列方式布置，這將造成墻體的有效厚度減小。

(1)防護墻體的厚度局部削弱。人防地下室與非人防地下室之間的防護密閉隔墻(臨空墻)由于設備(消防栓、配電箱、接線盒等)暗裝，導致防護隔墻局部不滿足防護與密閉要求的厚度。《人民防空地下室設計規范》(GB50038－2005)中第3.2.5，3.2.6，3.2.9，3.2.10，3.2.11，4.7.2 等強制性條文都對防護墻體的厚度作出了明確規定。

(2)門框墻上擋墻加強梁的設置位置。當防護密閉門上擋墻較長時，往往需在擋墻下端設置加強梁，作為抵抗水平沖擊波荷載的加強構件。

(3)防倒塌措施。城市地下空間結建式人防工程的開發，多是以經濟利益為主，常常忽略人防工程的出入口防倒塌問題，多數出入口設置在建筑物倒塌范圍之內，有的甚至沒有采取防倒塌和堵塞措施，也沒有進行戰時防倒塌和堵塞的轉換設計。這些對戰時人防工程出入口構成了安全隱患，需要設計時合理布局出入口。

2.4 其他問題如出入口防護密閉門、消波活門等位置設置不合理，有條件設置為單向式卻設置成直通式;防毒通道、密閉通道附近的積水無法排除;封堵問題;施工縫的布置;不滿足最小配筋率;設備管線直接接入人防地下室，缺少密閉措施等。

3 結束語

綜上所述，人防地下室的結構設計涉及內容方方面面。因此，為了做好人防地下室結構設計工作，設計人員必須概念清晰，對相關規范、圖集條文和計算公式非常熟悉，還要求對專業知識、經驗有一定的掌握和積累。

[1]中華人民共和國國家標準《人民防空地下室設計規范》(GB50038－2005)建設部、家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布，2006年3月1日實施.

[2]《人民防空地下室設計手冊》，《人民防空地下室設計手冊》編制組.

[3]張劍芳 王中澤，某工程人防地下室結構設計的若干問題的探討[J].國外建材科技，2006.03.