建筑工程地下室結構設計分析與探討

韓夢偉 馮新恒

摘要：地下室結構設計是建筑工程設計中比較復雜和重要的部分，地下室工程占整個工程造價比例越來越高，此結構設計合理與否對于工程造價，結構安全和正常使用有直接影響。在建筑地下室的設計中，建筑設計人員應當充分考慮各種影響因素，制定地下室設計的功能目標，通過合理、可行的手段，對地下室的相關結構進行良好的設計，通過對地下室結構的合理設計，提升建筑整體的質量，增加建筑的穩定性和其他相關功能。本文對建筑工程地下室結構設計進行了探討。

關鍵詞：建筑工程；地下室；結構設計；分析探討

導言

從目前來看，一般較高的建筑都設有地下室，而且隨著建筑技術的不斷發展，建筑的地下室層數也在逐漸增加，可以說，建筑工程地下室結構的設計，一直是建筑設計中不可缺少的一部分內容，也是在設計過程中相對較難的內容。對建筑工程地下室設計中的重點和難點的討論，有助于提升行業內建筑設計工作者的地下室結構設計能力，提升建筑的整體質量，也有助于提升我國建筑工程設計中地下室設計的整體能力。地下室在設計中，需要關注多個關鍵點，即重點考慮的問題，只有正確處理和應對這些設計中的關鍵點，才能真正實現建筑地下室結構設計的質量提升。

一、地下室結構設計的特點要求

（一）地下室地的主體結構設計主要有：頂板、外側墻、底板等一些構件。

（二）孔口防護設計，其中包含地下室的出入口的防護與消波系統，其出人口的設計包括對防護密閉門的選用、門框墻、臨空墻的計算等，而消波系統則是對防爆破活門的選用和擴散室（箱）的設計。

（三）我們在對地下室進行結構計算時，其與上部結構是否進行一起計算，這種情況對于其計算的結果會產生較大的影響，地下室的底板多做為整體結構的基礎，所以我們在進行結構設計時應該考慮其地基所產生的反作用力，而地下室的頂板做為建筑工程的重要組成部份，需要考慮組合完成后的靜荷載，而其外墻則需要考慮來自于側向的水、土的水平作用組合。

二、地下室結構設計中的問題分析

（一）不均勻沉降問題分析

地下室中存在一系列的質量通病，其中就包括不均勻沉降問題，這一問題的解決方法可以采用人工處理地基的方法來進行解決。對地基下的土層進行考察和研究，對于軟土土質可以適當的加入一些巖石進行固定，從而提高軟土層的牢固度，對地基下的土層進行壓實處理，同時保證地基的施工質量，使得地基能夠均勻受力，從而減少不均勻沉降問題的出現。

（二）人防地下室的問題分析

對于人防地下室的結構設計要特別注意人防構件的最小截面尺寸取值問題，按照國家的標準進行設計，使頂板的最小防護厚度、混凝土厚度都能實現建筑面層的防護作用。此外，人防構件的荷載取值問題、人防底板的荷載控制問題也是建設過程中必須要注意的設計問題。在考慮防空地下室在核爆動荷載作用下的動力分析時要采用等效靜荷載法進行計算，人防地下室的設計還需要考慮人防底板的荷載起控制作用。

（三）抗浮、抗滲問題分析

在對地下室結構進行設計時，要注意考慮到抗浮的問題。根據建筑地下的水位的高度，來對建筑工程地下室結構進行設計，一般可采用平板式筏板作為地下室地面施工的主要材料，盡量增加地下室的重量，使得地下室在水位的影響下，不至于出現漂浮的現象，如果地下水位較高，可以適當的增設抗浮樁，對地下室進行加固處理，從而提高地下室的抗浮性能。地下室結構設計中，很容易出現滲漏的問題，要使得地下室結構具有較強的抗滲性能，首先要對鋼筋混凝土進行設計，提高鋼筋混凝土的抗拉能力，從而減少混凝土裂縫的出現。在地下室混凝土施工中，可以適當的加入一些抗變形能力加強的鋼筋，以加強混凝土的穩定性。一般而言，地下室的側壁會受到來自底板和頂板的制約，從而使得混凝土出現嚴重的膨脹或者是收縮的現象，想要解決這種問題，可以在側壁中加設一道水平暗柱，以提高側壁的拉應力，從而保障混凝土結構的完整性。但是值得注意的是，如果不重視對混凝土的養護，及時采用了上述的加固方法，也不能夠解決實際的問題，因此，要注重對混凝土的養護工作，以保障混凝土的質量，從而減少滲漏問題的出現。

三、建筑工程地下室結構設計的要點

（一）地下室結構平面設計

地下室平面結構設計，是建筑地下室設計中的一個關鍵點，但是這個關鍵點的影響相對較小，只需要保證足夠的承重能力和空間布置合理度即可。例如建筑地下室平面結構設計是基于建筑占地面積、和建筑戶型分配設計的，在居民樓的設計中，地下室平面結構設計應當在合理程度上壓縮每個房間的空間，使地下室盡量具有更多的房間，使更多的住戶可以使用，而酒店的地下室平面結構設計則完全不同，應當設計出停車場，在保證足夠承重的情況下，盡量設計出足夠大的停車空間。地下室平面結構設計應當在綜合考慮開發商意圖、承重能力、建筑功能等的基礎上進行，才能保證其設計的科學性、合理性。

（二）地下室外墻結構設計

地下室外墻結構的靜止土壓力系數是設計中重點考慮的因素，當靜止土壓力不具備試驗條件時，就需要根據標準要求選取0.34～0.45的砂土和0.5～0.7的黏性土進行合理的操作。地下室外墻的配筋計算在實際設計中就要按照雙向板的要求去計算帶扶壁柱外墻的配筋，按地下室結構的整體電算去分析扶壁柱的配筋結果。此外還需要處理底板標高的變化，根據梁寬和梁內側箍筋傳遞板的支座彎矩進行設計，在地面層的開洞位置設計外墻頂部的樓板支撐梁柱，并結合地下室外墻的實際情況以及車道底板的境況進行設計研究。地下室的外墻必須結合水、土的壓力去驗算外墻的抗裂系數，在設計中注意荷載、靜止土壓力系數，精確地進行室外墻的配筋計算和地下室的底板標高設計。

（三）地下室的頂板結構設計

地下室的頂板，是地下室和建筑上層連接、貼合的地方，其質量和性能高低關系到建筑物地下室和上層建筑的整體功能協同性，因此，對于地下室頂板的設計也應當重視。對于地下室頂板結構的設計，應當在充分考慮設備管線高度和保護土層的基礎上進行。地下室頂板的結構設計，其承載力數值應當通過合理的計算獲得，充分考慮建筑的高度、建筑的功能、建筑需要面對的惡劣環境等。對于一些特定功能的建筑，其地下室還需要考慮防爆性，使建筑地下室的爆動荷載達到消防車作用板面的爆動荷載，以保證建筑地下室的在遭遇爆炸是能夠起到穩定建筑整體的作用。地下室頂板的結構設計，需要根據建筑功能是實際情況，以精確的荷載計算結果為基礎進行。相關建筑設計人員，在進行地下室頂板結構設計的過程中，應當重視這一點，充分考慮地下室頂板設計需要考慮的因素，以免由于考慮不充分而造成設計漏洞，引發嚴重后果。

結語

在建筑地下室結構設計中，設計人員要綜合分析整體建筑結構的具體情況，綜合考慮到建筑的防火，防震，通風，采光等各個方面的因素，在滿足建筑基本功能的前提下，做出創意設計，選擇合理的結構方案。

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