建筑工程中地下室的結構分析

王廷偉

摘要：隨著人類人口逐步增加，人類的生存空間也變得越來越擁擠，這就使得人們開始注意提高空間的使用率。因此現代建筑開始將視角轉向了地下，這樣的轉變加大了地下室在建筑工程中的作用，地下室的功能也隨著人們的需要變得多樣化。本文從地下室的結構內容、設計要點和功用為切入點，對建筑工程中的地下室結構進行分析，并提出注意事項。

關鍵詞：地下室結構；功能；要點

引言

隨著我國城鎮化進程的推進，我國的人口逐漸向城市聚集，這就導致城市的土地資源日益緊俏。為了提高土地資源的空間使用率，城市的高層建筑開始重視地下室的建設。在建筑工程中，地下室結構的地位很重要，它不僅是整個建筑的基礎支撐，也是建筑過程中的難點。因此地下室結構是否合理對整體建筑的功能和安全性有著極大的影響。同時，為了提高整個建筑工程的質量，需要加強對地下室工程質量的監督，在結構設計上不僅要注重其結構設計的合理性，還應該通過強化地下室的功用性能來提高其施工質量。

一、地下室結構的內容和功能

由于地下室的建造的地下環境穩定性不高，因此地下室的建設是建造工程中的難點，其建造成本甚至要比地面建造高。而且地下室工程的優劣直接關系著整個建筑的安全，所以在建設地下室之前，建筑設計人員必須要考慮周全。首先，需要對施工地的地質條件以及周邊環境進行嚴密詳盡的考察；其次，要將地面建筑的層數納入參考范圍，相應的樓層高度應該對應合適的地底深度；再次，由于人們對地下室的利用率增高，因此其功能作用越來越多樣化，除了基本的使用功能外，還應考慮到防火功能、人防需要，同時還應該結合地下室的管道通風、攤水和采光等因素進行結構設計。

地下室結構設計的內容主要有抗震設計、抗滲抗浮設計、結構外墻設計以及結構平面設計。為了確保地下室結構的合理性，其每一個設計內容都有自己的參數標準和功能價值取向，這都是建筑設計人員應該遵守的規則和需要參考的要點。因此，地下室的結構設計需要結合更方面因素進行綜合考慮，不僅要保證其合理性和安全性，還需考慮其可行性和經濟性，由此做出符合功能要求又安全經濟的設計結構。

二、地下室結構設計的注意事項

1.平面結構設計

首先是地下室結構的基礎設計，地下室結構作為整體建筑的基石，必須具有較強的承重能力。所以在選擇地下室建筑材料時，可以考慮承載力加強的強風化巖或中風化巖。

其次，由于地下室位于地面以下，因此其需要設計采光通風井來保證室內的空氣流通和光線。這就無可避免的會產生超長結構，通常情況下會超出40-60米。超長結構雖然對地下室的溫度影響較小，但為了保證地下室的穩定性，應該加強其防裂設計。可以采取設置伸縮后澆帶或在混凝土中添加膨脹劑的方法來提高建材的抗拉能力。

第三，地下室的頂板結構設計。頂板結構是地下室整體結構中最重要的內容之一，因此設計人員必須嚴格參照建筑規范的相關規定來確定參數。頂板結構是地下室的承重部分，必須要確保它的剛度強度足夠大，因此地下室的頂板厚度不能低于180mm。頂板結構同時也是上部結構的嵌固端，因此其剛度最好能達到鄰上部樓層側向剛度的兩倍，這才能承擔起地下室保護層的作用。頂板的剛度比計算必須從嵌固端適應的地面開始算，因此建筑地面的樓層的高度也與之相關。

2.抗震結構設計

地下室結構的抗震設計必不可少，因為它的抗震等級直接影響著整個建筑的抗震性能。現代建筑過程中的地下室結構的抗震等級一般為三級，但在設計過程中應該隨著建筑的樓高提升。通常情況下，地下結構的框支剪力墻即為抗震結構，因此需要加強對剪切比剛度的控制來提高抗震能力：對于轉換層結構的剪切比最好設置為1，以此為起點每向下一層都應該相應加大剛度，而每向上一層需要對剪力墻的底部做出相應變化處理；對于礦支層，再設計時需要考慮提高其剪力墻的延性和變形能力，應該在規范層數范圍內盡量增強框支層的承載能力和剛度。只有這樣才能保證地下室在發生地震的情況下保持良好的彈性。

3.抗滲抗浮設計

由于地下室的地勢較低，因此在設計時需要多加注意抗滲抗浮作用，這關鍵在于地下部分及裙房部位的高度。在設立基坑底的標高參數時，要充分考慮建筑當地的地下水水位高度和變化的幅度，同時應該將建設期間的雨水情況考慮進來。在綜合了各因素后，應該最大限度的提高基坑底的標高高度。為了避免地下室側壁結構出現裂縫，還應增強側壁的防水防滲功能。可以采用在混凝土中增添膨脹劑來提高側壁的抗拉伸能力，此外還可以通過選擇防水材料來提高墻壁的防滲防水性能，另外，在地下室設計中增加排放設計也是提高其防滲功能的一種途徑。

4.地下室結構外墻設計

地下室的外墻設計要注意考慮其荷載、靜止土的壓力系數和外墻配筋，重點關注土、水壓力的計算。地下室的外墻承載著水平和垂直兩種壓力，其中垂直荷載來自地面樓房的傳重和地下室的自重，而水平荷載則來自地面壓力和側面靜止土的壓力。由于以上兩種壓力都不利于控制，因此在實際設計中需要通過控制外墻的彎矩幅度來達到增強外墻承載能力的目的。此外，還可以加強對沙土壓力的控制來減少水平承載壓力。

三、總結

綜上所述，地下室的使用已經越來越廣泛，功能也越來越多元化，因此在提高地下室建筑質量的基礎上還應確保其功用性能的增強。地下室在整個工程中占有十分重要的地位，它的建設不僅是基礎，也是建設的難點。因此需要通過合理的設計保障地下室建造的順利進行，同時提升地下室的安全性能。設計者們應該在地下室的平面結構設計、抗震設計、抗浮抗滲設計以及外墻設計方面遵守建筑規范，確保地下室建設的質量。

參考文獻：

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