探討建筑結構地下室設計問題

文/藍檣　北京正華建筑設計有限公司　北京　100073

探討建筑結構地下室設計問題

文/藍檣北京正華建筑設計有限公司北京100073

在建筑行業的不斷發展下，高層建筑物越來越多。在高層建筑物中，地下室結構不僅能夠有效提高空間利用率，而且能夠提高建筑物主體結構的穩定性，是建筑物結構實際中必不可少的一個環節。在建筑結構的地下室設計中，由于地理位置較為復雜，不僅要考慮地下室的功能問題，還要考慮其防水、支護、隱蔽、施工工種等復雜問題，所以，對地下室設計要點分析就顯得尤為重要。

建筑結構；地下室；設計

1、前言

當前，我國的城市化進程不斷加速，城市用地也越來越稀缺。很多城市建筑在設計過程中，為了提高土地的利用率，開始廣泛地應用地下室建筑。尤其是在高層建筑中，地下室更是發揮著重要的作用。這就對建筑設計中的地下室結構提出了更高的要求，也對施工技術提出了更高的考驗。由于地下室的施工難度較大，加之建筑的多層性更是使得施工難度系數大大的提高。所以，若地下室結構出現問題，很有可能導致建筑物的整個地基出現損毀，不僅影響著建筑物的使用性能，而且嚴重威脅到整個結構的安全性。所以，在建筑設計中，要加大對地下室結構的設計研究，并對各種影響工程穩定性的因素進行綜合考慮，以提高設計方案的可靠性、科學性。

2、建筑結構地下室設計問題分析

地下室的穩定性，常常會受到諸多方面的影響，包括抗浮問題、不均勻沉降問題、結構超長問題、人防地下室問題等。因此，對設計方案的綜合性考慮就更加的必要。

（1）在地下室的抗浮問題上，要對抗浮設防水位進行科學合理的分析，并結合具體的地下水文條件加以實地勘察，通過采用增加地下室重量、平板式筏板、抗浮樁設置等方式，來妥善解決地下室的抗浮問題。

（2）而在地下室的不均勻沉降上，主要利用人工處理方式，在主體結構上運行樁基礎、主體部分結構上運用整體基礎，以降低地基的最終沉降量，將不同基礎形式的優勢充分發揮出來，進而提高計算的精確度，降低地基沉降的危害性［1］。

（3）針對地下室結構的超長問題，由于該問題在建設過程中時常會遇到，所以，還需要設置伸縮后澆帶，或結合實際施工需求，采用等級較低的混凝土，并利用粉煤灰混凝土技術，設置一定的膨脹加強帶，并對分布鋼筋的配筋量進行適當的增加，進而有效解決地下結構超長這一問題。

（4）對于人防地下室這一問題，其結構設計應對人防構件最小截面的尺寸值進行著重分析，并結合國家的相關標準，確保頂板最小防護厚度及混凝土的厚度，都能夠對建筑面層起到防護作用。同時，在人防構件荷載計算上，其人防底板荷載量，也是結構設計中需要重點考慮的問題。其中，地下室在核爆動作用下，其動力分析應該運用等效靜荷載方式加以準確計算，并在地下室結構設計時，充分考慮人防底板的荷載控制功能。

3、建筑結構地下室設計要點分析

（1）抗浮抗滲設計

在地下室建筑過程中， 常常因為地理環境、氣候條件、水文條件的影響，而導致結構容易受到水體的破壞［2］。所以，要對地下室的抗浮設計進行重點考慮，尤其是裙房部分及純地下部分為抗滲抗浮關鍵點事，針對這一問題，還需要制定出針對性的解決措施，確保其它建筑結構設計在不受影響前提下，基坑底標高能夠得到盡可能的提高，以實現抗浮效果。而高層地下室的基礎底板，則要盡量使用梁板筏板或是平板閥板。同時，在地下室的抗浮抗滲設計中，還要盡量使用無梁樓蓋或寬扁梁，并增加地下室的重量，或通過設抗拔樁方式進行解決。

（2）防水防滲設計

在地下室設計中，其防水性設計也是一項較為重要的工作，是決定地下室設計質量的關鍵環節。所以，在地下室的防水設計中，首先要結合工程性質及使用功能、防水等級，來確定地下室的防水層數。并在地下室混凝土運用中，盡量使用結構自防水混凝土，結合水頭高度、混凝土壁厚度比來對防水混凝土的抗滲等級加以確定，確保設計的規范性、合理性。另外，要結合地下室的防水等級，在防水混凝土的設計基礎上，適當增加卷材防水，并結合地下室的建筑環境，優先選擇耐久性能良好的卷材［3］。并在結構設計上要注意，防水卷材應在地下室的底側有閉合性能，對節點設計包括樁頭、積水坑、承臺等方面要著重考慮，以免構造設計不當，而造成水體滲漏，失去卷材防水的應用價值。同時，為避免少量的滲水，方便于地下室的車道處積水排放，在地下室設計過程中，還要設計一定的積水坑貨排水明溝。

（3）支護結構設計

地下室的基坑支護，在設計中其結構需要滿足變形與強度問題，并實際建筑與地質的不同，采取圍護措施，以保證基坑支護結構在實際施工過程中，能夠充分提出自由的經濟、安全等性能。另外，在地下室的內支撐設置上，要保證整個支護結構的合理性，使其滿足內力要求，以便對基坑支護結構及其附近建筑進行實時監測，進而有效調整施工進度與施工工藝，實現信息化施工，確保地下室的工作質量。

（4）抗震設計

在地下室設計中，還要將抗震設計作為整個結構設計的要點，確保整體建筑物結構的穩定性。對于地下室的防震設計，埋深度應該大于地下室的外地面高度，確保計算高度的精準性、合理性。地下室相關建筑標準規定，地下室頂樓的上部結構，應使用梁板結構，且不可將頂板設置為無梁樓蓋。若地下室的頂板標高超出了梁高范圍，不能將其設置為上部結構，以確保建筑物的抗震性能。

（5）結構平面設計

在地下室結構設計中，設置的采光通風井要注意外壁與頂板能夠保持一定的距離，以免采光通風井對地下室穩定性造成破壞。由于整體建筑物的實際建筑需求，在地下室的建筑中，常會存在結構超長現象，而加長的結構尺寸，很容易受到外界環境的影響，而產生裂縫，進而影響到建筑物的整體強度。所以，在設計過程中，應注重防裂縫設計，在伸縮后澆帶設置后，針對地下室超長部分所安設的后澆帶尺寸，應按照實際鋼筋的拉普拉斯狀況及空間需求加以合理的設定。同時，還要將微膨脹劑加入到混凝土中，并對地下結構進行適當的分割［4］。同時要注意，在地下室的最初平面設計中，要對建筑人防要求進行綜合考慮，并結合其用途，對安全防水通道、采光、通風等加以綜合設計。

（6）外墻結構設計

在地下室的外墻結構設計中，要對其靜止土的壓力系數進行深入分析，若靜止土壓力無試驗條件，應該結合工程標準，選取一定的粘性土及砂土，來進行合理的設計。并在地下室外墻配筋設計中，結合雙向板要求來對帶扶壁柱的外墻配筋加以合理設置，并對底板標高狀況進行科學設計，結合梁寬與梁內側的箍筋傳遞板支座彎矩，并注意在地面層開洞的部位，進行外墻樓板的支撐梁柱設置。同時，應該結合地下室的外墻實際狀況、車道底板實際狀況，對其進行合理的設計與分析。在其荷載系數計算上，要結合水壓力、土壓等，來對地下室的外墻抗裂系數進行精確驗算，對外墻配筋與底板標高進行合理設置。

結語：

由于地下室在建筑物中處于特殊位置，施工難度較大，技術要求較高，因此在設計過程中，要結合設計要求，對墻體厚度、剛度進行合理的設置，并對其抗震性、抗浮性等進行綜合考慮，確保地下室結構的穩定性、安全性，充分發揮其應有的功能。

［1］陸偉，王文清.隔震建筑地下室結構設計方法研究［J］.四川建筑科學研究，2015，（01）：200-204.

［2］范松偉.建筑地下室頂板加腋大板體系結構設計［J］.工程建設與設計，2015，（08）：47-49.

［3］余雄輝.建筑工程地下室結構設計剖析［J］.江西建材，2016，（02）：38.

［4］陳振.關于高層建筑結構設計中地下室嵌固作用的思考［J］.建筑，2011，（18）：64-65.