建筑地下室結構設計芻議

張艷艷

[摘要]隨著國際建筑行業的飛速發展，設計方案不斷得到優化，建筑技術也在不斷提升，我國建筑公司一方面要滿足城市居民不斷提升的物質需求，一方面需要注意城市發展與自然環境之間的和諧共存，如何有效提升建筑空間的使用率，節約并增強單位居住空間范圍內的使用效率，成為有關設計單位與設計師面臨并亟待解決的問題。下文中，筆者將從個人設計經驗出發，分析建筑工程項目中的地下室結構設計中需要注意的事項與要點，以供同行借鑒與參考。

[關鍵詞]建筑工程項目；地下室結構；設計方案

在建筑技術水平的不斷發展的今天，地下空間利用被越來越重視，地下工程設計的難度與精度也隨著加大。工程的施工質量取決于地下環境的性質、工程所在的位置以及相關的地理條件、地下室的抗浮能力、地基沉降程度等因素。

1、地下室結構設計概論

由于城市人口數量的持續增多，建筑工程項目的設計過程中需要考慮，如何有效提升建筑工程的空間結構使用效率，節省占地空間，增加建筑縱深方向的空間設計，豐富建筑工程的性能與功用。地下結構的建筑空間設計方案，能夠滿足商業、消防、停車、倉儲等各種使用需求，提升建筑工程項目的規劃合理性、有效性。在制定地下結構空間的設計方案過程中，設計人員應當革新自身的設計思路，將地下室結構設計與建筑項目的整體空間設計結合起來，提升建筑工程的整體性能。我國現代化建筑進程中，城市建筑工程的空間結構設計方案，成為決定工程項目的質量與綜合性能，體現城市建筑發展水準的重要衡量指標，有關設計人員應當重視地下室結構設計的重要性，優化結構設計方案，研究設計方法并使用先進設計技術，加強自身的職業素養與專業能力，保障建筑工程項目的設計科學、合理。

2、建筑地下室結構設計的主要內容淺析

為了提升建筑工程項目的地下室空間結構設計方案，設計單位與設計人員不僅僅需要具備科學的設計理念，還應當結合建筑工程項目的具體施工條件，從現實經濟情況出發，分析地下室結構設計中的關鍵環節，應用新型、環保的建筑原材料，使用先進的施工技術，不斷提升建筑工程的整體質量與功能性。從筆者的多年設計經驗來看，建筑工程的地下室設計有很多需要注意的事項，設計人員需要科學處理對待，提升建筑工程項目的整體質量，確保居民的生活舒適與人身、財產安全。

2.1抗震設計要求

地下室如果設計不當，對整體抗震性能會產生較大影響，地下室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。

2.2抗浮抗滲性能要求

建筑地下室的抗滲能力、抗浮能力的設計也是非常重要的一個環節。使用過程當中，建筑物除了會遭遇到地震破壞還會經歷暴雨水分下滲等不可抗力干擾的情況。這就要求在設計理念里，必須要相應采取一系列的措施來抵御和提高其抗滲能力及抗浮性能。

盡量地在施工中加大地下室部分的重量。具體措施以施工中采用基板加載的方法和邊墻和頂板加載的方法，在科學的建筑設計具備的條件下，盡量提升建筑基坑的底部設計高度。這樣設計便可在一定程度上使地下室起到抗浮抗滲能力。地下室設計中合理的多些寬扁梁和無梁樓蓋的應用，如此可以盡量地降低地下室的高度，來降低地下室的抗浮水位。這亦是增加建筑地下室性能的有效方法。

2.3頂板結構設計要求

頂板部分是地下室連接上層建筑的粘合部位，地下室頂板的設計十分重要。頂板設計要在充分考慮科學高度的基礎上進行，并且要充分考慮對土層的保護。頂板設計更是關系到地下室及其上層建筑整體功能的協同性。準確地計算取得的地下室承載能力的數值，要充分考慮到設計中可能存在的各類干擾因素。

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（GB50108-2001第4.1.6條）。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，不適合GB50108-2001第4.1.6條；柱保護層25mm，違反GB50010-2010第9.2.1條；地下室墊層采用C1 0混凝土，或底板下未做混凝土墊層，違反GB50108-2001第4.1.5條和第4.1.5條；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，不符合GB50010-2010第9.2.1條等。

2.4地下室外墻結構設計要求

地下室外墻計算時應進行彎矩調幅，底部為固定支座（即底板作為外墻的嵌固端）、考慮荷載分項系數、有多層地下室時應按多跨連續計算，側壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩大小一樣，底板抗彎能力不應小于側壁，其厚度和配筋量應匹配，這類問題在地下車道中最為典型。車道側壁為懸臂構件，底板抗彎能力不應小于側壁底部。地面層開洞位置（如樓梯間）外墻頂部無樓板支撐，計算模型和配筋構造均應與實際相符。車道緊靠地下室外墻時，車道底板位于外墻中部，應注意外墻承受車道底板傳來的水平集中力作用。以上兩種情況中，由于外墻支承條件不同，計算與設計不能與一般外墻相同。當頂板不在同一標高時，應注意外墻上部支座水平力的傳遞問題。

除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（此時框架柱尚應考慮外墻傳來的水平荷載作用驗算），其余外墻宜按豎向單向板計算配筋為妥。豎向荷載（軸力）較小的外墻扶壁柱內外側主筋也應予以適當加強。

外墻水平分布筋要根據扶壁柱截面尺寸大小適當另配外側附加短水平負筋予以加強，外墻轉角處也予以適當加強，考慮外墻水平鋼筋受力時應注意滿足最小配筋率要求。地下室外墻應進行裂縫寬度計算，裂縫寬度不得大于0.2mm，且不得貫通。

結語：

綜上所述，建筑工程項目的地下室結構設計應當滿足建筑使用需求，從提升地下室空間結構的合理性、設計水平、性能與質量等方面，全方位、多角度思考設計過程中可能產生的影響因素，從節約經濟成本、提升使用效率等方面，做好建筑工程的地下室空間設計，促進城市建筑產業健康、可持續發展。