超長地下室混凝土結構裂縫控制設計

黃群有

（中廣電廣播電影電視設計研究院 北京市西城區 100045）

引言

城鎮化水平的不斷提高，使得城市的可利用土地面積在逐漸的減少，所以各種類型的高層建筑數量在顯著的增多。為了節省占地空間，會在高層建筑之下，建造大面積的地下室，當作地下停車場或是倉庫等。高層建筑的地下室設計，應該全方位的考慮巖土側壓力、地表荷載情況，以及地下水的不利影響等。地下室中的基礎大底板，以及外墻都是大體積的混凝土，該類型結構的地下室非常容易出現裂縫，進而影響到地下室的應用功能，以及安全性、美觀性。

1 超長地下室混凝土結構出現裂縫的原因

1.1 不合理的材料選擇

砂石、水泥及外摻劑是混凝土最重要的構成部分，通過水與水泥的水化作用，構成膠結材料，然后再把不集中的砂石骨料膠合成為混凝土。水泥在水化的過程當中，會產生大量的熱量，也就是水化熱。這種現象的出現，與水泥的型號有著很大的關系。而且地下室工程項目當中的混凝土，通常會選擇使用低水化熱的型號，如火山灰硅酸鹽水泥等。這種型號水泥的水灰比例過大，外摻保水性也不是很好，而且有著較大的用水量。當溫度過高、表面濕度較大的時候，都會使得地下室出現裂的問題[1]。

1.2 地下室混凝土結構設計不當

設計不當主要體現在以下幾個方面：①混凝土的型號或是等級過高，導致用灰量加大，進而加速結構表面的收縮變化；②在地下室結構當中，并未對后澆帶，或是膨脹加強帶，進行科學合理的布置；③未能合理的對所需的鋼筋，進行有效的布置，從而不能使鋼筋和混凝土之間，產生極佳的粘結作用；④地下室結構當中的構件截面，因為突變而產生的應力突然集中，從而使結構的表面出現裂縫。

1.3 地基不均勻沉降

在建造地下室的過程當中，會出現的一種問題就是地基的不均勻沉降問題，它一般可能出現在建筑物的中部，主要形式是中間凹陷，或是四周凸起，出現這種情況的原因通常是地基的不均勻沉降。由于受到各方面因素的影響，如地段問題等，在不同的建筑地段有著分布不均的情況，從而導致局部的負荷加大，使地基無法承受來自建筑的巨大壓力，進而出現地基下沉的現象發生。如果建筑的整體強度不夠，就會使墻體出現大面積的裂縫現象，尤其是在接近下沉地基的區域，裂縫的現象會特別的嚴重。一旦出現裂縫，受到外界因素和內部構造的影響，裂縫的范圍會逐漸的擴大，直至遍布整個地下室的混凝土結構，極大的影響了該結構的安全，對人們的生命財產安全，帶來巨大的威脅。

2 超長地下室混凝土結構裂縫的控制設計

2.1 材料選擇的合理性

超長地下室項目中的混凝土結構，應該進行科學且合理的設計，進而減少與控制混凝土出現干縮、徐變或發生水化熱的現象等。在設計時需要對水泥的用量，進行嚴格的控制，并降低水灰比。還應該對粗骨料的比例，進行嚴格的控制，通常粗骨料的最大顆粒半徑小于32mm，其中針、片狀顆粒的重量小于15%，而且還要滿足混凝土結構的相關驗收標準等。合理的選擇使用水泥的型號、等級，合理選擇使用優良的砂石原料，其含泥量需要符合一定的標準規范。在混凝土之中，合理的摻入減水劑、緩凝劑等，并全面的對工程進行整體上的考慮，從而有效的防止混凝土結構出現裂縫的問題，并達到降低成本，提高地下室質量的目的。

2.2 合理的進行結構設計

為了保證超長地下室的混凝土結構設計，更加的合理且穩固，應該有針對性的采用以下四個方面的手段：①對混凝土的強度等級進行合理的設計，并保持適中的狀態，不宜過大或是過小。為了預防地下室結構出現收縮的現象，應該在混凝土當中摻入適量的微膨脹劑；②當地下室的長度過大的時候，應該對其后澆帶，進行合理的布置，也就是在基礎底板、梁板與側壁等相應位置，預留出臨時的施工縫隙。并將一個大的結構細分幾個小結構，當各個結構構件完成內部的收縮之后，在對預留的施工縫隙進行澆筑，把幾個小的結構還原成1個整體。通過這樣的操作方式，可以有效的預防混凝土因為沉降不均勻，或是收縮等原因而產生的裂縫，進而能夠確保地下室工程的耐久性；③對鋼筋結構進行合理的布置，在同樣的配筋率之下，可以選擇細鋼筋密布；適當的構造類鋼筋，可以使用抗裂鋼筋來替代；跨度較大的截面，且截面較高的混凝土梁的腰筋，除了需要滿足相關的規范標準之外，鋼筋之間的間距可以適當的加密或是加大；④混凝土保護層厚度，在干濕交替或是有害介質的環境當中，應該對地下室的結構構件表面，應用抹灰或是加厚的方式，預防和處理表層已經或可能出現的裂縫問題。

2.3 改善地基不均勻沉降的措施

地基的不均勻沉降，也會使超長地下室混凝土結構出現裂縫。而為了控制這種現象的發生，能夠應用減輕混凝土結構重量的手段，還能夠通過合理的安排施工程序，并積極改善混凝土的結構和配置方式，應對地基沉降這一問題。在整個施工過程中，要時刻以抵抗地基不均勻沉降為主要問題，并對其進行全程的維護，避免因地基不均勻沉降，而導致混凝土結構出現裂縫的情況發生，并根據實際情況，制定出相應的解決措施和維護方案，使這種現象不至于影響到建筑物的整體安全，確保業主可以放心的使用。

3 結論

綜上所述，對超長地下室混凝土結構裂縫的控制設計，能夠顯著的提高其安全性與穩定性。通過以上論述，可以發現混凝土構件表面上的細小裂縫，并不會對地下室的承載力、耐久性等，產生重要的影響。但是通過改善混凝土的配比或是型號，能夠有效的控制裂縫問題。