關(guān)于建筑工程地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析

文/裴祥 湖南省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410126

地下室在建筑工程中占據(jù)重要地位，已經(jīng)成為建筑工程中不可或缺的部分，由于建筑施工技術(shù)的快速發(fā)展，地下室結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜化，所承受的荷載不斷增加。通過合理設(shè)計(jì)建筑工程地下室結(jié)構(gòu)，不僅能夠提高工程地下室結(jié)構(gòu)的可靠性，而且有效降低地下室結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生概率。鑒于此，本文重點(diǎn)分析建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

1、工程概況

以某高層建筑工程為例，對(duì)其地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題進(jìn)行分析，該工程為某民用建筑工程Ⅲ期，詳細(xì)情況見表1。

表1 某民用建筑Ⅲ期工程詳細(xì)情況

2、建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路

2.1 加強(qiáng)地下室結(jié)構(gòu)選型

在此建筑工程項(xiàng)目之中，在進(jìn)行地下室選型時(shí)，需要綜合考慮建筑工程結(jié)構(gòu)抵抗側(cè)力的剛度，保證地下室具有良好的承載能力。對(duì)于地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員來講，要進(jìn)行有效的權(quán)衡，在提升建筑工程地下室結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)之上，對(duì)地下室結(jié)構(gòu)選型進(jìn)行有效調(diào)整，進(jìn)一步滿足建筑工程的各項(xiàng)使用功能，減小扭轉(zhuǎn)等一系列外力因素，對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響。

2.2 做好抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作

因?yàn)榻ㄖこ痰叵率椅挥谔厥獠课唬?，在具體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員要綜合考慮建筑工程地下室抗震要求，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證工程地下室墻柱和工程上部墻柱在同一水平線。在此建筑工程之中，為了保證地下室結(jié)構(gòu)滿足7度抗震要求，設(shè)計(jì)人員可以將地下室當(dāng)中的單體進(jìn)行分離計(jì)算，并結(jié)合抗震規(guī)范中的相關(guān)條例要求，制定完善的地下室抗震設(shè)計(jì)方案。

2.3 超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

通常來說，超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)指的是伸縮縫間距超出最大數(shù)值規(guī)定的混凝土結(jié)構(gòu)，亦或是伸縮縫間距雖滿足水平規(guī)定要求，但是，因?yàn)楣こ探Y(jié)構(gòu)的溫差變化特別大，混凝土收縮也過大，會(huì)對(duì)建筑工程產(chǎn)生一定約束的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要全面考慮到地下室強(qiáng)度與剛度，包括其耐久性，包括地下室沉降[1]。

3、建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究

3.1 平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在建筑工程地下室平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)計(jì)者要準(zhǔn)確計(jì)算地下室的承載力，并對(duì)其內(nèi)部空間進(jìn)行優(yōu)化布置，可以結(jié)合建筑工程的實(shí)際占地面積，包括建筑物內(nèi)部戶型分配設(shè)計(jì)情況，對(duì)原有的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)。一些建筑物在結(jié)構(gòu)分配設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，通常會(huì)預(yù)留出地下室空間，因此，在具體的設(shè)計(jì)過程之中，設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)地下室空間布局規(guī)劃，適當(dāng)減小建筑空間，增加地下室空間。

在此建筑工程項(xiàng)目之中，地下室要滿足大量用戶的使用要求，所以，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要合理設(shè)計(jì)地下室停車場(chǎng)，保證地下室面積充足，并不斷提升其承載力。建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要根據(jù)地下室平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，對(duì)地下室功能進(jìn)行優(yōu)化，保證建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加科學(xué)、合理[2]。

3.2 外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

外墻配筋，對(duì)建筑工程地下室結(jié)構(gòu)的整體性影響較大，如果外墻配筋不科學(xué)，會(huì)降低地下室的承載能力，浪費(fèi)大量施工材料。在此建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員特別重視外墻配筋設(shè)計(jì)，并結(jié)合以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，合理確定外墻配筋，要全面考慮到外墻配筋和內(nèi)力之間的關(guān)系，保證地下室的各項(xiàng)使用功能得到更好發(fā)揮。該建筑工程配筋和內(nèi)力數(shù)據(jù)見表2。

表2 建筑工程配件和內(nèi)力數(shù)據(jù)分析

結(jié)合表2中的數(shù)據(jù)能夠得知，在此建筑工程當(dāng)中，如果按照雙向板進(jìn)行計(jì)算，會(huì)降低建筑工程外墻結(jié)構(gòu)的安全性，而且建筑工程內(nèi)部擋墻兩端缺乏相應(yīng)的剛度支撐，故此項(xiàng)目地下室外墻結(jié)構(gòu)需要在底部進(jìn)行嵌固處理，中間呈現(xiàn)連續(xù)狀態(tài)，而頂部則采用簡(jiǎn)支梁。

3.3 頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

地下室頂板結(jié)構(gòu)和地面上部建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效連接，通過提升地下室頂板結(jié)構(gòu)的安全性能，能夠更好的保證地下室和上部建筑結(jié)構(gòu)的總體質(zhì)量。設(shè)計(jì)者在實(shí)際工作之中，要對(duì)地下室結(jié)構(gòu)和上部建筑結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，加強(qiáng)地下室頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)力度。在具體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員需要提前了解各個(gè)管線的高度情況，保證管線保護(hù)土層滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)要求。

此外，在計(jì)算建筑工程地下室頂板結(jié)構(gòu)承載力時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要認(rèn)真分析建筑高度和各項(xiàng)使用功能，全面考慮到地下室頂板結(jié)構(gòu)施工，可能會(huì)遇到的突發(fā)狀況。例如，在該地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員考慮到頂板結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)施工爆炸現(xiàn)象，并提前制定出針對(duì)性解決措施，能夠更好的增強(qiáng)建筑工程地下室頂板結(jié)構(gòu)的可靠性[3]。

3.4 抗?jié)B漏與抗浮設(shè)計(jì)要點(diǎn)

結(jié)合眾多建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案得知，受地下水位的影響，地下室特別容易出現(xiàn)浮沉現(xiàn)象，通常在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員不但要綜合考慮到建筑工程生產(chǎn)運(yùn)行過程當(dāng)中可能會(huì)遇到的極限現(xiàn)象，而且要了解地下室施工環(huán)節(jié)，可能遇到地下水位變化情況，并優(yōu)化原有的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，減小地下水位變化對(duì)地下室穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響。

在此建筑工程項(xiàng)目之中，共有兩層地下室，整體的埋深達(dá)到了12.0m，結(jié)合《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》當(dāng)中的有關(guān)條例得知，如果地下室中的核心施工材料是防水混凝土，則地下室的抗?jié)B等級(jí)需要達(dá)到P8級(jí)。在地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，針對(duì)外墻與頂板，包括地下室的底板后澆帶部位，需要設(shè)計(jì)止水條，因?yàn)橹顾畻l遇到水能夠出現(xiàn)膨脹，有效減小滲水現(xiàn)象的出現(xiàn)。在每個(gè)預(yù)留的洞口部位，包括施工縫部位，均需要設(shè)置止水鋼板，并加強(qiáng)建筑工程防水設(shè)計(jì)力度，防止地下室出現(xiàn)大面積的滲漏[4]。

根據(jù)該地區(qū)的地質(zhì)勘察資料數(shù)據(jù)得知，該施工場(chǎng)地的地下水位變化幅度在1.40m到2.99m之間，結(jié)合最近幾年勘察單位監(jiān)測(cè)到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)人員確定該地區(qū)的抗浮水位標(biāo)高是489.65m。在此建筑工程之中，地下室高度是12.0m，底板高程達(dá)到了506.8m，結(jié)合此組數(shù)據(jù)得知，該建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無需考慮抗浮水位。

結(jié)語：

綜上，通過對(duì)建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行綜合分析，例如明確平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)、外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)、頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)、抗?jié)B漏與抗浮設(shè)計(jì)要點(diǎn)等等，能夠保證該建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案更加合理。