建筑工程地下室結構設計分析與探討

鄒道凡

摘要：地下室是建筑工程的一部分，在開展工程整體設計的過程中，需要重視地下室的結構設計。雖然地下室占據整體建筑的面積不大，但是其性能會給工程建設質量帶來較大的影響。對建筑工程地下室結構設計難點進行了分析，從結構設計方面進行了論述，以達到提高建筑工程地下室結構設計合理性的效果，解決工程整體設計問題。

關鍵詞：建筑工程;地下室;結構設計

隨著現代社會的不斷發展，促使建筑領域也獲得了更加廣闊的發展空間。建筑工程地下室結構是建筑工程中最為關鍵的結構之一，因為其在整體建筑的最底層，所以在實際設計的過程中就需要全面確保基層建筑的堅固性。為了更好的提高與確保建筑工程地下室結構的安全性與堅固性，就需要針對實際設計而展開分析，以便最終實現為建筑工程提供保障的作用。

一、建筑工程地下室結構設計難點

（一）抗震設計

在開展建筑工程設計的過程中，需要對抗震設計進行分析，主要是由于近年來，我國地震現象的產生比較頻繁。在城市發展的過程中，需要對建筑物的抗震能力進行分析，做好抗震設計。對于不同的建筑物，抗震設計也存在一定的差異，設計人員在設計的過程中，需要對其進行研究。地下室位于地面以下，在進行抗震設計工作的過程中，需要對其周邊的土壤類型與重度、密實度等進行分析，降低抗震設計受到的影響。在開展工程建設施工或者將其投入使用的過程中，一旦地下室內部受到破壞或者坍塌，就會使得整體結構的性能難以體現。地下室結構還會影響上部結構的安全性，所以，需要做好抗震設計工作，滿足整體設計要求。

（二）抗浮問題

由于地下室工程設具有較高復雜性，因此所需要考慮的因素眾多，包括采光以及通風等，而抗浮問題通常會出現在地下室，而不是塔樓。對于該問題，需要做好抗浮防水位的設計，并且確保其科學性與合理性，將地下水水位實際要求作為重要依據，進行全面探究，在處理抗浮問題過程中充分應用多種方法，主要包括設置抗浮樁以及平板式筏板基礎等[1]。

（三）超長結構

近年來，隨著經濟的發展和人口的集中，大型商業綜合體項目越來越多，該類工程通常由多幢高層主裙樓連體建筑及大底盤多層地下空間組成，形成超長超大地下空間結構，主要是可以提高土地利用率，滿足建筑功能需要。超長結構的地下室雖然能夠增加其使用面積，但是在設計施工的過程中，需要滿足更高的要求，否則會影響地下室結構的使用效果。在對超長地下室進行布局的過程中，需要保證其相對合理，不能影響周邊環境，也不能對周邊建筑物的使用造成影響。在設計的過程中，需要對結構材料的均勻性進行分析，還要對混凝土的收縮性進行探討，降低超長結構設計受到的影響。在進行超長地下室結構內部與外部施工時，一旦產生溫度變化，就會使得結構開裂。因此，在對超長結構進行設計時，應特別注意由溫差和混凝土收縮產生的溫度應力引起結構裂縫，并在施工時采取一些有效的措施來控制裂縫，需要考慮到其中的影響因素，使得建筑功能得以實現。

（四）沉降不均勻

沉降不均勻這一問題在地下室結構設計中經常出現，要對其進行有效解決，應該科學合理應用人工處理地基的方法，將樁基礎以及整體基礎應用于主體結構中，使其作用得到充分發揮，使最終沉降量有一定程度的減小，并且有效應用各種類型基礎形式的優勢，對于計算工作的開展十分有利[2]。

二、建筑工程地下室結構設計分析

（一）地下室結構平面設計

地下室工程涉及的專業極為復雜，高層建筑的地下室結構設計，需要綜合考慮防火、使用功能、人防要求及管道、坑道、采光等各專業的配合。例如地下室的長度超過設計規定的長度時，需要與結構專業配合，確定是否設置變形縫，通常應盡可能少設或不設變形縫，因為設置變形縫會使得變形縫處的防水處理變得復雜。對于相關設計人員而言，要實現不設變形縫的目的，不僅可以設置后澆帶，還可以應用地下不設縫以及合理應用混凝土外加劑等多種方法。如果地下室的長度超出限制，設置后澆帶并不能對其進行有效解決，因此在開展設計工作過程中，能夠對平面進行合理調整，做好地下室分割工作，通過較窄通道連接在一起，進而充分滿足管道相連這一需求，在通道外設置變形縫比較有利，能夠在一定程度上減少接縫數量，還可以確保變形縫受力較小，對于補救工作較為便利。在設計結構的時候，需要完成采光通風井的設置，并且保證其合理性，如果所設計的位置不合適，必定會對地下室結構產生影響，導致其穩定性得不到有效保障。

（二）抗震性能設計

抗震性能設計作為所有建筑物設計的重點，要求設計人員提高對其的重視程度。在開展設計工作的過程中，設計人員需要注重對地震多發區的抗震設計。在開展抗震設計時，設計人員需要保證地下室具有足夠的深度，滿足地基承載力、變形和穩定性要求。在對其抗震性能進行分析時，需要對地下室的墻壁結構與材料進行合理規劃與選擇。設計人員要結合地下室結構的設計圖紙對其進行完善，加強地下室墻壁的穩固性，增強抗震效用。在對地下室的抗震等級進行分析時，需要保證其與地上部分的抗震等級相同，在發生地震時，才能夠保證整體建筑的穩定性[3]。

（三）外墻結構設計

地下室外墻結構設計主要需要做好材料的分配比利用，設計人員要對混凝土、鋼筋與水的比例進行分析。地下室外墻需要承受足夠的建筑上層壓力，在開展設計工作時，要對其承受的豎直方向與水平方向的壓力進行分析。在豎直方向上，建筑物地下室需要承受上層質量帶來的壓力，其水平方向的壓力則主要是建筑物周圍土層帶來的壓力及地面堆載及活載。設計人員需要對大風天氣里產生的壓力進行分析，讓建筑物地下室結構可以滿足整體穩定要求。其在對外墻結構進行設計時，要對地下室結構承受的壓力進行準確估算，規定各項材料的用量，使得地下室外墻的整體抗壓能力達到要求[4]。

（四）結構超長處理

在地下室結構超長的過程中，設計人員要對其進行良好的處理。一般來說，地下室結構超出40m比較常見，但是在對其進行處理的過程中，還是需要注重其質量影響。在開展設計工作的過程中，設計人員要對地下室受到的溫度與濕度影響進行分析，特別需要注重其受到的周圍環境壓縮力與約束力影響，防止地下室產生裂縫。在對超長地下室的裂縫進行處理時，設計人員可以提出采用補償混凝土、設置后澆帶、在混凝土中摻入聚丙烯纖維和抗裂防水劑、控制混凝土的內外溫差總降差及入模溫度，做好混凝土的養護工作等方法對其抗拉能力等進行保障，提高地下室整體質量[5]。

三、結語：

綜上所述，雖然已知地下室結構在整體建筑工程中占據著極為重要的位置，但在實際設計地下室結構的過程中，還是存在諸多問題與難點，而通過上述的整體設計的分析與研究，就可以有效降低建筑工程地下室結構出現威脅整體建筑的幾率，最終為整體建筑工程的順利進行提供基礎保障。

參考文獻：

[1]楊宏偉，丁翠霞.高層民用建筑地下室結構設計探討[J].江西建材，2017（23）：44+46.

[2]曾鐘亮.關于建筑工程地下室結構設計的相關探討[J].建材與裝飾，2016（07）：84-85.

[3]趙敏，許鵬展.有關建筑工程地下室結構設計與分析[J].科技創新導報，2012（22）：54+56.

[4]都軍花，梁麗芳.建筑工程中地下室結構設計探討[J].中國高新技術企業，2009（09）：179-180.

[5]閻紅偉，柴萬先.高層建筑地下室結構設計中的若干問題[J].工業建筑，2006（10）：39-42+64.