高層建筑地下室設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

何健輝

摘 要 本文針對(duì)高層建筑地下室設(shè)計(jì)要點(diǎn)，結(jié)合理論實(shí)踐，在簡要闡述地下室設(shè)計(jì)重難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的解決對(duì)策，并分析了高層建筑地下室設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。分析結(jié)果表明，地下室的高程建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，其設(shè)計(jì)效果，對(duì)地下室空間的利用情況，高層建筑工結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性兼有較大影響，充分掌握地下室設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)，注重設(shè)計(jì)要點(diǎn)，可保證設(shè)計(jì)施工，提升地下室結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，值得設(shè)計(jì)單位高度重視。

關(guān)鍵詞 高層建筑;地下室;設(shè)計(jì)要點(diǎn);平面設(shè)計(jì)

引言

在我國城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的背景下，高層建筑工程越來越多，地下室空間利用率不斷提升。但地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度較大，再加上地下環(huán)境復(fù)雜多變，影響因素眾多，任何一個(gè)細(xì)節(jié)考慮不當(dāng)，都會(huì)影響總體質(zhì)量。基于此，開展高層建筑地下室設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析就顯得尤為重要。

1高層建筑地下室設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)

地下室具有承載建筑工程荷載的作用，在具體設(shè)計(jì)中需要綜合考慮多個(gè)方面，包括：消防、通風(fēng)、采光、排水、抗浮、抗?jié)B漏等，以保證地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。隨著高層建筑的規(guī)模不斷擴(kuò)大，地下室底盤也越來越大。一些塔樓發(fā)生抗浮問題的概率比較少，但相對(duì)而言，抗浮問題多發(fā)生裙房、地下室結(jié)構(gòu)上，主要表現(xiàn)為抗浮力不足。此外，地下室設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中，對(duì)抗浮設(shè)計(jì)不夠重視，考慮問題比較片面，缺乏對(duì)洪水期、施工過程的考慮，從而經(jīng)常發(fā)生抗浮力不足的問題。

2解決地下室設(shè)計(jì)重難點(diǎn)的對(duì)策

（1）加強(qiáng)前期準(zhǔn)備。在高層建筑地下室設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)人員需要深入施工現(xiàn)場，全面了解和掌控高層建筑所在區(qū)域的場地情況，并進(jìn)行全方位的勘查，掌握施工場地的分布情況，熟悉高層建筑工程的規(guī)模、層數(shù)、結(jié)構(gòu)形式、荷載等，按照勘查和調(diào)查及結(jié)果，確定地下室的埋深、使用功能、建筑尺寸等，通過水文地質(zhì)勘查報(bào)告和現(xiàn)場持力層情況，確定地下室結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)形式和平面結(jié)構(gòu)，以保證設(shè)計(jì)結(jié)果和實(shí)際情況相符合[1]。

（2）細(xì)化基本結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。按照高層建筑工程的具體情況，確定地下室結(jié)構(gòu)每個(gè)構(gòu)件的布置方式，保證地下室的梁、板、柱、基礎(chǔ)底板、擋土側(cè)壁、抗拔樁等構(gòu)件的布置形式、荷載傳遞推途徑、截面形式等符合設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)完成之后要反復(fù)對(duì)比分析計(jì)算，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，保證地下室設(shè)計(jì)方案的合理性和科學(xué)性。

3高層建筑地下室設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）地下室結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)要點(diǎn)。地下室結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，涉及的專業(yè)也比較多，在具體設(shè)計(jì)中需要防火、防滲漏、人防要求、排水、通風(fēng)、采光等專業(yè)相互配合。比如：如果地下室的長度超過設(shè)計(jì)規(guī)定的長度，就必須和結(jié)構(gòu)專業(yè)取得聯(lián)系，相互交流溝通，確定是否設(shè)置變形縫。如果條件允許，盡量避免設(shè)置施工縫，否則會(huì)增加防水設(shè)計(jì)的難度。設(shè)計(jì)人員可通過設(shè)置后澆帶或者地上設(shè)縫、地下不設(shè)縫方法，達(dá)到布設(shè)施工縫的目的[2]。如若地下室結(jié)構(gòu)非常長，僅憑后澆帶無法解決問題，則在設(shè)計(jì)時(shí)，可通過合理調(diào)整平面的方法，分割地下室結(jié)構(gòu)，用較窄的通道進(jìn)行連接，以滿足使用和管道相連的要求，將變形縫設(shè)置在通道之外，可降低接縫長度和深度，便于后期補(bǔ)救。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要合理設(shè)置采光通風(fēng)井，否則不但會(huì)影響地下室的采光性，而且會(huì)降低地下室結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（2）外墻部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。外墻設(shè)計(jì)是高層建筑地下室設(shè)計(jì)的重中之重，為保證設(shè)計(jì)效果，需要將設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在土壓力、水壓力的計(jì)算上，具體而言，可從以下幾個(gè)方面同時(shí)入手：第一，承載力。地下室外墻的結(jié)構(gòu)承載力主要來自于水平和垂直兩個(gè)方向，其中水平承載力，由地面荷載、側(cè)面土壓力荷載共同組成。而垂直承載力，則由地下室結(jié)構(gòu)、上部樓蓋自重和傳重共同組成。因此，在地下室設(shè)計(jì)中，風(fēng)荷載和垂直承載并不會(huì)起到控制作用，因此，地下室墻體配筋，主要受到垂直墻面水平承載形成的彎矩控制，在設(shè)計(jì)中，需要按照墻板彎曲情況，合理計(jì)算配筋。第二，靜止土的壓力數(shù)值。此項(xiàng)數(shù)值在確定時(shí)需要通過一系列實(shí)驗(yàn)來確定，如果沒有實(shí)驗(yàn)條件，砂土系數(shù)值取0.34～0.45，如果是黏性土則取0.5～0.7。第三，外墻配筋計(jì)算。在高層建筑地下室設(shè)計(jì)中，配筋計(jì)算主要指的是對(duì)帶有扶壁柱外墻上的配筋進(jìn)行計(jì)算，并不是按照扶壁柱的截面尺寸大小進(jìn)行計(jì)算，而是要按照雙向板來計(jì)算配筋。

（3）地下室外墻設(shè)計(jì)要點(diǎn)。在進(jìn)行地下室外墻設(shè)計(jì)時(shí)，需要先進(jìn)行彎矩調(diào)幅計(jì)算，多數(shù)情況相下，地下室外墻底部多為固定支座，需要對(duì)荷載分項(xiàng)系數(shù)、有多層地下室時(shí)可按照多跨連續(xù)計(jì)算。如果外墻頂部沒有樓板支撐，配筋構(gòu)造需要和實(shí)際情況相符[3]。如果地下室的外墻靠近車道，而且車道底板在外墻中間。在設(shè)計(jì)時(shí)需要高度重視外墻承受車道底板傳來的水平集力作用。地下室外墻設(shè)計(jì)中，外墻結(jié)構(gòu)的支承條件不同，設(shè)計(jì)思路和方法也不相同，如果頂板不在相同的標(biāo)高位置，需要高度重視外墻上部支座水平力的傳遞問題。

（4）地下室抗浮和抗?jié)B設(shè)計(jì)要點(diǎn)。在地下室設(shè)計(jì)條件允許的前提下，要盡量提升基坑的設(shè)計(jì)標(biāo)高，以降低抗浮和設(shè)防水位。在高層建筑基礎(chǔ)施工中，如果地質(zhì)條件允許，要盡量選擇梁板筏板基礎(chǔ)。在地下室設(shè)計(jì)中，盡量采用無梁樓蓋和寬扁梁，如果選擇了寬扁梁，則其截面高度要嚴(yán)格控制，保證寬扁梁的截面高度1/16～1/20跨度。從而降低地下部分的高度，提升抵抗抗浮水位和滲漏的優(yōu)勢。

（5）地下室抗震設(shè)計(jì)。抗震設(shè)計(jì)高層建筑地下室設(shè)計(jì)的重中之重，如果抗震設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)，必會(huì)影響整個(gè)高層建筑工程的抗震性能。地下室的埋深必須大于地上總高度，只有這樣才能不及算層數(shù)，建筑工程的總高度才能從室外地面算起。并保證上部結(jié)構(gòu)的墻柱和地下室墻柱相互一致。

4結(jié)束語

綜上所述，本文結(jié)合理論實(shí)踐，分析了高層建筑地下室設(shè)計(jì)要點(diǎn)，分析結(jié)果表明，地下室設(shè)計(jì)難度較大，涉及的內(nèi)容比較多，任何一個(gè)環(huán)節(jié)控制不當(dāng)，都會(huì)影響地下室設(shè)計(jì)的效果。因此，在具體設(shè)計(jì)中，需要結(jié)合工程特性，地質(zhì)水文條件，從地下室結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)、外墻部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、外墻設(shè)計(jì)、抗浮和抗?jié)B設(shè)計(jì)、抗震設(shè)計(jì)等方面同時(shí)入手，才能保證地下室設(shè)計(jì)效果，保證高層建筑工程的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1] 尹博.高層建筑地下室防水工程施工技術(shù)分析[J].中國高新區(qū)，2018

（5）：192.

[2] 袁華.分析高層建筑地下室綜合管道設(shè)計(jì)問題[J].建設(shè)科技，2018

（3）：66-67.

[3] 于慶平.超高層建筑地下車庫設(shè)計(jì)探討——以山東黃金國際廣場地下車庫設(shè)計(jì)為例[J].城市住宅，2019，26（4）：38-41.