對地下建筑結構設計標準部分內容的探討

李志飛 李曉峰

摘要：如今，地下結構在建筑工程中的應用非常普遍，不可或缺。同時，隨著施工技術的不斷發展和創新，地下結構正朝著更為復雜的方向發展，其所承受的荷載也在逐漸走向多樣化和復雜化。此外，地下結構的設計也成為建筑前期設計中最重要的部分。因此，積極分析和探討建設工程的地下結構設計，可以有效地促進建筑工程技術的發展，有助于我國建筑業的發展。

關鍵詞：地下建筑結構;設計標準;要點探討

引言

在開展地下室建設的過程中，如何提升防水性能對于地下室的整體質量具有顯著的影響。如果地下室缺乏良好的防水性能，不但會使得建筑功能難以正常發揮，還會使得建筑結構的穩定性大幅下降。所以，針對地下室結構防水設計標準進行探究，實現工程質量的有效提升，對于現代建筑工程產業的發展具有顯著的積極作用。

1.地下室結構設計基本特點概述

在建筑地下室結構設計工作中，不僅需要充分考慮建筑結構的安全性和穩定性要求，并且要同時滿足建筑地下室多元化使用功能的需要，還要全面考慮建筑地下室在結構強度、剛度、抗震、抗浮、防水、防滲以及人防等方面的要求，客觀上加大了設計難度，對設計人員的專業水平也提出了更高的要求。

2.建筑工程地下結構設計分析

2.1外墻結構

目前由于城市化進程的加劇，城市建筑中建筑較多，建筑主要受水平荷載的影響，其地下結構同樣也受這種力的影響。與地上結構的區別是，地下結構受外部土壓力和水平荷載的影響，兩種力的相互作用可以降低地下結構的水平荷載。當建筑物受到地震和強風的影響時，建筑物地下結構外側土產生的反作用力能夠抵消部分地震和強風傳遞的應力，使建筑物的地下結構更加穩定。通過對建筑物地下結構設計過程中靜土壓力系數、側向和豎向荷載的詳細分析，可以得出在設計過程中無需考慮豎向荷載的結論，僅根據水平荷載來設計配筋。配筋的設計要充分考慮靜土壓力值，根據靜土壓力值制定選用方案，由于很多建筑物的地下結構都是用混凝土設計的，所以經常會出現裂縫的發生，這需要合理設計計算外墻才能達到控制裂縫的目的。同時，還可以通過在地下建筑外墻設置后澆帶，使用混凝土膨脹劑來有效改善混凝土地下室的開裂問題。

2.2結構抗震設計要點分析

抗震設計也是建筑地下室結構設計工作中一個重要環節，特別是在地震高發區域，應確保地下室結構抗震性能符合抗震相關設計規范要求，以保證人員以及經濟財產安全。設計人員應全面收集建筑工程所在區域的歷史地震數據，科學確定抗震等級要求，優化結構設計方案。建筑地下室結構抗震設計應準確把握設計要點，提高設計方案的科學性和合理性。當建筑地下室空間面積較大時，通常應采用框支剪力墻結構形式，以提高結構的抗震能力。而在具體的結構抗震設計中，應合理控制剪切比剛度，控制轉換層上下兩部分剪切剛度比為1，同時，應適當提高轉換層下方各層剪力墻的剛度，以保證建筑地下室結構在強震發生時能維持較好的彈性，從而提高建筑結構安全性。在框支層應采取相應的加強措施，但要注意的是，加強后的薄弱層位于轉換層上方，因此，在設計轉換層結構時，應以剪力墻底部為基礎進行加強處理，并將加強層數控制在2層以內。在設計框支層結構時，為了提高剪力墻的延性，可以采取適當提高分布筋配筋率的方式，也可以采取將型鋼增設于角部的方式。設計框支柱結構時，可以采用鋼筋混凝土柱體以提高其變形性能及延性，還可以通過箱型結構的應用適當降低轉換層高度。在框支結構設計中，應嚴格遵守抗震設計要求，合理控制框支層數，并適當提高框支層強度、剛度，以確保承載能力和彈性能夠達到抗震要求，從而提高建筑地下室結構安全性。

2.3地下室基坑支護設計要點

在建筑地下室基坑工程的支護結構施工中，由于工程區域周邊有鄰近建筑物存在，在施工中可采用素混凝土護坡方式提高基坑邊坡的穩定性。同時，應交叉進行土方開挖和土釘墻支護結構的施作，以保證施工安全。在建筑地下室基礎施工中應先在靠近建筑物的一側施打鋼板樁，并在鋼板樁施工完成后設置排水溝。而在鉆孔樁的施工過程中，應采取跳打方式，并應結合施工進度分階段插入噴粉樁的施工作業。在完成鉆孔樁施工后，應及時開展第一層內支撐結構的施工。施工單位應準確控制開挖深度，且應在鋼板樁位置結合不同的土質特點合理控制預留土臺的寬度。當開挖至預定深度后，應及時施作第二層內支撐結構，以確保施工的質量安全。鋼支撐的澆注應與基礎承臺同步進行，以提高施工的質量和效率。

2.4抗浮設計分析

對于建筑物的地下室，竣工后上部荷載大并且直接作用在地下室上，不存在抗浮問題，但在地下結構施工初期，必須考慮抗浮措施。對于地下室上部荷載較輕或廣場式的純地下室，需考慮建筑物使用年限內長期的抗浮設防水位。根據《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）中5.4.3條，地下室基礎的抗浮穩定性應符合下式要求：Gk/Nw，k≥Kw其中：Gk—建筑物自重及壓重之和（kN）;Nw，k—浮力作用值（kN）;Kw—抗浮穩定安全系數，一般情況下可取1.05。在抗浮設計過程中，最重要的是計算Gk和Nw，k。對于地下室而言，應控制和明確工程的設防水位。同時，要對工程建設的地下水浮力事先做好計算和勘察，對水位進行確定。在水浮力計算的過程中，不僅要對當前的水位進行勘察，還要綜合比較多年來的水位變化情況，并對可能出現的情況進行預測，以此明確工程的抗浮設防水位。可以結合地下室抗浮設計的實例，通過選取不同的水位進行設計計算并采取相應的抗浮措施。

結束語

總之，地下結構建設涉及的內容很多，也很復雜。目前，在大多數建筑工程中，地下建設被認為是一項非常重要的內容。因此在設計建筑物的地下結構時，需要綜合考慮地下結構的特點以及抗震防凍防漏等諸多因素，既滿足地下結構的使用功能，又能保證工程質量達到標準要求。為了從根本上提高建筑物地下結構的設計質量，必須多層面優化建筑物地下結構設計，強化建筑物地下功能。

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