探讨建筑结构地下室设计问题

文/蓝樯　北京正华建筑设计有限公司　北京　100073

探讨建筑结构地下室设计问题

文/蓝樯北京正华建筑设计有限公司北京100073

在建筑行业的不断发展下，高层建筑物越来越多。在高层建筑物中，地下室结构不仅能够有效提高空间利用率，而且能够提高建筑物主体结构的稳定性，是建筑物结构实际中必不可少的一个环节。在建筑结构的地下室设计中，由于地理位置较为复杂，不仅要考虑地下室的功能问题，还要考虑其防水、支护、隐蔽、施工工种等复杂问题，所以，对地下室设计要点分析就显得尤为重要。

建筑结构；地下室；设计

1、前言

当前，我国的城市化进程不断加速，城市用地也越来越稀缺。很多城市建筑在设计过程中，为了提高土地的利用率，开始广泛地应用地下室建筑。尤其是在高层建筑中，地下室更是发挥着重要的作用。这就对建筑设计中的地下室结构提出了更高的要求，也对施工技术提出了更高的考验。由于地下室的施工难度较大，加之建筑的多层性更是使得施工难度系数大大的提高。所以，若地下室结构出现问题，很有可能导致建筑物的整个地基出现损毁，不仅影响着建筑物的使用性能，而且严重威胁到整个结构的安全性。所以，在建筑设计中，要加大对地下室结构的设计研究，并对各种影响工程稳定性的因素进行综合考虑，以提高设计方案的可靠性、科学性。

2、建筑结构地下室设计问题分析

地下室的稳定性，常常会受到诸多方面的影响，包括抗浮问题、不均匀沉降问题、结构超长问题、人防地下室问题等。因此，对设计方案的综合性考虑就更加的必要。

（1）在地下室的抗浮问题上，要对抗浮设防水位进行科学合理的分析，并结合具体的地下水文条件加以实地勘察，通过采用增加地下室重量、平板式筏板、抗浮桩设置等方式，来妥善解决地下室的抗浮问题。

（2）而在地下室的不均匀沉降上，主要利用人工处理方式，在主体结构上运行桩基础、主体部分结构上运用整体基础，以降低地基的最终沉降量，将不同基础形式的优势充分发挥出来，进而提高计算的精确度，降低地基沉降的危害性［1］。

（3）针对地下室结构的超长问题，由于该问题在建设过程中时常会遇到，所以，还需要设置伸缩后浇带，或结合实际施工需求，采用等级较低的混凝土，并利用粉煤灰混凝土技术，设置一定的膨胀加强带，并对分布钢筋的配筋量进行适当的增加，进而有效解决地下结构超长这一问题。

（4）对于人防地下室这一问题，其结构设计应对人防构件最小截面的尺寸值进行着重分析，并结合国家的相关标准，确保顶板最小防护厚度及混凝土的厚度，都能够对建筑面层起到防护作用。同时，在人防构件荷载计算上，其人防底板荷载量，也是结构设计中需要重点考虑的问题。其中，地下室在核爆动作用下，其动力分析应该运用等效静荷载方式加以准确计算，并在地下室结构设计时，充分考虑人防底板的荷载控制功能。

3、建筑结构地下室设计要点分析

（1）抗浮抗渗设计

在地下室建筑过程中， 常常因为地理环境、气候条件、水文条件的影响，而导致结构容易受到水体的破坏［2］。所以，要对地下室的抗浮设计进行重点考虑，尤其是裙房部分及纯地下部分为抗渗抗浮关键点事，针对这一问题，还需要制定出针对性的解决措施，确保其它建筑结构设计在不受影响前提下，基坑底标高能够得到尽可能的提高，以实现抗浮效果。而高层地下室的基础底板，则要尽量使用梁板筏板或是平板阀板。同时，在地下室的抗浮抗渗设计中，还要尽量使用无梁楼盖或宽扁梁，并增加地下室的重量，或通过设抗拔桩方式进行解决。

（2）防水防渗设计

在地下室设计中，其防水性设计也是一项较为重要的工作，是决定地下室设计质量的关键环节。所以，在地下室的防水设计中，首先要结合工程性质及使用功能、防水等级，来确定地下室的防水层数。并在地下室混凝土运用中，尽量使用结构自防水混凝土，结合水头高度、混凝土壁厚度比来对防水混凝土的抗渗等级加以确定，确保设计的规范性、合理性。另外，要结合地下室的防水等级，在防水混凝土的设计基础上，适当增加卷材防水，并结合地下室的建筑环境，优先选择耐久性能良好的卷材［3］。并在结构设计上要注意，防水卷材应在地下室的底侧有闭合性能，对节点设计包括桩头、积水坑、承台等方面要着重考虑，以免构造设计不当，而造成水体渗漏，失去卷材防水的应用价值。同时，为避免少量的渗水，方便于地下室的车道处积水排放，在地下室设计过程中，还要设计一定的积水坑货排水明沟。

（3）支护结构设计

地下室的基坑支护，在设计中其结构需要满足变形与强度问题，并实际建筑与地质的不同，采取围护措施，以保证基坑支护结构在实际施工过程中，能够充分提出自由的经济、安全等性能。另外，在地下室的内支撑设置上，要保证整个支护结构的合理性，使其满足内力要求，以便对基坑支护结构及其附近建筑进行实时监测，进而有效调整施工进度与施工工艺，实现信息化施工，确保地下室的工作质量。

（4）抗震设计

在地下室设计中，还要将抗震设计作为整个结构设计的要点，确保整体建筑物结构的稳定性。对于地下室的防震设计，埋深度应该大于地下室的外地面高度，确保计算高度的精准性、合理性。地下室相关建筑标准规定，地下室顶楼的上部结构，应使用梁板结构，且不可将顶板设置为无梁楼盖。若地下室的顶板标高超出了梁高范围，不能将其设置为上部结构，以确保建筑物的抗震性能。

（5）结构平面设计

在地下室结构设计中，设置的采光通风井要注意外壁与顶板能够保持一定的距离，以免采光通风井对地下室稳定性造成破坏。由于整体建筑物的实际建筑需求，在地下室的建筑中，常会存在结构超长现象，而加长的结构尺寸，很容易受到外界环境的影响，而产生裂缝，进而影响到建筑物的整体强度。所以，在设计过程中，应注重防裂缝设计，在伸缩后浇带设置后，针对地下室超长部分所安设的后浇带尺寸，应按照实际钢筋的拉普拉斯状况及空间需求加以合理的设定。同时，还要将微膨胀剂加入到混凝土中，并对地下结构进行适当的分割［4］。同时要注意，在地下室的最初平面设计中，要对建筑人防要求进行综合考虑，并结合其用途，对安全防水通道、采光、通风等加以综合设计。

（6）外墙结构设计

在地下室的外墙结构设计中，要对其静止土的压力系数进行深入分析，若静止土压力无试验条件，应该结合工程标准，选取一定的粘性土及砂土，来进行合理的设计。并在地下室外墙配筋设计中，结合双向板要求来对带扶壁柱的外墙配筋加以合理设置，并对底板标高状况进行科学设计，结合梁宽与梁内侧的箍筋传递板支座弯矩，并注意在地面层开洞的部位，进行外墙楼板的支撑梁柱设置。同时，应该结合地下室的外墙实际状况、车道底板实际状况，对其进行合理的设计与分析。在其荷载系数计算上，要结合水压力、土压等，来对地下室的外墙抗裂系数进行精确验算，对外墙配筋与底板标高进行合理设置。

结语：

由于地下室在建筑物中处于特殊位置，施工难度较大，技术要求较高，因此在设计过程中，要结合设计要求，对墙体厚度、刚度进行合理的设置，并对其抗震性、抗浮性等进行综合考虑，确保地下室结构的稳定性、安全性，充分发挥其应有的功能。

［1］陆伟，王文清.隔震建筑地下室结构设计方法研究［J］.四川建筑科学研究，2015，（01）：200-204.

［2］范松伟.建筑地下室顶板加腋大板体系结构设计［J］.工程建设与设计，2015，（08）：47-49.

［3］余雄辉.建筑工程地下室结构设计剖析［J］.江西建材，2016，（02）：38.

［4］陈振.关于高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的思考［J］.建筑，2011，（18）：64-65.