建筑工程地下室结构设计探析

【摘要】由于我们国家的人口数量剧增，土地资源越来越稀缺。地面上的房屋已经无法人们的需求，于是地下空间的开采成为了另一种扩大房屋面积的手段和方法。地下室作为连接地上房屋的重要部分，那么它自身背负的安全责任巨大。如果安全性不够高，可能会造成人员伤亡。本文将对地下室结构如何设计进行相关分析，极力减少地下室的安全隐患。

【关键词】建筑地下室；结构设计；抗震；抗渗

我们经常会听说地下室非常潮湿的情况，这是因为地下室本身就位于地下面受不到阳光的照射，所以在设计房屋结构的时候不能和普通的房屋一概而论，否则可能会产生一定的误差。地下室的设计和施工也是很有技术含量的工作，对于技术人员的工作能力要求还是比较高的。只有这样，地下室才能变得越来越安全。

1、结构平面设计

施工只是后续步骤，进行结构设计才是我们的重中之重。只有先在纸上把地下室的方方面面都设计好了，我们在后期的施工时才能省去许多不必要的麻烦。设计的时候，不仅要考虑到房屋的美观程度，更要考虑到实用程度，比如排水管道、煤气管道等等这些作为房屋基础的功能还是应该具备的。我们在设计的时候就要将这些因素充分的考虑完整。而且对于地下室的设计，我们更是要小心谨慎，毕竟是从地面上挖出来的部分，承重能力要事前测量好。

天气的变化多端也是我们在设计房屋结构的时候应该考虑的问题。热胀冷缩，地下室的整体可能会遭受这种影响，所以要设计好变形缝，防止房屋因为温度影响而产生不必要的安全隐患。变形缝的设计还可以在阴雨天气让雨声顺着变形缝留下来，减少了房屋被渗透的可能性。如果不想在地下室身上添加变形缝的话，可以在地面上设计。有些地下室可能覆盖的面积比较广泛，整体设计起来比较困难，我们可以通过设计，将整块地下室划分为一个一个小地下室，然后在每个地下室之间打通一个道路，可以在地底下来回穿梭，变形缝就可以设置在这些留出来的道路中。地下室由于远离太阳和风等自然资源，屋子非常容易变得潮湿和不透气，我们可以采取在地下室的顶部选用透明材料，可以让太阳光适当的照射进来。

2、外墙结构设计

内部设计好之后就开始对外墙进行设计。外墙作为整个地下室的外包装部分，同样是非常关键的设计部分。在进行设计的过程中，要考虑到地下室的承重能力、土壤的压力等因素，对地下室进行全面的外墙设计。因为长期都在地下，地面上所带来的压力是持久存在的，所以地下室的承重能力一定要是足够厉害的，否则可能会导致房屋倒塌的情况。我们可以由于墙板的弯曲程度来测量需要多少的钢筋，墙面一般都是设计成为垂直的，这样承受的压力就会增加许多。

我们可以通过做实验来测量需要多少的钢筋。地下室的墙壁都是用底部作为支撑整个房屋的基石，如果不能够通过实验来得出需要多少的钢筋，我们可以自己计算，侧面墙壁的承重能力一般会比底部墙壁的承重能力大，最底部也需要通过楼板来对房屋进行承重，我们通过计算得出的数据运用到实际中应该也是可以的。同时我们也要考虑到开辟通道部分所承受的压力要比没有通道部分所承受的压力要小，这一方面在设计的时候要重点考虑进去。

3、抗震设计

建筑地下室的抗震设计中经常出现埋藏深度不够的情况，地下室的顶板是上部结构的嵌固端，地下室一层的抗震等级设置为三级，上部结构的抗震等级为二级。如果地下室没有进行合理的设计，就会影响地下室整体的抗震效果。依照施工设计图的标准，通常情况下，半地下室所规定的埋深度必须大于地下室外地面的高度，从而可以不把层数考虑在内，总高度可以从室外的地面开始计算。地下室的墙柱及上部结构的墙柱必须加以整合统一。如果地下室的标高变化大于梁高的时候会导致出现错层的情况，必须运用合理的措施加以处理，不然不能当作上部结构的位置。根据有关的要求得出，地下室楼层顶楼的上部结构，必须运用梁板结构施工。如果地下室属于无梁楼盖的工程时，不能当作上部结构的位置，进行结构计算必须满足地下室楼层或底板的要求，计算剪力墙底部的加强区域层可以从地面向上展开计算，也要包括地下层。

4、抗浮、抗渗设计

地下室的抗浮、抗渗设计通常出现地下水位没有根据探测报告的要求或探测数据中没有把浮力的地下水位及其变幅情况考虑在内；地下室斜坡没有对抗浮情况加以验算，地下室斜坡道和主体的分缝处没有进行处理；抗浮验算达不到规定的要求等。进行地下室抗浮设计的主要依据是地下水位及变幅的情况。事实上，在进行地下室的抗浮设计时，只把地下室的正常使用限度考虑在内，而忽视施工时期和洪水时期的情况，会导致地下室在进行施工的时候由于抗浮不合格，遭到局部破坏的现象。在大面积地下室的上部大多建有很多高层和低层的建筑物，因为地下室面积很大，形状各不相同，并且地下室上方的布局中不存在建筑，如此的情况导致地下室的抗浮设计比较复杂，不好处理。必须对该建筑层进行详细的分析，随后进行抗浮设计。进行地下室的设计除了达到受力标准之外，抗渗设计也是非常重要的一方面。因为钢筋混凝土结构施工一般带有裂缝工作，想要满足抗渗的结果，通常可以运用下列措施。①对混凝土进行收缩补偿。在混凝土之中加入少量的膨胀剂，从而以混凝土的膨胀值消除混凝土的最后收缩值。如果差值大于或等于混凝土的极限拉伸，就可以合理掌控收缩值。②在混凝土中添加的膨脹剂，膨胀变形不可以把混凝土早期的收缩变形进行补偿，混凝土收缩补偿带的设置可以有助于混凝土连续的浇筑达到无缝施工的状态。③后浇带的设置为混凝土早期释放约束力的有效技术，在长久性变形缝上面已经有了较大的应用和改进。④加强钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土必须把加强抗变形压钢筋考虑在内，例如：在地下室侧壁加强水温度筋，从而起到强化混凝土表面的作用；地下室的侧壁遭受底板和顶板的约束作用，由于混凝土的膨胀收缩性能不一致，可以在地下室的墙体中部建立水平暗墙，从而提高建筑的抵抗拉力。在进行上述措施之时，必须做好混凝土的养护工作。

结语：

随着我国经济的快速发展，高层建筑不断增加其地下室和地下车库的设计受到人们的广泛重视。因地下室处在特殊的位置之中，它的结构设计具有很强的复杂性，必须把很多因素考虑在内。现阶段，在建筑地下室结构设计之时，基础与地基之间的相互作用、上部结构对地基基础的影响力等等。由于地下室设计相当复杂，这就要求设计人员在设计之时把经济合理、可靠安全考虑其中，进而深入研究地下室的结构设计问题。

参考文献：

[1]朱昱菡.高层住宅建筑工程地下室防水结构设计与施工技术[J].城市建筑，2013，（18）：46.

[2]余秋明.建筑工程地下室结构设计的若干问题探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（23）.

作者简介：

江占杰，北京三磊建筑设计有限公司，北京。