地下车库结构设计中的问题及应对策略

郭旭

摘要：随着社会的进步和城市化水平的不断提升，国内交通行业也有了迅猛发展，城市汽车拥有量逐年递增。与此同时，随着城市建筑设施及住房面积不断开发建设，使得地面停车位总量已无法满足现今汽车停放需求，地下车库的新建、扩建工作迫在眉睫。为做好车库结构设计工作，本文围绕地下车库抗浮和防水、地下车库超长、消防车荷载设计、抗震设计、保护层和垫层厚度设计、裂缝控制设计及其他结构问题及应对策略进行分析，希望达到应对车库相关结构设计的目的。

关键词：地下车库;结构设计;问题及应对策略

伴随着人们生活质量的逐渐提升，私家车的数量也在持续递增，人们备受汽车停放问题的困扰。为解决这一现状，需要新建、扩建一些地下车库，通过科学合理的结构车库设计，在保证安全建设的基础上，达到以最小空间面积实现最大汽车容纳率的目的，从而满足人们的日常停车需求。

一、地下车库抗浮和防水问题及应对策略

针对地下车库实行结构设计时，需注重抗浮与防水问题。其中，地下水位及其变化是地下车库抗浮设计的主要依据，通常是地下水位缺乏科学测量造成的误差和地下车库斜坡面缺乏抗浮验算等问题造成的失误。为减少这种问题的发生，可以根据水位标准进行严谨测量确定适当的抗浮设水位。依据地质勘查部门给出的标准来确认地下室标准抗浮设防水位，参照勘测过程中的地下实际静止水位、最近三到五年内的最高水位及实际场所地下历史最高水位等方面因素等。在满足建筑标准可准许的范围条件下，尽最大可能提升基坑坑底的设计标高，以达到降低抗浮设防水位的目的。地下室底板厚度对防水起到决定性的作用，水浮力较大项目宜适当考虑增加底板厚度，防水混凝土底板厚度不得小于250mm。

此外，地下室防水工作对地下室整体建设起到非常重要的作用，在实际建设过程中，防水等级应该根据规范来确定，应该采用结构自防水混凝土和耐久性较好的卷材加强防水，而且还应该设置相应的排水管道来解决地下室的排水和渗水问题[1]。

二、地下车库超长问题及应对策略

因地下车库不适合使用永久性的伸缩缝，根据地下车库自身的特殊性，国内地下车库空间设计不合理导致地下车库超长的问题特别常见。为解决这一现状，一方面可以对地下车库的结构布置进行优化设计，另一方面可以优化温度应力和相应辅助结构的设计构造方案。对于地下室外墙设计可以通过提升配筋率的方式来提高地下室外墙承载力，配筋率必须高于0.3%，相邻钢筋的间距要控制150mm以内。对于选择施工水泥问题上，應选用低水化热类的水泥，同时在实际的浇筑中，要控制其比例做好保养工作。

此外，考虑到如主楼与车库之间容易有不均匀沉降现象出现。因此，一方面应尽可能选不均匀沉降小的基础形式，另一方面也可以根据地下车库和主楼之间设计相应伸缩后浇带的方式来缓解不均匀沉降的问题，且伸缩后浇带的间距设置应该保持在30～40m为宜，后浇带中的混凝土应该比其他位置的强度高一个等级，从而达到混凝土浇筑的收缩率和膨胀率标准要求[2]。

三、地下车库消防车荷载问题及应对策略

地下车库中还需注意消防车对楼面的作用问题，需要对汽车轮压和车辆满载重量所形成的动荷载效应充分考虑到位，和动力系数和楼面覆土厚度等因素也有着直接关系。汽车荷载归属于动力荷载，板顶覆土的厚度对汽车动力荷载的扩散及缓冲起到直接作用。如果板顶的覆土厚度较厚，且大于等于0.7m时，则对轮压荷载动力没有明显的影响，此时可取动力系数1.0;如果板顶的覆土厚度较薄，且小于等于0.25m时，可以忽略其产生的影响。顶板覆土或面层覆土厚度越大，越能充分扩散轮压，如果覆土厚度足够大能使轮压充分扩散时，可以将汽车轮压荷载根据均布荷载来设计。

四、地下车库抗震设计问题及应对策略

抗震设计同样是地下车库设计中不容忽视的重点内容之一，如果地基结构设计不合理，将会严重影响车库整体抗震能力，对人们人身安全造成威胁。结合建筑施工审核标准可见，半地下埋深高度标准必须高于地下室外地面，要以室外的地面为起点计算实际建筑高度。但不管是地上还是地下结构的墙柱设计都必须遵循统一、协调的原则。建筑上层结构的嵌固点是地下车库的顶板，必须确保地下车库一层及上层结构的抗震等级相同，而一层以下的抗震等级可逐渐减弱。根据地下车库的结构设计标准可知，上部结构的嵌局部位应该在地下车库楼层的顶板上，而且应该使用梁板式的结构，如果地下车库顶板是无梁楼盖的，应该将嵌固部位向下延伸，此时需要结合不同地下车库建筑结构科学合理的选择抗震等级[3]。

五、地下车库保护层和垫层厚度问题及应对策略

结合以往大多数工程实践可知，迎水面钢筋保护层的厚度和地下室结构厚度没有满足规定的标准限制是造成渗水漏水现象最主要的两大原因，应对车库保护层及垫层厚度设计进行相应改善。地下工程防水技术规范明确规定防水混凝土结构厚度应该大于250mm、裂缝宽度应该小于0.2mm，而且要保证不能贯通。一般情况下，迎水面钢筋保护层厚度应该大于50mm，防水混凝土结构底板混凝土垫层强度等级应该大于C15、厚度应该大于100mm，在软弱土层中应该大于150mm。

六、地下车库裂缝控制设计问题及应对策略

根据建筑设计规定地下车库外墙裂缝宽度不得超过0.2mm以上，但由于建筑年限的增长，易造成外墙混凝土收缩，因本身结构等因素影响，拉应力较大易造成收缩裂缝等问题，同时由于施工时往往忽略外墙抗裂性能的考量，或地下车库结构设计不科学，极易导致渗漏和裂缝问题出现。为降低这些问题出现，首先，可以采取补充收缩混凝土设计方法，将膨胀剂混入混凝土中再加水搅拌，可以产生大量膨胀性结晶水化物，其具有较大抗拉应力，可有效减缓或避免墙体收缩造成的裂缝，同时还能够使混凝土更加致密化。其次，可以采取设置膨胀带的设计形式，结合实践总结出通常超过60m可以设置膨胀加强带，可以有效避免混凝土因收缩导致的外墙裂缝问题。同时，也可以采取设置伸缩后浇带的方式，后浇带能够在早期对混凝土释放约束力，可以起到制约混凝土的作用，有效预防地下车库的裂缝问题。后浇带的布置应尽量简洁，避免过多转折，后浇带布置时应考虑施工标段划分因素。[4]

七、地下车库其他结构问题及应对策略

地下室顶板可预先考虑园林建筑定位，预留钢筋，如园林泳池的侧壁、凉亭基础及荷载等。并预先考虑顶板上施工车辆的荷载。在外墙配筋方面，单层地下室一般侧壁计算时按上部铰支、下部嵌固计算;在顶板开洞处，采取和实际受力状态相符的计算模型进行配筋。地下室车库入口顶板建议采用平板结构，若采用梁板体系，上翻梁突出板面高度不超过300mm为宜。

结束语：

由于地下车库结构设计较为繁杂，因此设计工程师必须足够重视车库结构设计中可能出现的问题，并针对性给予相应的应对策略，采用科学合理的设计理念及实行多方面综合性的考量，结合实际建设问题及以往建筑经验，在保证安全，满足规范前提下，合理选择方案，降低造价，优化结构设计。

参考文献

[1]万泉.地下车库结构设计管控要点及优化策略[J].低碳世界，2020，10（2）：109-110.

[2]王伟良.无梁楼盖地下车库结构设计及工程事故分析[J].建筑结构，2019，49（S2）：191-198.

[3]王强.无梁楼盖地下车库结构设计中存在的问题及对策[J].建材与装饰，2019（32）：92-93.

[4]刘智.无梁楼盖地下车库结构设计及施工风险控制要点分析[J].工程技术研究，2019，4（7）：152+174.

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