人防地下室结构设计中存在的若干问题分析

卢国华

(江西省建筑材料工业科学研究设计院，江西 南昌 330001)

1 前言

根据《中华人民共和国人民防空法》，人民防空是指国家根据国防需要，动员和组织群众采取防护措施，防范和减轻空袭灾害。人民防空工程是为保障战时人员与物资掩蔽、人防指挥、医疗救护等需要而修建的地下防护建筑。防空地下室是结合地面建筑修建的战时用于人民防空的，具有一定防护能力的地下室。防空地下室设计必须贯彻“长期准备、重点建设、平战结合”的方针，并应坚持人防建筑与经济建设协调发展、与城市建设相结合的原则。人防地下室的结构设计包括平时和战时两种情况下的设计，由于人防地下室工程设计的特殊性，在结构设计过程中往往存在若干问题，给人防地下室工程带来隐患，为此，必须对人防地下室结构设计存在的若干问题进行必要的分析。以便使人防地下室结构设计选型更合理，造价更经济，结构更安全，平战结合更方便。

2 设计中存在的若干问题

2.1 防空地下室结构的选型不合理

防空地下室结构的选型，应根据防护要求、平时和战时使用要求、上部建筑结构类型、工程地质和水文地质条件以及材料供应和施工条件等因素综合分析确定。而在实际设计过程中往往存在结构选型不合理，造成人防地下室设计出现浪费，结构构件布置过于复杂，地下室不利于“平战结合”。

2.2 漏荷载或取值偏小

(1)漏平时使用情况下的荷载

如:漏底板上的水池自重荷载，漏顶板设备用房活载和隔墙自重荷载，漏顶板施工通道、消防车道等活载;顶板局部覆土较厚处，荷载取值不足。在满足抗浮要求的情况下，顶板覆土很厚时，覆土内宜增设轻质材料，而不一律用土覆盖。

(2)人防构件等效静荷载取值偏小

在满足外墙“考虑上部建筑影响”条件的情况下，核武器作用下外墙等效静荷载取值应按《人防规范》表4.8.3查取后再乘以放大系数;漏出入口人防通道顶、底板的人防荷载。人防结构构件等效荷载标准值若是查表，取值要注意其适用条件，不符合查表条件时应按规范公式自行计算。

(3)底板荷载取值不正确

在有桩基础的人防工程中，《人防规范》表4.8.15的底板等效静荷载取值，不仅与地质情况有关(饱和土或非饱和土)，还和桩的计算受力类型有关。表中所指的“端承桩”是指不计摩擦力的纯端承桩，其它的桩都应按“非端承桩”查表;

(4)底板计算模型及基础设计中的问题

没有人防工况下的计算(反向);没有正向荷载下的计算(底板卧置在原状土上和筏板类基础除外);没有取以上计算的控制条件作为设计依据。桩身正截面受压承载力计算缺漏(尤其是大直径灌注桩)，或桩身正截面受压承载力计算未计入人防荷载，或承台设计时未进行人防工况下的强度验算。人防工况和平时工况应分别进行计算，取其控制条件作为设计依据。天然地基扩展基础持力层或桩基持力层下面存在软弱下卧层，有的工程既不进行沉降验算，又不作软弱下卧层地基承载力验算;当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物(如地下室车道、地下水池等)存在上浮问题时，未进行抗浮验算。地面堆载、大面积填土未根据具体工程情况考虑桩侧负摩阻力对基桩承载力的影响等。

2.3 人防地下室外墙配筋问题

人防地下室外墙为一侧与室外岩土接触，直接承受土中压缩波作用，另一侧为防空地下室内部的墙体。顶板与外墙之间二者刚度接近时，外墙上部可近似按固定端与铰支之间的支座情况考虑;底板刚度远大于外墙时，外墙下部支座可视作固定端，各构件之间支座条件应相互协调一致，需注意配筋及构造应与实际受力状况相符。当地下室内部横隔墙较多或上层建筑的柱子沿外墙向下直通到基础底板，外墙可按支承在内部横墙(柱子)与楼板上的双向(单向)板计算;当地下室内部横隔墙较少或无横隔墙时可考虑上下两端支承，按下端嵌固在基础底板、上端简支或嵌固在顶板的单向板计算。即地下室外墙按受弯构件计算，这与外墙所受平面外水平荷载(爆炸等效静荷载、土压力、水压力等)的作用特点是一致的。这样计算得到的配筋是受力主筋，即竖向分布筋。对于单向板或双向板而言，受力主筋应布置于墙板外侧，而非受力的水平分布筋布置于墙板内侧。这与一般剪力墙分布筋的排列方式不同。但很多设计中外墙钢筋按一般剪力墙的排列方式布置，这将造成墙体的有效厚度减小。

(1)防护墙体的厚度局部削弱。人防地下室与非人防地下室之间的防护密闭隔墙(临空墙)由于设备(消防栓、配电箱、接线盒等)暗装，导致防护隔墙局部不满足防护与密闭要求的厚度。《人民防空地下室设计规范》(GB50038－2005)中第3.2.5，3.2.6，3.2.9，3.2.10，3.2.11，4.7.2 等强制性条文都对防护墙体的厚度作出了明确规定。

(2)门框墙上挡墙加强梁的设置位置。当防护密闭门上挡墙较长时，往往需在挡墙下端设置加强梁，作为抵抗水平冲击波荷载的加强构件。

(3)防倒塌措施。城市地下空间结建式人防工程的开发，多是以经济利益为主，常常忽略人防工程的出入口防倒塌问题，多数出入口设置在建筑物倒塌范围之内，有的甚至没有采取防倒塌和堵塞措施，也没有进行战时防倒塌和堵塞的转换设计。这些对战时人防工程出入口构成了安全隐患，需要设计时合理布局出入口。

2.4 其他问题如出入口防护密闭门、消波活门等位置设置不合理，有条件设置为单向式却设置成直通式;防毒通道、密闭通道附近的积水无法排除;封堵问题;施工缝的布置;不满足最小配筋率;设备管线直接接入人防地下室，缺少密闭措施等。

3 结束语

综上所述，人防地下室的结构设计涉及内容方方面面。因此，为了做好人防地下室结构设计工作，设计人员必须概念清晰，对相关规范、图集条文和计算公式非常熟悉，还要求对专业知识、经验有一定的掌握和积累。

[1]中华人民共和国国家标准《人民防空地下室设计规范》(GB50038－2005)建设部、家质量监督检验检疫总局联合发布，2006年3月1日实施.

[2]《人民防空地下室设计手册》，《人民防空地下室设计手册》编制组.

[3]张剑芳 王中泽，某工程人防地下室结构设计的若干问题的探讨[J].国外建材科技，2006.03.