建筑工程地下室结构设计剖析

刘伟跃

摘要：现在，高层建筑普遍都会设有地下室，随着施工技术的不断发展，建筑的地下室层也逐渐增加。地下室结构的设计是建筑设计中不可缺少的部分，也是设计过程的内容中相对困难的部分，因为地下环境的不稳定性、地理条件、基础不均匀沉降等许多因素会影响地下工程的设计质量。本文就地下室结构设计的重难点进行剖析。

关键词：建筑工程；地下室；结构设计

中图分类号：TU93 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2016）11—165—02

前言

深层剖析建筑工程地下室设计中的重难点，能促进行业内建筑设计工作者地下室结构设计的技能，提高建筑物的整体质量，也有助于提高我国建设工程的地下室设计的整体能力。地下室的设计，需要关注几个关键的点，只有正确处理和应对这些关键点的设计，才能真正实现建筑地下室结构设计质量的提升。

1地下室结构设计重难点概述

地下室工程涉及内容非常复杂，在地下室的建筑结构设计中，需要综合考虑防火、使用功能、人民防空要求、设备和管道、道路、排水、通风、照明等各种专业间的协调合作。对于大底盘地下室的高层建筑群体来说，塔顶部分在使用阶段通常不会出现抗浮问题，但楼底和纯地下室往往存在抗浮不符合标准的情况。因为实际的地下室抗浮设计倾向于考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水的关注更少、考虑不足，因此也会造成施工过程中因为抗浮不够而出现局部破坏，加上地下室防水工程是一项系统工程，涉及许多方面，如设计、施工、材料选择等多个因素，因而使得地下室结构设计困难重重。

2地下室结构设计的几个关键

2.1平面结构设计

在建筑地下室设计中，地下室平面结构设计是一个关键的设计，但这个关键设计其影响相对较小，只需要确保足够的承载力和空间布局合理的程度就可。如建筑地下室平面结构设计是基于建筑面积、分布和建筑的户型设计，住宅设计中，地下室平面结构设计应该让每个房间空间压缩在合理的程度上，地下室尽可能更多的空间，让更多的人可以使用，和酒店地下室平面结构设计是完全不同的应该设计一个停车场，在保证足够的承重的情况下，试图设计一个足够大的停车位。地下室平面结构设计应该考虑到开发人员的意图、承载力、建筑功能等的基础上，其设计可以保证科学性和合理性。

2.2抗震设计

一般来说，地下室是抗震设计的常见问题：在多层建筑中，地下室的埋深是不够的。在现代的地下室的结构设计中，考虑抗震性能是很重要的，尤其是在一些地震多发地区。地下室的抗震性能设计，应当保证足够深度的地下室髅越高，为了改善其抗震性能，地下室的埋深越深。房屋的层数和地下室层达到了10层，根据层高度和最高范畴应该满足高规12.1.8的相关埋深要求。此外，地下室的抗震性能高度和地下室的墙壁结构、材料密切相关，建筑师在地下室设计的过程中应当根据实际的施工设计图纸、科学方法的应用的墙壁地下室，实现地下室的抗震能力的预期标准。此外屋顶和上层建筑的地下室牢固贴合，地下室建筑的抗震等级应部分和地面地震等级是一样的，例如，地震等级的建筑是二级的，所以建筑的地下室的抗震也应达到二级水平，确保建筑地震整体的稳定性，以免由于地下室的抗震性能低，导致建筑物倒塌。

2.3抗渗抗浮设计

如果是在浅层地下水位，或在雨中更多领域建设，对地下室层建筑的二楼，常规都要考虑到使用阶段的抗浮问题。纯地下室面积，裙房的位置可能是抗渗透率不符合要求。因此，对于建筑地下室的渗透性、抗浮设计也是非常重要的，也是建筑整体质量和安全的重要内容。具体可以采取以下措施来改善建筑地下室的渗透性航浮性能：在相关建筑设计条件允许，提高建筑的高度基坑底部的设计，这样就可以在一定程度上，可提高抗浮、渗透效果；尽可能的采用无梁楼盖和宽扁梁应用，可以有效地减少地下室的高度航浮水位的降低，增加建设抗浮、渗透阻力，增加地下室的重量，可以使用衬底加载和侧壁加载和屋顶加载方式，这种方式相对容易实现，应用程序在施工过程非常简单和方便。设计抗拔桩，此办法是抗渗抗浮设计很常用的方法之一。抗拔桩一般情况都要嵌入到埋藏浅、坚硬的基岩之内，但因受施工条件和造价因素的制约，抗拔桩入岩一般不深，这就需要施工过程中对桩端进行灌浆处理。若上覆土层厚度太大，抗拔桩进不到基岩处，那就需要在桩下部设扩大头，提高抗拔桩的抗拔能力。

2.4结构超长情况处理

整体设计要求施32，超长地下室结构经常发生。很多情况下超出40～60m。尽管在温度效应的观点，地下室是受影响相对较小的，但地下室所处的环境影响是更大的，所以设计应当采取有效防止裂缝。在这种情况下，地下室在温度和湿度的影响很小，但很容易受到周围环境引起的压缩力和约束力，并且产生裂缝，因此，最重要的问题是如何采取有效的手段来控制地下室超长结构裂缝产生。一般来说，可以采用添加后浇带的方法，普通设计的后浇带宽度80厘米到100厘米，倒带的钢筋的保护下不容易断裂，在超长的情况下，后浇带的宽度应该适当改变，据圈钢需要的最小尺寸和圈需要空间来确定实际的操作。此外，把微膨胀剂掺到混凝土内；超过六十米的地下室结构设置膨胀加强带；采取相应办法提升钢筋混凝土抗拉力。目前，在实际工作中，已经竣工投产的多个建筑，在应用上述方法并进行合理施工的前提下，其应对结构超长的能力已经超过了设计规范上的相关要求。

2.5外墙结构设计

地震会对地下室结构几乎没有影响，而且没有成熟和简单的计算方法考虑地震作用，风荷载在地下室外墙平面内形成的内力比较小，外墙垂直荷载产生的内力的结构是安全的，且不具控制功能。具体来说，建筑物的地下室外墙的压力需要从两个方向，一个是垂直的方向，一个是水平和垂直方向的压力，从地下室建筑的质量上，横向压力来自于建筑周围的土压力。此外，大风还会使建筑物的地下室一定压力的增加，建筑设计应充分考虑地下室在不同条件和情况下压力的形势下，通过合理的设计，以确保建筑地下室墙在各种情况下可以保持足够的负载能力。在建筑地下室需要首当其冲的水平和垂直方向相对准确的估计后在进行建筑地下室外墙施工，水和钢筋混凝土的比例用于合理的规定，以确保地下室外墙抗压能力，同时确保成本不会超过预算。

2.6顶板结构设计

地下室顶板是地下室与上部连接和联合部位，其质量和性能关系建筑地下室和上层建筑的功能协作，因此，对于地下室屋顶的设计也应注意。地下室顶板结构的设计应充分考虑设备行高和保护土壤的基础上。地下室顶板结构设计，其承载力计算值应当合理就算，充分考虑建筑的功能高度、建筑的功能、建筑面对恶劣的环境等。对于某些特定功能的建筑，地下室也需要考虑防爆艘其爆破动载荷达到消防车作用板面的爆动荷载，为了确保爆炸后建筑地下室能够起到稳定建筑整体的作用。地下室顶板结构设计，功能是基于实际情况，准确的负荷计算结果的基础上。相关建筑设计人员，在地下室顶板结构设计的过程中应该注意这一点，充分考虑地下室顶板设计考虑因素，为了避免考虑设计不充分造成的漏洞，导致严重的后果。

3结语

地下室结构设计是建筑工程设计中比较复杂和重要的部分，地下室工程占整个工程造价比例越来越高，此结构设计合理与否对于工程造价，结构安全和正常使用有直接影响。建筑设计人员应当充分考虑各种影响因素，通过合理、可行的手段，对地下室的相关结构进行良好的设计，从而提升建筑整体的质量，增加建筑的稳定性和其他相关功能。