高层房建工程中的地下室结构设计探究

马海英　岳云冲

摘 要：如何提升高层建筑工程中的地下室结构设计，优化地下结构的稳定性及安全性，成为现阶段建筑工程行业工作人员的工作重点。本文就高层房建工程中的地下室结构设计进行分析。

关键词：高层;房建工程;地下室结构;设计

1 高层房建工程地下室结构设计中的难点

地下室在现代高层建筑设计及施工中的应用前景十分广阔，许多设计机构在进行高层建筑工程设计时都极其重视地下室结构设计环节，积极的运用了各种先进的设计手段和现代化的设计理念。但是，地下室成本占据整体工程总造价中的成本占比非常高，并且由于受到建筑工程施工现场的地质状况、抗浮能力不达标、沉降不均等多种因素影响，使得设计人员设计出的作业方案在实际的施工过程中常出现各种缺陷和问题。高层房建工程地下室设计中常见的难点如下：

1.1 变形缝处理难点

在房建过程中最常出现的变形缝主要包括沉降缝、伸缩缝和防震缝。沉降缝的设置应该从上部到基础底部全部断开，把整体建筑分成多个部分，并且要确保每个部分的沉降都能够保持均匀性，如此一来就能够避免因沉降差异过大导致建筑出现开裂的破坏问题。伸缩缝一般都是从底部基础以上把建筑物断开，从而防止建筑物因温度变化影响而发生开裂现象。对于高层建筑工程来说，应该尽量避免设置防震缝，如果结构的竖向或者平面布置不规则且无法调整时，可以设置防震缝将建筑划分为相对简单的结构单元。防震缝可以结合沉降缝贯穿到地基，如果没有沉降问题时，可以从地下室或者基础以上贯通。如果遇到多层地下室，并且上部结构是带有裙房的多塔结构时，可以用防震缝将裙房从地下室以上进行分隔，同时好要确保地下室顶板具有极强的刚性和整体性，这样就可以将地震所产生的剪力分散到不同的地下室部位。

1.2 地下室层高设计难点

一般情况下，地下室结构设计都是在确定了建筑方案后才进行设计的，因此，在进行地下室结构设施设计时，一定要尽量与建筑设计相契合，而不能大幅度的调整建筑设计。地下室的层高直接影响着整个建筑的施工建设质量，因为地下室层高会对基坑支护等产生影响，所以设计人员要尽量的对地下室层高进行把控，通过科学地调整地下室建筑布局以及合理布置对柱网，从而有效的降低地下室的层高。地下室层高控制问题在地下室造价上具有重大意义，只是这方面的内容常常被设计人员所忽视。

1.3 平面结构设计难点

设计人员在对地下室的平面结构进行设计时，要从两个方面考虑：一是地下室整体的承重能力，二是地下室的空间布置。不同的建筑项目工程对地下室的承重能力和空间布置的要求也不尽相同。例如，对于酒店和商场的地下室空间的设计，它的主要需求集中在停车方面，因此必须要满足承重能力强和空间大的要求。而对于居民楼的地下室平面设计，由于是交给不同的住户使用，因此在结构设计上要尽量的表现出多元化的特点，来满足不同住户的个性需求。

2 高层房建工程中地下室结构设计的要点

2.1 荷载合计

高层房建地下室结构的荷载设计主要包括：自重荷载、土压力荷载、地面建筑荷载、人防荷载和暴动荷载。我国建筑工程地下室结构设计相关规范中明确指出了设计人员在设计过程中，要综合地下室各个部门的综合荷载，结合各个工程自身结构特点，严格按照相关规定展开荷载组合，并确定了地下室结构中参与荷载的部分为顶板、侧墙、外墙、内承重墙和基础;設计人员务必要明确各个荷载部分的各项荷载标准值，以做好整体地下室的防控荷载组合。

2.2 顶板设计

顶板设计是地下室结构设计中的一项重要工作。设计人员在进行顶板设计时，要确定其厚度指数符合建筑结构标准，能够充分满足地下室人防的需求，设计人员还应该严格按照“抗震设计规范”来进行上部结构的顶板嵌固，并严格设计顶板强度和侧向刚度。另外，设计人员在进行地下室设计过程中，要向下算一直到满足嵌固端要求的地下室底板，在计算剪力墙的底部加强区域时，要将地下层包含在内从地面向上算起。

2.3 底板设计

在进行底板设计时，要考虑底板的受力情况，还要考虑地下室底板的抗渗透性和防水性能。设计人员要严格按照标准设计地下室底板的厚度，调整配筋量和配筋率达到要求的标准，同时还要结合实际情况计算出底板部分的支座弯矩传递到梁所需要的抗扭钢筋参数，另外，设计人员必须综合设计地下室底板部分的桩筏基础和桩箱部分，以确保满足抗弯、冲切、剪切及局部受压等功能。

2.4 外墙设计

设计人员在进行地下室的外墙设计时，要调整弯矩，将荷载分项系数考虑在内，确定底部为固定支座，对地下室进行多跨度连续计算。要保证外墙部分的底板抗弯能力不小于侧壁部分的抗弯能力，并且要保证底板的厚度与配筋量相符合。在高层建筑地下室的外墙设计时，地下室的地面部分若无楼板支撑，则要根据实际情况计算模型，确保配筋构造与实际情况相符合。

2.5 控制措施设计

高层房建地下室结构设计人员在设计时还要做好控制措施设计工作，要综合考量建筑项目工程的地域情况及南北方不同的设计细节。设计人员在进行控制措施设计时，要考虑到地下室的抗渗性能，可以采取“补偿收缩混凝土”的原理进行抗渗处理，通过降低混凝土的最终收缩率，从而达到控制裂缝的效果，提高房建工程地下室的抗渗性能。

2.6 保护层设计

在高层房建地下室结构设计过程中，设计人员要严格按照《地下工程防水技术规范》做好保护层部分的设计，结合现场的实际情况，确保防水混凝土底板的混凝土垫层厚度指数不能小于C15厚度，且要大于等于100mm，保证施工现场的软土层部分的设计厚度不小于150mm，防水结构中的迎水面钢筋保护层不小于50mm，防水混凝土结构厚度不小于250mm。

高层房建的地下室具有重要的使用功能，地下室结构的设计就成为了整体设计中的一项重要工作，设计人员要综合考量地下室结构的各项问题，从多角度来优化地下室结构，科学合理的设计地下室结构，从而保证地下室功能的正常体现，提升建筑工程的整体质量。

参考文献：

[1]周开富.高层建筑工程中的地下室结构设计探究[J].低碳世界，2019，9（12）：183-184.

[2]邹桂明.建筑工程地下室结构设计分析与探讨[J].门窗，2019（22）：167.