对建筑地下室结构的设计分析

王红菊

摘要：在建筑工程体系展开施工之前，务必要最大限度的确保结构设计呈现出的合理性，这是对建筑工程使用安全以及施工功能保障的关键所在，特别是建筑的地下室结构，如果说结构存在任何的不合理，那么所带来的安全隐患是不可想象的。本篇文章主要针对建筑地下室结构的设计分析工作进行了全面详细的探讨，以期为我国建筑地下室结构的设计分析完善做出贡献。

关键词：建筑；地下室结构；设计；分析

在如今城市化进程不断加快的背景下，城市土地越发紧张，相关建筑工程为了能够提高土地利用率，便加大了对于地下室空间的应用力度，而这也直接使得地下室结构设计工作成为了一个重点所在。下文主要针对建筑地下室结构的设计分析工作进行了全面详细的探讨。

1、研究地下室结构设计的意义

在如今城市飞速发展的过程中，城市人口数量正以一个惊人的速度不断增长，而在这一过程中，相关地面设施、结构由于土地面积的越发紧张，已经无法完全满足城市商业体系需求。那么在这一环境之下，地下结构的发展，便成为建筑行业发展的重点。而地下结构的发展，确实有效的缓解了城市的地面压力，并且一定程度的降低了能源耗损。近几年部分城市除了在不断加大地铁修建工作的过程中，更多重视的是地下工程，而地下商场以及停车场便是其中的重点。但是部分地区由于处在地震多发区，那么针对地下室空间所进行的结构抗震设计加以重视，便成为了一个至关重要的问题。除了需要针对地下室表现出抗震设计加以重视以外，还必须要对地下室结构的顶板、平面、外墙模等几个重点部分加以设计。总之，只有完全确保了地下室结构本身设计的合理性，才能够真正的确保建筑使用安全。

2、地下室结构的设计

2.1地下室结构平面设计

在执行地下室结构设计工作过中，需要对于多个不同环节加以考虑，其中不仅涉及到排水、防火等方面的重要问题，还需要针对采光、通风、人防等方面加以重视。特别是在地下室本身设计长度不一致的情况下，就需要从更加专业性的角度来进行思考，确保相关的变形缝能够得到适当的处理。这主要是由于变形缝的存在，会导致防水受到影响，那么就需要尽可能的选择后浇带设计。并且为了满足地下室的通风和采光需求，还应当要进行科学合理的采光井通风井设置，务必要确保位置合理，防止对上部结构稳定造成影响。

2.2地下室顶板结构设计

对于建筑上部结构来说，地下室的顶板就是以一个水平约束支座的结构存在，所表现出的约束效果，完全是以自身的刚度大小来决定的。那么在对地下室执行设计工作的过程中，就应当要针对顶板位置的设计工作加以严格控制，确保厚度至少符合160mm的标准，进而满足结构刚度标准。

2.3地下室外墙结构设计

2.3.1荷载

外墙所承受的荷载主要涉及到两种类型：水平荷载，这部分荷载来自于人防和地面荷载影响；竖直荷载，这部分荷載不仅来自于地上的传重还有地下室自重。对墙体进行配筋时，需要对竖直墙面的水平荷载进行相关计算，尤其是其弯矩的大小。

2.3.2静止土的压力系数

静止土压力大小，需要采用实验的方法予以确定，假若不具备实验条件，可参考以下数据：沙土压力大约在0.34～0.45这一范围，粘性土压力大约在0.5～0.7这一范围。

2.3.3地下室外墙的配筋

对该部分进行设计时，不是参考扶壁柱实际尺寸进行计算的，一般是根据双向板来展开相应计算的。在计算配筋的过程中，外框架这一部分按照双向板进行计算，其余按照单向板进行计算。考虑到扶壁柱本身竖向荷载偏小，因此，应对位于内外两侧的主筋进行一定程度的加强。

2.4地下室的抗震设计

对于地下室设计而言，抗震设计属于重要组成部分，若该方面处理不当，将会对建筑整体抗震性能造成一个十分不利的影响。无论是上部结构，还是地下室结构，二者的墙柱结构应保持相同。顶板板面标高一旦发生变化，且错层甚至超出了梁高，此时应采取必要的应对措施，如若不然将会对地下室的整体设计造成不利影响。

为强化地下室结构的实际抗震能力，应做好以下工作：一、选址时，应保证地基具有足够的稳定性，所选地段不可过于靠近山体；二、当地质条件几乎相同时，应尽量选择那些埋深较大的线路；三、在施工环节，建议选择暗挖法进行施工；四、在地下室结构中，对梁、柱的节点进行处置时，如果条件许可，尽量采用弹性节点。

2.5地下室的人防设计

对于高层建筑而言，其地下室应具备人防作用。在一般建筑中，其地下室人防等级普遍集中在五、六级的水准，相较那些没有人防功能的地下室而言，该类地下室既有一定的防辐射功能，又有一定的防核爆功能，因此，无论在材料方面，还是在内力计算方面，又或者在结构方面均有着相对特殊的要求。当具有人防作用的地下室被定为为主体结构时，那么平时荷载将发挥相应的控制作用。

2.6地下室的抗浮和抗渗设计

对地下室进行抗渗设计或者抗浮设计时，经常需要面对以下情况：一、没有根据勘测要求对地下水位进行准确确定；二、没有对斜坡道进行相应的抗浮的验算，还存在抗浮验算不符合要求等问题。

进行抗浮设计的过程中，地下水位及其相关变动是一个十分必要的参考依据，目前对抗浮水位设计标高的确定越来越引起我们的重视，许多城市的勘察报告中抗浮水位设计标高要求在室外地面以下半米深，以确保因雨季施工或施工不当而造成抗浮不足，进而导致地下室发生局部损毁。

2.7优化选型

对建筑物结构进行设计时，一方面要保证其承受力足够，另一方面要保证其抗侧力的刚度符合标准，即便存在外力作用，也能保证结构的侧向移动不会超出规定范围。结构选型是一个十分复杂的问题，不是纯粹的结构问题，既要考虑地基的承载力问题，又要考虑结构的安全性，还应该考虑成本问题。

2.8地下室保护层和垫层厚度

根据《地下工程防水技术规范》的规定[6]，防水混凝土的等级应保证在C15以上，厚度应控制在100mm以上，软土层厚度应控制在150mm以上。混凝土防水结构厚度应控制在250mm以上，防水工程的迎水面混凝土钢筋保护层厚度应控制在50mm以上。若结构厚度不足，低于规范标准，那么更容易发生漏水或者渗水的问题。规范在重新修订之后，对有关数值进行了一定的提高，在施工过程中应特别注意这一点，以避免数值不达标的发生，进而降低工程质量的发生几率。

3.结束语

综上所述，对于现阶段的建筑工程体系来说，地下室空间已经成为了极为关键的一个构成部分，地下室所表现出的质量水平将会对于建筑工程整体的生产质量造成直接影响，因此，务必要强化地下建筑结构设计工作的完善性。同时，在设计工作执行过程中，地下室结构设计任意换还应当要对于质量、经济性这两个主要原则加以重视，直接从技术性的角度来使得这两个方面的问题得以解决，最大限度的保证地下室结构安全性，这对我国建筑行业的发展起到了至关重要的作用。

参考文献：

[1]伊向森，王明莹，张文天.关于地下室结构设计探析[J].科技致富向导.2010（17）.

[2]陈远森.浅议高层建筑地下室结构设计中应注意的几个问题[J].黑龙江科技信息.2008（29）.

[3]杜发记.地下室防水设计问题的若干思考[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2011（04）.