地下室结构设计工程中常见问题分析及对策

农云开 申娟

摘要：随着社会的不断向前发展，人口的增加，城市建设用地资源越来越匮乏，高层建筑越来越多，为满足停车、高层设备用房、消防水池等设计要求，地下室和地下车库大量出现，本文对地下室结构设计工程中常见的问题进行分析并提出了相关对策。

关键词：地下室；结构设计工程；问题；分析；对策

随着社会的发展，人口的增加，高层建筑的大量出现，地下室工程在车辆停放、设备用房、消防等方面发挥着越来越重要的作用，提高地下室的设计结构，更好的满足城市高层建筑的各项功能，我们还有许多工作要做，本文对地下室结构设计工程中常见的问题进行分析并提出了相关对策。

1.地下室结构的平面设计

地下室工程设计面非常广、技术难度高、施工难度大，高层建筑的地下室结构设计要

考虑地下室的使用功能、防水、防火、通风、采光等各项技术，同时地下室处于整个建筑的底端，如果质量设计不合理，会影响高层的生活和工作，甚至对人们的生命财产安全构成威胁。地下室的设计长度超过规定长度时，需要其他专业与结构专业配合，确定是否设置变形缝，要做好变形缝的防水处理。如果地下室过长，可以对地下室进行分割，通过较窄的通道将各地下室之间相互连接起来，用来满足功能使用和管道连接要求，可以将变形缝设置在通道处，这样接缝处受力小，处理方便。地下室在平面设计中要综合考虑采光和通风，因为地下室处于地下，加上空气流通比较困难，如果采光和通风不达标会影响生活和工作[1]。

2.地下室外墙结构设计

地下室外墙结构设计主要集中在荷载、外墙截面和标高等几个方面。

地下室外墙荷载主要来自于水平方向和垂直方向的荷载，水平方向荷载包括室外地面堆载、侧向土压力、地下水侧向压力和人防等效静荷载；垂直方向荷载包括包括上部及地下室结构的楼盖传重和自重等。因此在外墙荷载设计中一定要考虑周全，如果横向或纵向承载力存在不均匀的现象，很有可能导致整栋建筑出现倾斜、裂缝、沉降甚至倒塌的危险。

地下室的外墙截面设计时，要充分考虑土压力引起的效应，这种效应为永久荷载效应。地下室外墙承受的土压力要尽量考虑静止时候的土压力，通过多重试验，测试静止土压力值。如果不具备试验的条件，可以抽取沙土、黏土各取一定的比例进行试验。水位稳定的水压力为永久荷载，分项系数可取1.2；水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑，分项系数宜取1.3。有人防要求的地下室外墙的永久荷载分项系数，当其效应对结构不利时取1.2，有利时取1.0；抗爆等效静荷载分项系数取1.0。

地下室外墙要根据墙面和柱子的大小和双向板的厚度合理计算分配钢筋的型号和大小尺寸；对地下室结构的整体进行电子测算后得出扶壁柱配置钢筋的数量和型号大小。再按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。外墙和扶壁柱的钢筋变形相互协调，保证外墙水平方向、垂直方向和扶壁柱拥都拥有足够的钢筋，地下室外墙结构稳定，维护整栋建筑的安全。

地下室地板的标高要按照标准进行设计，底板标高变化处要增设横梁，横梁的宽度与底板的厚度相符，否则设置一根横梁，梁宽小于底板的厚度，仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。楼梯的开洞位置要设置楼板支撑，不然没有承重，不符合设计标准，同时设计模型和钢筋的构造要做到与实际相符。

3.地下室的防水设计

地下室的地理位置很低，但是对整栋建筑来说，又起到十分重要的作用，地下室的防水设计十分关键，甚至决定着整个地下室设计的成败。在进行地下室防水设计时，要充分根据工程的性质、使用要求、建筑所处的地理位置、气象条件、各阶层的重要性等来确定防水的等级。不论防水等级的高低，在地下室混凝土使用中都要采用结构自防水混凝土，混凝土的厚度和高度要根据防水级别和抗渗等级来确定，不能人工增加或者减少。同时地下室防水层应该具有相应的坡度，更好达到排水要求。在设置混凝土防水层的基础上安装防水卷材，防水卷材的选择上要根据地下室环境恶劣程度和耐用要求，选择质量好、品牌合格的防水卷材。防水卷材在铺设过程中要注意防范和保护，出现卷材破裂和开胶等现象要及时更换和修补，不然就失去了防水卷材的意义。地下室应该设置排水管道和排水沟壑，便于及时排水，部分建筑的地下室要增设排水泵，在自然排水无法满足要求的时候使用人工抽水，做到及时排水，维护广大人民群众生命财产安全。

4.地下室抗震设计

我国是一个自然灾害频发是国家，一次地震给人民群众的生命和财产带来的威胁是无法计算的，河北唐山地震、四川汶川地震和青海玉树地震给我们带来了惨痛的教训。地下室处于整栋建筑的底层，如果设计不当，对整栋建筑的抗震性能产生巨大影响。在抗震设计上，首先对于半地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度，才能不计算其层数，总高度才能从室外地面算起，地下室的墙面和立柱与建筑的上部结构墙面和立柱要相互协调统一。地下室的四周设置抗震墙，可以使地下室的刚度大于地面层结构的刚度。抗震墙底部加强部位的高度应从地下室顶板算起，部分框支抗震墙结构位于地下室内的框支层不计入规范允许框支层数之内；与地上一层相连的地下室各层抗震墙的截面尺寸和边缘构件的纵向钢筋配筋率应不小于地上一层对应的抗震墙的截面尺寸，如果地下一层抗震墙的截面尺寸和边缘构件的纵向钢筋配筋率大于地上一层对应的抗震墙时，则地下二层及以下各层抗震墙的截面尺寸和边缘构件的纵向钢筋配筋率应不小于地下一层对应的抗震墙。同时在地下室地下地基上部应该增设减震设置，出现较强等级的地震时候，能够及时化解强烈地震对整栋建筑带来的破坏和影响[2]。

5.地下室保护层设计

地下室保护层和垫层的设计标准，根据国家相关标准，防水混凝土结构厚度不应小于250mm，裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通，迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm；防水混凝土结构底板的混凝土垫层强度等级不应小于C15，厚度不小于100mm，在软弱土层中不应小于150mm。

6.地下室墊层设计

垫层主要是分隔基底土层和底板混凝土作用，便于施工放线定位保证建筑物几何尺寸，保护钢筋绑扎过程中避免钢筋直接和土接触表面粘上泥土的情况。保护层和混凝土垫层及强度等级应按规范加注（GB50108-2001第4.1.6条）。否则就会产生如下类似问题：地下室外墙、底板等迎水面保护层厚40mm，底板与土接触处钢筋保护层厚35mm，不适合GB50108-2001第4.1.6条；柱保护层25mm，违反GB50010-2002第9.2.1条；地下室垫层采用C10混凝土，或底板下未做混凝土垫层，违反GB50108-2001第4.1.5条和第4.1.5条；未见地下混凝土构件环境类别划分与对应的钢筋混凝土构件保护层厚度，不符合GB50010-2002第9.2.1条等[3]。

7.总结

高层建筑是人类社会发展到一定程度的产物，同时高层建筑为日常生产、工作和生活带来了巨大的优势，我国正在推行城镇化建设，高层建筑的数量会越来越多，地下室处于高层建筑的底层，为满足人们停车、消防等各项需求，地下室发挥的作用更加突出，同时对整栋建筑的安全也起到至关重要的作用，但是地下室结构设计和施工又是一项非常复杂、技术难度高、涉及面广的工作，因此，只有培养高素质的设计施工队伍，运用科学的设计施工技术和工艺，提高地下室的设计和施工质量，保证城市建筑的安全，提高经济效益和社会效益，更好的造福于社会。

参考文献：

[1]庄致来，莫勇.地下室结构设计工程中常见问题分析及对策[J].中国新技术新产品，2010，09：126.

[2]杨耀辉，李冬彪.地下室结构设计常见问题分析[A].河南省土木建筑学会.河南省土木建筑学会2008年学术大会论文集[C].河南省土木建筑学会：，2008：4.

[3]孙昊.房屋结构设计中常见问题分析[J].江西建材，2011，04：51-52.