建筑工程地下室结构设计分析与探讨

韩梦伟 冯新恒

摘要：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。在建筑地下室的设计中，建筑设计人员应当充分考虑各种影响因素，制定地下室设计的功能目标，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，通过对地下室结构的合理设计，提升建筑整体的质量，增加建筑的稳定性和其他相关功能。本文对建筑工程地下室结构设计进行了探讨。

关键词：建筑工程；地下室；结构设计；分析探讨

导言

从目前来看，一般较高的建筑都设有地下室，而且随着建筑技术的不断发展，建筑的地下室层数也在逐渐增加，可以说，建筑工程地下室结构的设计，一直是建筑设计中不可缺少的一部分内容，也是在设计过程中相对较难的内容。对建筑工程地下室设计中的重点和难点的讨论，有助于提升行业内建筑设计工作者的地下室结构设计能力，提升建筑的整体质量，也有助于提升我国建筑工程设计中地下室设计的整体能力。地下室在设计中，需要关注多个关键点，即重点考虑的问题，只有正确处理和应对这些设计中的关键点，才能真正实现建筑地下室结构设计的质量提升。

一、地下室结构设计的特点要求

（一）地下室地的主体结构设计主要有：顶板、外侧墙、底板等一些构件。

（二）孔口防护设计，其中包含地下室的出入口的防护与消波系统，其出人口的设计包括对防护密闭门的选用、门框墙、临空墙的计算等，而消波系统则是对防爆破活门的选用和扩散室（箱）的设计。

（三）我们在对地下室进行结构计算时，其与上部结构是否进行一起计算，这种情况对于其计算的结果会产生较大的影响，地下室的底板多做为整体结构的基础，所以我们在进行结构设计时应该考虑其地基所产生的反作用力，而地下室的顶板做为建筑工程的重要组成部份，需要考虑组合完成后的静荷载，而其外墙则需要考虑来自于侧向的水、土的水平作用组合。

二、地下室结构设计中的问题分析

（一）不均匀沉降问题分析

地下室中存在一系列的质量通病，其中就包括不均匀沉降问题，这一问题的解决方法可以采用人工处理地基的方法来进行解决。对地基下的土层进行考察和研究，对于软土土质可以适当的加入一些岩石进行固定，从而提高软土层的牢固度，对地基下的土层进行压实处理，同时保证地基的施工质量，使得地基能够均匀受力，从而减少不均匀沉降问题的出现。

（二）人防地下室的问题分析

对于人防地下室的结构设计要特别注意人防构件的最小截面尺寸取值问题，按照国家的标准进行设计，使顶板的最小防护厚度、混凝土厚度都能实现建筑面层的防护作用。此外，人防构件的荷载取值问题、人防底板的荷载控制问题也是建设过程中必须要注意的设计问题。在考虑防空地下室在核爆动荷载作用下的动力分析时要采用等效静荷载法进行计算，人防地下室的设计还需要考虑人防底板的荷载起控制作用。

（三）抗浮、抗渗问题分析

在对地下室结构进行设计时，要注意考虑到抗浮的问题。根据建筑地下的水位的高度，来对建筑工程地下室结构进行设计，一般可采用平板式筏板作为地下室地面施工的主要材料，尽量增加地下室的重量，使得地下室在水位的影响下，不至于出现漂浮的现象，如果地下水位较高，可以适当的增设抗浮桩，对地下室进行加固处理，从而提高地下室的抗浮性能。地下室结构设计中，很容易出现渗漏的问题，要使得地下室结构具有较强的抗渗性能，首先要对钢筋混凝土进行设计，提高钢筋混凝土的抗拉能力，从而减少混凝土裂缝的出现。在地下室混凝土施工中，可以适当的加入一些抗变形能力加强的钢筋，以加强混凝土的稳定性。一般而言，地下室的侧壁会受到来自底板和顶板的制约，从而使得混凝土出现严重的膨胀或者是收缩的现象，想要解决这种问题，可以在侧壁中加设一道水平暗柱，以提高侧壁的拉应力，从而保障混凝土结构的完整性。但是值得注意的是，如果不重视对混凝土的养护，及时采用了上述的加固方法，也不能够解决实际的问题，因此，要注重对混凝土的养护工作，以保障混凝土的质量，从而减少渗漏问题的出现。

三、建筑工程地下室结构设计的要点

（一）地下室结构平面设计

地下室平面结构设计，是建筑地下室设计中的一个关键点，但是这个关键点的影响相对较小，只需要保证足够的承重能力和空间布置合理度即可。例如建筑地下室平面结构设计是基于建筑占地面积、和建筑户型分配设计的，在居民楼的设计中，地下室平面結构设计应当在合理程度上压缩每个房间的空间，使地下室尽量具有更多的房间，使更多的住户可以使用，而酒店的地下室平面结构设计则完全不同，应当设计出停车场，在保证足够承重的情况下，尽量设计出足够大的停车空间。地下室平面结构设计应当在综合考虑开发商意图、承重能力、建筑功能等的基础上进行，才能保证其设计的科学性、合理性。

（二）地下室外墙结构设计

地下室外墙结构的静止土压力系数是设计中重点考虑的因素，当静止土压力不具备试验条件时，就需要根据标准要求选取0.34～0.45的砂土和0.5～0.7的黏性土进行合理的操作。地下室外墙的配筋计算在实际设计中就要按照双向板的要求去计算带扶壁柱外墙的配筋，按地下室结构的整体电算去分析扶壁柱的配筋结果。此外还需要处理底板标高的变化，根据梁宽和梁内侧箍筋传递板的支座弯矩进行设计，在地面层的开洞位置设计外墙顶部的楼板支撑梁柱，并结合地下室外墙的实际情况以及车道底板的境况进行设计研究。地下室的外墙必须结合水、土的压力去验算外墙的抗裂系数，在设计中注意荷载、静止土压力系数，精确地进行室外墙的配筋计算和地下室的底板标高设计。

（三）地下室的顶板结构设计

地下室的顶板，是地下室和建筑上层连接、贴合的地方，其质量和性能高低关系到建筑物地下室和上层建筑的整体功能协同性，因此，对于地下室顶板的设计也应当重视。对于地下室顶板结构的设计，应当在充分考虑设备管线高度和保护土层的基础上进行。地下室顶板的结构设计，其承载力数值应当通过合理的计算获得，充分考虑建筑的高度、建筑的功能、建筑需要面对的恶劣环境等。对于一些特定功能的建筑，其地下室还需要考虑防爆性，使建筑地下室的爆动荷载达到消防车作用板面的爆动荷载，以保证建筑地下室的在遭遇爆炸是能够起到稳定建筑整体的作用。地下室顶板的结构设计，需要根据建筑功能是实际情况，以精确的荷载计算结果为基础进行。相关建筑设计人员，在进行地下室顶板结构设计的过程中，应当重视这一点，充分考虑地下室顶板设计需要考虑的因素，以免由于考虑不充分而造成设计漏洞，引发严重后果。

结语

在建筑地下室结构设计中，设计人员要综合分析整体建筑结构的具体情况，综合考虑到建筑的防火，防震，通风，采光等各个方面的因素，在满足建筑基本功能的前提下，做出创意设计，选择合理的结构方案。

参考文献：

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[3]傅昱.中小高层建筑地下室设计浅谈[J].四川建材，2010（6）