烟台经济技术开发区大型保障房地下车库设计

战洪艳

(上海诚建建筑规划设计有限公司，上海 200081)

1 工程概况

烟台经济技术开发区大型保障房项目地址位于烟台市经济技术开发区大季家街道，拟建场地东南为天水路，西北为敦煌路，东北为规划路，西南为成都大街。用地面积共207 734 m2，设计总建筑面积506 871 m2，其中地下车库面积136 977 m2。地上有30 栋高层住宅楼、2 栋社区用房、一座十二班的幼儿园、一座超市菜场。地势呈西高东低，南高北低之势。

地下车库层为全埋地下室，与住宅、社区用房地下室连通，住宅地下室2 层，社区用房地下室和地下车库1 层，地下车库结构层高均为4.2 m，覆土厚度1.5 m 或2.0 m，局部景观堆土覆土高达3.0 m。地下车库全长约750 m，宽200 m，依据地势高低变化地下车库顶标高从23.5 变到27.0，整个地下车库分成A，B，C，D四个区，地下车库布置见图1。A 区局部地下车库按人防地下室设计，人防设计本文不予论述。

图1 地下车库布置图

2 地质资料

2.1 场地土

根据岩土勘察报告［1，2］，本场地各岩土层的主要物理力学指标见表1。场区内无滑坡、危岩、崩塌、岩溶、泥石流、采空区等不良地质作用，场区稳定性较好，适宜工程建设。

表1 各岩土层的主要物理力学指标值

2.2 地下水

勘察场地地下水属于第四系潜水及基岩裂隙水，潜水分布在①-1粗砾砂中，局部不连续，稳定水位标高介于16.05 m～21.97 m。因场地高度变化较大，抗浮设计水位标高按地勘报告建议取23.5～26.0。场区地下水及水位以上土对混凝土结构具微腐蚀性，对混凝土中的钢筋具微腐蚀性。

2.3 地震效应

该场区抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度值0.10g，所属设计地震分组为第二组。9号～13号楼区域及19号、20号楼区域属Ⅰ类场地，场地的设计特征周期值为0.30 s，其余单体建筑区域场地属Ⅱ类场地，场地的设计特征周期值为0.40 s，场区①-1层粗砾砂存在液化可能，属建筑抗震不利地段。

3 地下车库主体结构设计

3.1 荷载

地下车库顶板覆土按恒荷载计算，恒荷载值分别为27 kN/m2(1.5 m)，36 kN/m2(2.0 m)和54 kN/m2(3 m)。

地下车库顶板非消防车道部分活荷载取值为5 kN/m2，消防车道和消防登高面活荷载取值按《建筑结构荷载规范》(2012 版)表5.1.1 中第8 项:不考虑覆土，板跨6 m×6 m 消防车活荷载20 kN/m2，板跨3 m×3 m 消防车活荷载35 kN/m2，地下车库顶板板跨4.05 m×4.05 m，插值法求得消防车活荷载29.75 kN/m2。消防车活荷载应考虑覆土厚度影响的折减系数，按《建筑结构荷载规范》附录B，覆土应力扩散角35°，当覆土厚1.5 m 时，折减系数按表B.0.2 取0.83，29.75×0.83=25 kN/m2;当覆土厚2.0 m时，折减系数按表B.0.2 取0.72，29.75×0.72=21.4 kN/m2。设计墙、柱时，消防车活荷载按实际情况考虑;设计基础时不考虑消防车荷载。

3.2 上部结构布置和计算

地下车库采用现浇钢筋混凝土框架结构体系，柱网尺寸主要为8.1 m×8.1 m，框架柱尺寸主要为600 mm×600 mm，局部650 mm×650 mm，地下室外墙厚300 mm。地下室顶板采用现浇钢筋混凝土梁板结构，经计算分析，消防荷载对地下车库顶板的梁截面配筋影响较大，因此消防车道下主梁截面450 mm×1 200 mm、次梁截面300 mm×950 mm，其余部分主梁截面450 mm×1 000 mm、次梁截面300 mm×800 mm，次梁采用十字梁布置。地下室顶板厚250 mm。混凝土强度等级C35。

地下车库全长约700 m，远远超过规范伸缩缝间距要求，为了避免楼板出现较大的裂缝和解决整个建筑场地高差变化较大问题，设置三道双墙双柱结构缝将地下车库分成四个单体，双墙净间距控制最小1.2 m，分开的四个地下车库高差依次为1.5 m，0.5 m，1.5 m。四个地下车库均有单独的汽车出入通道，相邻地下车库之间设置行人和汽车连通道。

地下车库属于标准设防类(丙类)，框架抗震等级为三级，计算软件采用中国建筑科学研究院编制的PKPM 系列SATWE 计算，框架柱最大轴压比0.79，梁板柱配筋、裂缝和挠度等满足规范要求。

4 基础设计

C 区、D 区全部采用柱下独立基础，A 区、B 区19号～22号楼等高层住宅周边地下车库采用柱下独立基础，以③层全风化花岗岩和④-1，④-2层强风化花岗岩为基础持力层。A 区、B 区其余楼号周边地基土性质较差，区域内有一个天然深坑，局部自然地面标高低于基础底标高，拟采用人工挖孔桩或钻孔灌注桩，采用人工挖孔桩时，选择④-2强风化花岗岩(下)作为桩端持力层，桩身直径1 000 mm，桩端扩大头直径1 600 mm，单桩承载力设计值5 500 kN，桩长以入岩深度1.5 m 控制且不小于6 m。采用钻孔灌注桩时，选择⑤层中风化花岗岩作为桩端持力层，桩长23 m，桩径600 mm，单桩承载力设计值7 000 kN。两种桩型对比，人工挖孔桩具有设备简单，施工操作方便，占用施工场地小，施工质量可靠，同一场地可同时全面展开施工，工期短，造价低等优点。钻孔灌注桩具有抗震性好、承载力大、软土硬土都适合，能够解决特殊复杂地基问题等优点。经计算柱底最大轴力标准值4 500 kN，选用人工挖孔桩能够满足承载力要求。人工挖孔桩桩身大样图见图2。

图2 桩身大样图

地下车库底板采用梁板式，基础梁截面350 mm×800 mm，基础底板为400 mm 厚防水板，A 区板底标高22.2，抗浮设计水位标高26.0，基础抗浮设计计算水头高度3.8 m，地下车库结构自重与地下室顶板覆土重量的和大于1.05 倍水浮力作用值，即Gk/Nw，k≥1.05［3］，同理，地下车库各区抗浮验算均满足规范要求。

5 施工图设计的要点

5.1 超长地下室处理

地下车库分区后，每个区结构长度仍有200 m 左右，超出规范规定的混凝土收缩缝间距将近4 倍，为防止由于施工期间混凝土收缩及后期温度应力的影响采取下面一些措施:

1)设置加强后浇带，后浇带宽1 200 mm，间距不大于55 m，采用比相应结构部位高一级的微膨胀混凝土浇筑，伸缩后浇带在两个月后封闭;2)采用碎石骨料和低水化热的水泥配置混凝土，并适量加入粉煤灰;3)施工时应严格控制水灰比，加强养护，采取合理的施工工序;4)添加混凝土外加剂。

5.2 相邻地下车库基础高差较大的处理方法

相邻两个地下车库A 区、B 区和C 区、D 区之间地下室外墙净间距1.2 m，基础底高差1.5 m，若不做处理高处条形基础下的基底压力将对相邻地下车库侧墙产生不利作用，为此将缝两侧的墙下条形基础和桩基承台降为同一个标高，从高区地下车库基础底部开始做60°放坡，用毛石混凝土或素混凝土回填至高区地下室底板，详见图3。

图3 基础高差处理示意图

5.3 大底盘地下车库与单体相交处的构造处理

为减少可能存在的差异沉降对主体结构的不良影响，在设计过程中控制基础沉降量及差异沉降，在住宅单体与地下车库的交界处合适位置设置沉降后浇带，带宽800 mm～1 000 mm，在主体结构封顶后封闭沉降后浇带。1号～21号楼住宅基础为平板式筏形基础，筏板厚1.0 m～1.2 m，在筏形基础底板周边一跨地下车库底板加厚至600 mm，增强基础变形协调能力。地下车库顶板与单体地下一层板高差850 mm，在楼板板高差处剪力墙内设置混凝土环单体周边拉通暗梁，增强水平力的传递作用。

6 结语

烟台经济技术开发区大型保障房项目地下车库面积大、场地标高变化大，基础设计复杂。通过将地下车库分割为四个部分，解决了场地高差大和超长地下室混凝土收缩变形问题。根据地下车库地质资料和荷载取值，进行上部结构合理布置和基础优化设计。施工图设计时注意以下方面:超长地下车库设计时应采取的防裂措施、相近基础高差较大时的处理方法和大底盘地下室与各单体相交处构造加强措施。整个项目在2014年年底主体结构已经全部施工完毕，没有发生楼板裂缝、渗水和不均匀沉降等工程事故。

［1］山东广源岩土工程有限公司.烟台开发区C-22 住宅小区岩土工程勘察报告(详细勘察)［R］.2012.

［2］烟台金宇岩土有限责任公司.烟台经济技术开发区C-22 安置小区项目岩土工程勘察报告［R］.2013.

［3］GB 50007—2011，建筑地基基础设计规范［S］.