大型建筑地下停车场设计与思考

2016-08-11宗成威十一冶建设集团有限责任公司广西柳州545007

低碳世界 2016年9期

宗成威（十一冶建设集团有限责任公司，广西柳州 545007）

大型建筑地下停车场设计与思考

宗成威（十一冶建设集团有限责任公司，广西柳州 545007）

大型地下停车场属于城市中不可缺少的公共空间。目前，地下停车场的空间设计普遍存在着设计的缺失等问题，其严重影响了空间充分使用的功效，商家和顾客的生活造成某些方面的困扰。本文简要分析大型建筑地下停车场，利用工程实际结合说明，对地下停车场的设计提出探讨。

建筑；地下停车场；设计

1　引言

由于大型商业停车场对交通设计不合理，这不仅给城市动态交通造成了巨大干扰，也影响了商业广场的交通形象．为了使城市商业广场地下停车场安全、畅通、高效地运营，为前来消费的顾客提供高品质的停车服务，结合近几年的设计经验和教训，在进行停车场的交通规划设计时，需要有科学合理的设计理念和以人为本的设计态度。

2　工程概况

该工程是一座大型平战结合的重点工程，位于某市工人文化宫广场地下，战时功能：负一层为物资库，负二层为防空专业队，平时做为地下停车场，工程顺广场地形布置成一个不规则的多边形，东西向长约120m，南北向长约55m。主体为地下双层无梁楼板结构。公园南路侧设直坡道汽车进口，公安局大楼侧设螺旋式汽车出口；广场内设人员、风井口；车场内设通风、照明、排水、消防、备用电站等配套设施。总建筑面积为12534m2，车位总数：211个。本工程采用掘开式明挖法施工，基坑采用人工挖孔桩进行支护。本工程2012年7月开工，并按设计组织实施，于2014年9月底竣工。

3　设计

3.1工程地质、水文地质

3.1.1工程地质

本工程位于残丘上，地势中间高，四周较低。场地地基自上而下，由杂填土、残积砾质粘性土、强风化花岗岩、中到微风化花岗岩组成。其中强风化花岗岩容许承载力标准值可达0.5～1.0MPa，中微风化花岗岩承载力可达1.5～2MPa。本工程底板深约11m，持力层落在残积砾质粘性土层和强风化花岗岩层上，工程地质条件较好。

3.1.2水文地质

地下水主要为季节性滞水，勘测期间地下水位的埋深为1.96～4.76m，地下水主要赋存于残积土的孔隙和强风化岩的间隙网中。主要接受大气降水下渗补给，补给源少，自场地中心向四周径流排泄。加上场区中有不少早期人防工事分布，起着疏干排泄地下水的作用，因此对工程施工、防渗、抗浮等较为有利。

3.2设计思路

结合某市人防要求及工程所在位置和市工人文化宫广场（旧城区中心的实际情况），设计一座大型平战结合的窗口工程，使该工程在结构上满足平时、战时的技术要求，功能上在满足战时要求的同时又能充分发挥平时城市功能需要，使其服务于社会的同时带来一定的社会、经济效益。

3.3方案的选择

为了合理、经济地开发文化宫广场地下空间，结合国内外的施工方法，即掘开式明挖、浅埋暗挖、顶管、盾构、盖挖等方法进行综合比较，根据工程实际情况，最后确定对浅埋暗挖法与明挖法方案进行充分比较与论证，其中暗挖方案又包括：①单跨单层四洞并排方案；②单跨双层三洞并排方案；③三跨双柱双层二洞并排方案。明挖方案包括：①地下两层方案；②地下三层方案。通过对以上五种方案的充分比较、论证，最后确定为明挖地下两层方案。另外，对基坑支护方案进行了土钉墙、人工挖孔桩、钻孔桩三种方案比较论证，最后选定人工挖孔桩进行施工设计。

3.4建筑设计

3.4.1总平面布置（图1）

图1　平面图

结合工程所在地理位置，在公园南路西侧设置双车道汽车人口，其中一个车道直通负一层，一个车道直通负二层，使公园南路方向驶来的汽车右拐进入停车场；在靠近公安局大楼侧广场内，设置一螺旋型汽车出口，使车场内的车辆由此口驶出，右拐驶向新华路；在广场内结合广场的景点，设置三个人员出人口，两个风井口（一进，一排）；为了使负一层近期商用更加合理，在广场内与文化宫地下室（新建）合建一直径为45.4m，的圆形下沉式广场，以弥补地下工程采光、通风的先天性不足，又给广场增添了一个错落有致的景观。

3.4.2柱网布置

本工程为规模较大的坡道式单建地下停车场，停车方式选用单位停车面积最省（仅为 25.1m2/单车位）的垂直式后退停车。因工程空间较大，结构上需要有柱，这就增加了停车间内不能充分利用的面积。

据国内外地下停车库的资料，柱网间停2台车与停3台车相比，因柱的数量不同，每停20台车可少停1台车，故本工程选用柱间停放三车位的柱距，又根据国内建成的部分地下停车库的现场调查资料及使用者反馈意见，进行归纳、整理，确定车位长度及公用车道宽度，对有关规范及规定有所突破，使停车功能更加完善、更加实用，选用的柱网见图2。

图2　柱网示意图

3.4.3竖向设计

顶板上覆土为0.6m，局部增加至1.2m，以便地面种植高大的乔木；负一层为适应近期为商场，远期为停车场的需要，净高定为4.2m，负二层停车场净高为3.2m。

3.5结构设计

根据工程特点及所处特定位置和工程地质、水文地质条件，经结构检算该工程主要结构设计如下：

3.5.1防水与排水

防水原则是以防为主，排堵结合，综合治理。防水措施：主体结构与基坑壁之间设置1.0mm，LDPE防水板（采用无钉铺设法），为防止防水板在施工期间挂破，先在坑壁上铺设一层无纺布（4009/mz）。主体结构板、墙采用C30防水钢筋混凝土（抗渗标号s8），为防止混凝土的收缩开裂，掺用补偿混凝土收缩，抑制开裂的铝酸钙膨胀剂Alunlinate Expansion Agent（简称AEA）。施工缝处设双道止水条，沉降缝处设置橡胶止水带，见图3。

图3　防水措施

排水措施：主体结构上层底板用水泥砂浆沿横向设“人”字坡，下层在填充层内设纵、横交错的中心水沟，沟底设1%的坡度，坡向污水泵房，废水经水沟流人泵房，再由泵房排至地面与城市雨水管网连接。

3.5.2基坑支护

根据工程地质勘察报告及工程所在的环境位置，分别对三个支护边进行选取一个桩的最不利位置用专用程序计算，将各单元刚度矩阵组合成整体刚度矩阵，将各单元结点力组成整体结点力矩阵。通过计算机处理，求出整体结点位移，将整体结点位移化成各单元局部结点位移，求出各单元内力，即结构内力，根据所求内力进行结构设计。

4　新技术、新材料的应用

4.1板、柱节点的连接

现浇钢筋混凝土双层无梁楼板箱形框架结构中，板柱节点的结构形式和构造措施是影响整个结构安全的关键因素之一。本工程设计中，顶板、中隔板与柱采用圆形柱帽连接，底板与柱采用方形正柱帽连接以利于结构外防水与施工。此节点的连接方法安全可靠。

4.2主体结构的防裂措施

主体结构混凝土总量（不含围护结构）达1.5万m3，且防水等级为一级，结构防裂成为混凝土施工中的主要问题。本设计中根据掘开的基坑底部较明确的地质情况，在现场沿主体结构南北方向设二道沉降缝，以防地基不均匀沉降而引起的结构拉裂；并掺用补偿混凝土收缩，抑制混凝土开裂的铝酸膨胀剂Aluminate Expansion Agent（简称AEA），较好地控制了混凝土有害裂缝的出现和发展。