建筑工程中地下室结构设计探讨

【摘要】在整个建筑工程的结构设计中，地下室结构是一个重要的组成部分。在建筑的过程中，如果出现任何设计或者是施工不当都会给整个建筑工程带来严重的影响。但是，在具体的设计过程中，会受到主要和客观因素等多种因素的影响。因此，给地下室的设计工作增加了一定的难度。本文主要对建筑工程地下室结构的设计进行分析和探讨。

【关键词】建筑工程；地下室结构设计

1、地下室结构设计中的问题分析

1.1抗浮问题分析

针对地下室的抗浮问题，要设定科学合理的抗浮设防水位，根据具体的地下水水位要求进行研究和实时勘查，采用平板式筏板基础、增加地下室的重量、设置抗浮桩等方式方法去解决地下室的抗浮问题。

1.2 不均匀沉降问题分析

地下室的不均匀沉降问题可以采用人工处理地基的方法去降低地基处理的程度，主体结构采用桩基础、主体结构部分采用整体基础也能达到较小的最终沉降量，还能充分发挥不同基础形式的作用和优势，有利于工作人员进行相关的计算，确定最终的设计方法。

1.3地下室结构超长问题分析

地下室结构的超长问题在建设中时常遇到，要解决这类问题必须设置伸缩后浇带或者采用低强度的等级混凝土、粉煤灰混凝土技术、设置膨胀加强带、适当加大分布钢筋配筋量等办法去完善这类问题。

1.4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。

2、建筑工程地下室结构优化设计

2.1地下室的基础设计

由于地下室在设计的过程中会受到地质或者是地下水位的影响，因此，在进行设计之前要对地下结构进行细致地勘查。相应的施工人员要对地下室结构做到胸有成竹。同时，在设计的过程中可以采用管桩基础的设计方式，主要是为了能够降低沉降。进行地下室设计的过程中要严格控制各个层次的材料。比如，强风化岩或者是中风化岩等就应该应用到持力层。只有加强岩层的承载能力，才能保证地下室的坚固性和稳定性。

2.2地下室结构设计中的顶板设计

在针对建筑物的地下室结构设计中，其中顶板是对于上部建筑的一个具有水平约束作用的支座，所以其刚度越大其對于上部的约束能力就会更好。所以说在针对地下室结构中顶板的设计中厚度通常都会大于160mm。对于人防地下室来说还需要让顶板的厚度必须满足人防的特殊要求。

根据我国有关建筑物抗震的技术规范来看，在建筑物的地下室结构设计中顶板作为对于上层建筑物的嵌固端，对于楼板的厚度以及施工中所用混凝土的强度和楼层侧向刚度都提出了更为具体的要求，并且地下室层数不宜少于两次。有关技术规范来固定处地下室作为建筑物的上部结构嵌固部位所以地下室的顶楼顶板必须要选择梁板结构才可以满足安全要求。这就意味着建筑物物的地下室的层数并不简单的由地基基础的深度来决定，还需要考虑到其他的因素。在对地下室的结构进行计算的时候应该要一直计算到可以满足嵌固端需求的地下室楼层或者底板。

2.3地下室结构设计中的外墙设计

在针对建筑物中的地下室结构设计中外墙部分的设计汇总主要是需要考虑到弯矩的调幅，其底部应该为固定支座，也就是底板需要设计为外墙的嵌固端来保持稳定，还需要考虑到荷载的各种分项系数，在存在多层地下室的时候需要考虑到多跨连续计算。例如说侧壁的底部弯矩需要其相邻的底板弯矩大小数据一样，同时抗弯能力不应该小于侧壁，同时还需要其厚度与配筋量进行匹配。这种为题在针对地下车道中最经常出现。车道的侧壁主要为悬臂构建，所以其底板的抗弯能力不可以低于侧壁底部的抗弯能力。在楼梯间等位置的地面处开洞处外墙的顶部如果没有楼板支撑的话，计算模型和配筋构造等都需要与现实相符。除了在与外墙相垂直的方向上存在有钢筋混凝土内隔墙互联的外墙或者如果扶壁柱的截面面积较大的话那么就需要按照双向板来对配筋进行计算。在竖向上，荷载较小的外墙扶壁柱内外侧的主筋也都需要进行适当加钱来保持地下室结构的稳定性。在针对地下室的外墙进行设计的时候需要对裂缝的宽度进行计算，宽度不得超过O.2mm并且不可以贯通。

2.4下室抗浮、抗渗设计

2.4.1补偿收缩混凝土。在混凝土中掺微膨胀剂，以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时，即可控制裂缝；

2.4.2膨胀带。混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形，而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝士连续浇注无缝施工；

2.4.3后浇带。后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施，较长久性变形缝已有很大的改进并广泛应用；

2.4.4提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋，如侧壁增加水平温度筋，在混凝土面层起强化作用；侧壁受底板和顶板的约束，混凝土胀缩不一致，可在墙体中部设置一道水平暗梁抵抗拉力。当然，在采取以上措施时，同时要注意混凝土的养护。

2.5 地下室抗震设计

2.5.1当地下室顶板作为上部结构嵌固端时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下抗震等级可逐渐降低一级；对于标准设防类（丙类）建筑，6、7度时不宜低于四级，8度时不宜低于三级，九度时不宜低于二级；对于重点设防类（乙类）建筑，6度时不宜低于四级，7度时不宜低于三级，8度时不宜低于二级，9度时应专门研究。地下室中无上部结构部分，可根据具体情况采用三级或四级。除九度外，上部结构以外范围较大的地下室结构可采用三～四级。

2.5.2地下室的墙柱与上部结构的墙柱应统一。

结语：

地下室结构设计是一项综合性很强的工作，涉及的内容繁多复杂，因此在设计时应综合考虑到地下结构的各个环节，即：结构平面设计、地下室顶板的结构设计、地下室外墙的结构设计、地下室抗浮设计、地下室抗震设计、保护层和垫层厚度等，以期能使地下室结构方案能满足建筑工程的功能需求，从而确保建筑的正常使用。

参考文献：

[l]汪佐.建筑工程地下室结构设计分析与探讨[J].中国民居，2010，（12）.

[2]李宏飞.论述建筑工程中地下室结构设计及施工[J].科技与企业，2012（06）.

作者简介：

牛兆晖，青岛拓界建筑设计有限公司；

汤爱博，青岛拓界建筑设计有限公司。