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【摘要】：随着社会的快速发展，城市的土地资源呈现着紧缩的趋势，建筑工程把未来的发展目标放在了地下室的发展途径上。本文主要对房屋建筑工程中地下室结构设计施工相关问题进行了简要分析。
【关键词】：房屋建筑；地下室结构；设计施工
中图分类号： TU8 文献标识码： A
引言
近年来，随着我国经济的高速发展以及现代化城市建设进程的不断推进，城市中的高层建筑物数量越来越多，其建设高度也越来越高，高层建筑中所对应的地下室及地下车库也随之增加，其对地下空间的使用需求也有所提高。对此，需要对地下室的结构进行合理的设计，只有这样才能将地下空间的作用充分发挥出来。
1、地下室结构设计中的问题分析
地下室工程涉及到的专业领域非常广泛、专业知识相对复杂。在对建筑工程的地下室进行结构设计时，要综合考量到使用功能、防火功能、人防需要，还要顾及到管道、通风、给水、采光等各个专业的相互联系配合。对于拥有大底盘的建筑群体来说，一般来讲，在塔楼部分的使用时期，基本不会发生抗浮问题。但是地下室以及裙房部位却会有抗浮不能满足实际要求的毛病。
1.1、抗浮、抗渗问题分析
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。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，要达到抗渗目的，一般可采取以下措施：（1）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来抵抗拉力。当然，在采取以上措施时，同时要注意混凝土的养护。（2）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。
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，主体结构采用樁基础、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、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、地下室结构的设计要点
2.1、荷载计算
高层建筑地下室的荷载压力较大，在进行其荷载需求设计时，需要从人防工程、建筑自重、土体压力及水体压力等多方面综合考虑地下室荷载总量及分布情况。地下室设计相关规范中对地下室各个部位的荷载值给出了具体要求，在进行地下室结构设计的过程中，可以结合建筑的实际使用需要对地下室的荷载能力进行设计。
（1）地下室顶板能达到承受核爆动荷载标准值的要求；
（2）地下室外墙的荷载需要考虑到顶板向下传递荷载的标准值以及建筑物和外墙各自的自重标准值的组合情况；
（3）地下室的内承重墙需要考虑顶板向下传递的荷载、建筑物自重标准值及内承重墙自重标准值的组合情况，在选择顶板传递荷载时，要将核爆动荷载标准值与正常活动荷载标准值进行对比，选择较大的荷载值；
（4）地下室的底板需要考虑到建筑物地上空间及地下空间的整体荷载。
在进行地下室荷载组合设计的过程中，难点在于计算地下室在承受核爆动荷载的情况下需要承受的静荷载标准值。
2.2、顶板
在顶板作为地下室上部结构的嵌固部位时，其侧向刚度的大小决定了其嵌固作用的大小。因此，在进行地下室顶板结构的设计时，需根据相关规范进行设计，地下室顶板的厚度一般应达到180mm以上。同时还应根据实际施工过程中的特点，适量增加顶板的厚度，以保证顶板具有充足的承载能力。
在地下室结构设计的过程中，当地下室顶板作为建筑地上结构嵌固端时，需要根据《建筑抗震设计规范》中的具体要求，对楼板的厚度、混凝土的强度等参数做出特定的要求，以保证顶板的嵌固稳定性。同时在该条件下，楼层的顶楼楼盖应采取现浇梁板结构施工。上述因素对地下室的总体深度存在较大的影响。在进行荷载计算的过程中，应该由上往下计算楼层数量，以满足嵌固端要求；另外在对剪力墙底部加强区进行层数计算时，需由地面往上进行计算，计算中加入地下室层数。
如果出现以下几种情况，则不能利用地下室顶板对上部结构进行嵌固:
（1）当地下室的顶板与室外地坪的高度差超过地下室层高的1/3时；
（2）地下室顶板内外板面错层，且未采取相应的加固措施时；
（3）顶板为无梁结构，或者是在屋面开有打洞时。
2.3、外墙
在地下室结构设计的过程中，如果要计算外墙结构，首先需要对弯矩幅度进行调整并以地下室底部结构作为外墙的嵌固端，同时还要考虑外墙的荷载分项系数。如果地下高度较大，需要进行多层建设时，还应按照多跨连续计算，保证地下室外墙底部的弯矩与其相邻底板的弯矩值相同。另外，当以底板作为外墙嵌固端时，对底板的抗弯能力要求较高，且需要大于外墙的抗弯能力。在地面结构物楼板支撑的部位，如楼梯口等位置，需要根据实际需要计算结构模型以及实际配筋量，保证地面结构的稳定性。如果地下室有与外墙相邻的车道并且车道底板处于外墙中部时，需要考虑车道底板集中应力对外墙结构稳定性的影响并采取相应的措施来进行处理。上述情况中，由于外墙的支撑条件不同，因此，需要结合实际计算和设计外墙的结构及相关参数。另外，当各部位顶板的标高处于不同水平时，还应该采取措施对外墙上方支座水平方向应力的传递进行处理，以保证外墙顶部各个部位的受力均衡。
在进行地下室外墙结构配筋量计算时，除垂直于外墙方向且以钢筋混凝土内隔墙进行连接的外墙板块以及扶壁柱截面面积较大的外墙板块外，之间的外墙板块的配筋量需要以双向板配筋量的计算标准进行计算，其余的外墙结构配筋量均按照竖向单向板配筋量计算标准进行计算。当外墙扶壁柱的竖向荷载较小时，需要对其内外侧主筋进行适当加强，同时还要根据外墙扶壁柱的截面面积对水平筋进行适量调整。另外，外墙水平筋必须满足最小配筋率要求，以保证特殊情况下外墙结构的稳定性。除上述因素外，还要求地下室外墙结构的裂缝宽度小于0．2mm，且不能出现连续裂缝，以免影响地下室外墙结构的稳定性。
2.4、底板
底板的设计除了需要考虑荷载问题外，还要考虑抗渗、防水方面的要求。这也对地下室底板的厚度及配筋量提出了一定的要求，其厚度应在50cm左右，配筋率保持在0．25%左右。另外，根据地下室底板的实际标高变化情况进行梁的设置，梁的宽度应大于底板厚度，同时还要考虑底板支座弯矩传递，并在梁中加入适量的抗扭钢筋。如果地下室底板为桩箱、桩筏基础，则还应该考虑冲切、剪切、弯拉等方面的应力。
3、施工方法
不同结构的地下室设计其施工方法也不同。在设计方面，由于混凝土结构的设计理论与规范的成熟，建筑物的高度、混凝土用量、建筑面积都越来越大。施工质量日益成为人们关注的对象，在现有场地、工期等条件的限制下，通常采用逆作法施工。逆作法施工技术是高层建筑物目前最先进的施工技术方法。
所谓的“逆作法”即先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。逆作法可以分为全逆作法、半逆作法、部分逆作法、分层逆作法。逆作法施工可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业，在建筑规模大、上下层次多时，大约可节省工时1/3；减小对邻近建筑的影响；最大限度利用地下空间，扩大地下室建筑面积等优点。
4、结束语
地下室结构施工有着非常重要的作用，有着广泛的应用。因此，相关技术人员应该根据相关规范进行严格的施工，对每个施工过程均要细心检测以及仔细落实，确保地下室结构的施工能够获得较为满意以及安全的效果。
参考文献
[1]陈璋.高层建筑地下室结构设计常见问题分析[J].中国高新技术企业，2012.
[2]黄再雍.浅析房屋建筑工程中地下室结构设计探析与施工.中国房地产业,2011.
[3]都军花，梁丽芳.建筑工程中地下室结构设计探讨[J].中国高新技术企业，2009.
【关键词】：房屋建筑；地下室结构；设计施工
中图分类号： TU8 文献标识码： A
引言
近年来，随着我国经济的高速发展以及现代化城市建设进程的不断推进，城市中的高层建筑物数量越来越多，其建设高度也越来越高，高层建筑中所对应的地下室及地下车库也随之增加，其对地下空间的使用需求也有所提高。对此，需要对地下室的结构进行合理的设计，只有这样才能将地下空间的作用充分发挥出来。
1、地下室结构设计中的问题分析
地下室工程涉及到的专业领域非常广泛、专业知识相对复杂。在对建筑工程的地下室进行结构设计时，要综合考量到使用功能、防火功能、人防需要，还要顾及到管道、通风、给水、采光等各个专业的相互联系配合。对于拥有大底盘的建筑群体来说，一般来讲，在塔楼部分的使用时期，基本不会发生抗浮问题。但是地下室以及裙房部位却会有抗浮不能满足实际要求的毛病。
1.1、抗浮、抗渗问题分析
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。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，要达到抗渗目的，一般可采取以下措施：（1）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来抵抗拉力。当然，在采取以上措施时，同时要注意混凝土的养护。（2）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。
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，主体结构采用樁基础、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、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、地下室结构的设计要点
2.1、荷载计算
高层建筑地下室的荷载压力较大，在进行其荷载需求设计时，需要从人防工程、建筑自重、土体压力及水体压力等多方面综合考虑地下室荷载总量及分布情况。地下室设计相关规范中对地下室各个部位的荷载值给出了具体要求，在进行地下室结构设计的过程中，可以结合建筑的实际使用需要对地下室的荷载能力进行设计。
（1）地下室顶板能达到承受核爆动荷载标准值的要求；
（2）地下室外墙的荷载需要考虑到顶板向下传递荷载的标准值以及建筑物和外墙各自的自重标准值的组合情况；
（3）地下室的内承重墙需要考虑顶板向下传递的荷载、建筑物自重标准值及内承重墙自重标准值的组合情况，在选择顶板传递荷载时，要将核爆动荷载标准值与正常活动荷载标准值进行对比，选择较大的荷载值；
（4）地下室的底板需要考虑到建筑物地上空间及地下空间的整体荷载。
在进行地下室荷载组合设计的过程中，难点在于计算地下室在承受核爆动荷载的情况下需要承受的静荷载标准值。
2.2、顶板
在顶板作为地下室上部结构的嵌固部位时，其侧向刚度的大小决定了其嵌固作用的大小。因此，在进行地下室顶板结构的设计时，需根据相关规范进行设计，地下室顶板的厚度一般应达到180mm以上。同时还应根据实际施工过程中的特点，适量增加顶板的厚度，以保证顶板具有充足的承载能力。
在地下室结构设计的过程中，当地下室顶板作为建筑地上结构嵌固端时，需要根据《建筑抗震设计规范》中的具体要求，对楼板的厚度、混凝土的强度等参数做出特定的要求，以保证顶板的嵌固稳定性。同时在该条件下，楼层的顶楼楼盖应采取现浇梁板结构施工。上述因素对地下室的总体深度存在较大的影响。在进行荷载计算的过程中，应该由上往下计算楼层数量，以满足嵌固端要求；另外在对剪力墙底部加强区进行层数计算时，需由地面往上进行计算，计算中加入地下室层数。
如果出现以下几种情况，则不能利用地下室顶板对上部结构进行嵌固:
（1）当地下室的顶板与室外地坪的高度差超过地下室层高的1/3时；
（2）地下室顶板内外板面错层，且未采取相应的加固措施时；
（3）顶板为无梁结构，或者是在屋面开有打洞时。
2.3、外墙
在地下室结构设计的过程中，如果要计算外墙结构，首先需要对弯矩幅度进行调整并以地下室底部结构作为外墙的嵌固端，同时还要考虑外墙的荷载分项系数。如果地下高度较大，需要进行多层建设时，还应按照多跨连续计算，保证地下室外墙底部的弯矩与其相邻底板的弯矩值相同。另外，当以底板作为外墙嵌固端时，对底板的抗弯能力要求较高，且需要大于外墙的抗弯能力。在地面结构物楼板支撑的部位，如楼梯口等位置，需要根据实际需要计算结构模型以及实际配筋量，保证地面结构的稳定性。如果地下室有与外墙相邻的车道并且车道底板处于外墙中部时，需要考虑车道底板集中应力对外墙结构稳定性的影响并采取相应的措施来进行处理。上述情况中，由于外墙的支撑条件不同，因此，需要结合实际计算和设计外墙的结构及相关参数。另外，当各部位顶板的标高处于不同水平时，还应该采取措施对外墙上方支座水平方向应力的传递进行处理，以保证外墙顶部各个部位的受力均衡。
在进行地下室外墙结构配筋量计算时，除垂直于外墙方向且以钢筋混凝土内隔墙进行连接的外墙板块以及扶壁柱截面面积较大的外墙板块外，之间的外墙板块的配筋量需要以双向板配筋量的计算标准进行计算，其余的外墙结构配筋量均按照竖向单向板配筋量计算标准进行计算。当外墙扶壁柱的竖向荷载较小时，需要对其内外侧主筋进行适当加强，同时还要根据外墙扶壁柱的截面面积对水平筋进行适量调整。另外，外墙水平筋必须满足最小配筋率要求，以保证特殊情况下外墙结构的稳定性。除上述因素外，还要求地下室外墙结构的裂缝宽度小于0．2mm，且不能出现连续裂缝，以免影响地下室外墙结构的稳定性。
2.4、底板
底板的设计除了需要考虑荷载问题外，还要考虑抗渗、防水方面的要求。这也对地下室底板的厚度及配筋量提出了一定的要求，其厚度应在50cm左右，配筋率保持在0．25%左右。另外，根据地下室底板的实际标高变化情况进行梁的设置，梁的宽度应大于底板厚度，同时还要考虑底板支座弯矩传递，并在梁中加入适量的抗扭钢筋。如果地下室底板为桩箱、桩筏基础，则还应该考虑冲切、剪切、弯拉等方面的应力。
3、施工方法
不同结构的地下室设计其施工方法也不同。在设计方面，由于混凝土结构的设计理论与规范的成熟，建筑物的高度、混凝土用量、建筑面积都越来越大。施工质量日益成为人们关注的对象，在现有场地、工期等条件的限制下，通常采用逆作法施工。逆作法施工技术是高层建筑物目前最先进的施工技术方法。
所谓的“逆作法”即先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。逆作法可以分为全逆作法、半逆作法、部分逆作法、分层逆作法。逆作法施工可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业，在建筑规模大、上下层次多时，大约可节省工时1/3；减小对邻近建筑的影响；最大限度利用地下空间，扩大地下室建筑面积等优点。
4、结束语
地下室结构施工有着非常重要的作用，有着广泛的应用。因此，相关技术人员应该根据相关规范进行严格的施工，对每个施工过程均要细心检测以及仔细落实，确保地下室结构的施工能够获得较为满意以及安全的效果。
参考文献
[1]陈璋.高层建筑地下室结构设计常见问题分析[J].中国高新技术企业，2012.
[2]黄再雍.浅析房屋建筑工程中地下室结构设计探析与施工.中国房地产业,2011.
[3]都军花，梁丽芳.建筑工程中地下室结构设计探讨[J].中国高新技术企业，2009.