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【摘要】随着建筑层数的日益增高，地下结构已向多层发展，其结构设计、施工及防水等日益成为建筑工程界关注的热点。本文缜密的分析了地下室结构设计中的问题，并罗列出了建筑工程地下室结构设计要点。
【关键词】地下室 结构设计 要点
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
前言
地下室的设计必须满足安全、适用的合理设计原则，作为高层建筑的嵌固部位，必须要满足地下室外墙的刚度，确保各层板的顶板厚度符合标准的设计要求，从而使地下室成为一个坚固的箱体。从另一角度来看，地下室结构设计的合理利用能够更加有效地开发地下空间，增大对土地的利用率，为逐渐紧缩的土地资源带来新的发展前景。
一、地下室结构设计中的问题分析
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。
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。
3、 地下室结构超长问题分析
地下室结构的超長问题在建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中时常遇到，要解决这类问题必须设、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。
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。
二、建筑工程地下室结构设计要点
1、地下室结构平面设计
在设计高层建筑的地下室时，需要考虑防火、排水、人防、通风、采光等因素。比如设计的地下室长度与规定长度不符时，需要配合结构专业，确定是不是可以用变形缝。设计师也可以靠后浇带或者地上设缝的方式替代地下设缝，因为地下设缝会使得处理防水问题时变得很复杂。荣国很难解决设置后浇带的问题，可以将地下室进行分割，变成一个个小的地下室中间再有管道来连接，在管道相连的地方设置变形缝。另外在结构设计时为了通风和采光的需要，还要设计通风采光井，通风采光井必须合理设计，如果位置不当会地下室丧失整个建筑结构稳定的功能，不能讲地上的风力和地震传到地下及侧面，不符合建筑物深埋的要求。
2、地下室的侧壁设计
影响地下室侧壁设计的因素有很多, 例如结构自重、地面堆载及活载、防核爆等效静荷载、侧向土压力、地下水压力等各种因素。地下室的侧壁由于情况比较特殊,会受到各种不同方向荷载的共同作用,受力情况比较复杂的情况下应该要对地下室侧壁设计进行科学合理的简化。所以地下室侧壁的设计具体要求是, 与土壤产生接触的侧壁混凝土保护层厚度要达到40 毫米, 地下室侧壁的水平钢筋配置要在外侧, 而竖向的钢筋配置就应该在侧壁的内侧。但是出于对侧壁设计成本的控制, 在满足侧壁荷载要求的基础上混凝土的强度也不适宜设置得过高, 这样可以减小混凝土的收缩应力。并且从防止地下室混凝土发生开裂的情况, 在进行地下室设计的时候还应该相应的设置多道的后浇带。
3、地下室外墙结构设计
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。关注地下室外墙所承受的荷载，需要从室外墙的水平荷载和竖向荷载两个方面去考虑。在实际工程设计中，竖向荷载及风荷载或地震作用对地下室外墙平面内产生的内力较小，一般起不到控制作用，因此通常不会考虑竖向荷载组合的压弯作用。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。在地下室底板标高的设计中，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。
4、地下室抗浮、抗渗设计
一般来讲，此类设计常见问题为：地下水位未按勘察报告确定，或勘察报告未提供计算浮力的地下水位及其变幅，违反了GB50007- 2002 第3.0.2 条；斜坡道未进行抗浮验算，斜坡道与主体分缝处未作处理；抗浮验算不满足要求，不符合GB50009- 2001 第3.2.5 条等。地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据。实际在地下室抗浮设计时仅考虑正常使用的极限状态，而对施工过程和洪水期重视不足，因而会造成地下室施工过程中因抗浮不够而出现局部破坏。另外，在同一整体大面积地下室的上部常建有多栋高层和低层建筑，由于地下室的面积较大、形状又不规则，且地下室上方的局部没有建筑，此类抗浮问题相对难以处理，须作细致分析后再进行处理。地下室结构设计除应满足受力要求外，抗渗也是其中一个重点。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）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）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；（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；（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。
5、抗震设计
通常来讲,地下室的抗震设计常遇到的问题有。一般来讲地下室抗震设计中较为常见的问题为:在多层建筑中,地下室的埋深不够。房屋的层数加上地下室在内已经达到八层,层数与高度都已经超过设计标准要求。地下室的顶板是上段结构嵌固。地下室的抗震等级应当和地上部分相同。若地上结构的抗震等级是二级,则地下部分的抗震等级也应当是二级。
结语
高层建筑地下室结构设计显然是一个复杂的过程，但是，只要把握设计要点，抓住设计重点，以合理的设计为前提，进行全面考虑，使建筑地下室结构设计工作发挥其最大的经济作用和社会效益、战略效益。
【参考文献】
[1] 杨照夫.金马同盛大厦地下室结构设计分析[J]. 科技创新导报. 2009(24)
[2] 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. 2009(12)
[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(09)
[4] 顾晓鹏.SATWE计算软件在地下室结构设计中的应用[J]. 山西建筑. 2008(15)
【关键词】地下室 结构设计 要点
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
前言
地下室的设计必须满足安全、适用的合理设计原则，作为高层建筑的嵌固部位，必须要满足地下室外墙的刚度，确保各层板的顶板厚度符合标准的设计要求，从而使地下室成为一个坚固的箱体。从另一角度来看，地下室结构设计的合理利用能够更加有效地开发地下空间，增大对土地的利用率，为逐渐紧缩的土地资源带来新的发展前景。
一、地下室结构设计中的问题分析
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。
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。
3、 地下室结构超长问题分析
地下室结构的超長问题在建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中时常遇到，要解决这类问题必须设、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。
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。
二、建筑工程地下室结构设计要点
1、地下室结构平面设计
在设计高层建筑的地下室时，需要考虑防火、排水、人防、通风、采光等因素。比如设计的地下室长度与规定长度不符时，需要配合结构专业，确定是不是可以用变形缝。设计师也可以靠后浇带或者地上设缝的方式替代地下设缝，因为地下设缝会使得处理防水问题时变得很复杂。荣国很难解决设置后浇带的问题，可以将地下室进行分割，变成一个个小的地下室中间再有管道来连接，在管道相连的地方设置变形缝。另外在结构设计时为了通风和采光的需要，还要设计通风采光井，通风采光井必须合理设计，如果位置不当会地下室丧失整个建筑结构稳定的功能，不能讲地上的风力和地震传到地下及侧面，不符合建筑物深埋的要求。
2、地下室的侧壁设计
影响地下室侧壁设计的因素有很多, 例如结构自重、地面堆载及活载、防核爆等效静荷载、侧向土压力、地下水压力等各种因素。地下室的侧壁由于情况比较特殊,会受到各种不同方向荷载的共同作用,受力情况比较复杂的情况下应该要对地下室侧壁设计进行科学合理的简化。所以地下室侧壁的设计具体要求是, 与土壤产生接触的侧壁混凝土保护层厚度要达到40 毫米, 地下室侧壁的水平钢筋配置要在外侧, 而竖向的钢筋配置就应该在侧壁的内侧。但是出于对侧壁设计成本的控制, 在满足侧壁荷载要求的基础上混凝土的强度也不适宜设置得过高, 这样可以减小混凝土的收缩应力。并且从防止地下室混凝土发生开裂的情况, 在进行地下室设计的时候还应该相应的设置多道的后浇带。
3、地下室外墙结构设计
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。关注地下室外墙所承受的荷载，需要从室外墙的水平荷载和竖向荷载两个方面去考虑。在实际工程设计中，竖向荷载及风荷载或地震作用对地下室外墙平面内产生的内力较小，一般起不到控制作用，因此通常不会考虑竖向荷载组合的压弯作用。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。在地下室底板标高的设计中，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。
4、地下室抗浮、抗渗设计
一般来讲，此类设计常见问题为：地下水位未按勘察报告确定，或勘察报告未提供计算浮力的地下水位及其变幅，违反了GB50007- 2002 第3.0.2 条；斜坡道未进行抗浮验算，斜坡道与主体分缝处未作处理；抗浮验算不满足要求，不符合GB50009- 2001 第3.2.5 条等。地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据。实际在地下室抗浮设计时仅考虑正常使用的极限状态，而对施工过程和洪水期重视不足，因而会造成地下室施工过程中因抗浮不够而出现局部破坏。另外，在同一整体大面积地下室的上部常建有多栋高层和低层建筑，由于地下室的面积较大、形状又不规则，且地下室上方的局部没有建筑，此类抗浮问题相对难以处理，须作细致分析后再进行处理。地下室结构设计除应满足受力要求外，抗渗也是其中一个重点。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）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）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；（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；（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。
5、抗震设计
通常来讲,地下室的抗震设计常遇到的问题有。一般来讲地下室抗震设计中较为常见的问题为:在多层建筑中,地下室的埋深不够。房屋的层数加上地下室在内已经达到八层,层数与高度都已经超过设计标准要求。地下室的顶板是上段结构嵌固。地下室的抗震等级应当和地上部分相同。若地上结构的抗震等级是二级,则地下部分的抗震等级也应当是二级。
结语
高层建筑地下室结构设计显然是一个复杂的过程，但是，只要把握设计要点，抓住设计重点，以合理的设计为前提，进行全面考虑，使建筑地下室结构设计工作发挥其最大的经济作用和社会效益、战略效益。
【参考文献】
[1] 杨照夫.金马同盛大厦地下室结构设计分析[J]. 科技创新导报. 2009(24)
[2] 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. 2009(12)
[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(09)
[4] 顾晓鹏.SATWE计算软件在地下室结构设计中的应用[J]. 山西建筑. 2008(15)