建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析與探討

孫 迪（鄭州市人防工程設(shè)計(jì)研究院，河南　鄭州　450000）

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建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析與探討

孫 迪
（鄭州市人防工程設(shè)計(jì)研究院，河南鄭州450000）

摘要：地下室是建筑的重要組成部分，地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)好壞和施工質(zhì)量，直接關(guān)系到建筑整體的性能。建筑工程在設(shè)計(jì)過程中，必須重視地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以保證建筑整體的質(zhì)量。本文對(duì)建筑工程地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析和探討，希望對(duì)相關(guān)建筑設(shè)計(jì)工作者有所幫助。

關(guān)鍵詞：建筑工程；地下室；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；分析探討

從目前來看，一般較高的建筑都設(shè)有地下室，而且隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑的地下室層數(shù)也在逐漸增加，可以說，建筑工程地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，一直是建筑設(shè)計(jì)中不可缺少的一部分內(nèi)容，也是在設(shè)計(jì)過程中相對(duì)較難的內(nèi)容。對(duì)建筑工程地下室設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)的討論，有助于提升行業(yè)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)工作者的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，提升建筑的整體質(zhì)量，也有助于提升我國建筑工程設(shè)計(jì)中地下室設(shè)計(jì)的整體能力。地下室在設(shè)計(jì)中，需要關(guān)注多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，即重點(diǎn)考慮的問題，只有正確處理和應(yīng)對(duì)這些設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)，才能真正實(shí)現(xiàn)建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量提升。在此，將地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)分析如下：

一、地下室平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地下室平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是建筑地下室設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，但是這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的影響相對(duì)較小，只需要保證足夠的承重能力和空間布置合理度即可。例如建筑地下室平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是基于建筑占地面積、和建筑戶型分配設(shè)計(jì)的，在居民樓的設(shè)計(jì)中，地下室平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在合理程度上壓縮每個(gè)房間的空間，使地下室盡量具有更多的房間，使更多的住戶可以使用，而酒店的地下室平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則完全不同，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)出停車場(chǎng)，在保證足夠承重的情況下，盡量設(shè)計(jì)出足夠大的停車空間。地下室平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在綜合考慮開發(fā)商意圖、承重能力、建筑功能等的基礎(chǔ)上進(jìn)行，才能保證其設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性。

二、地下室抗震性能設(shè)計(jì)

現(xiàn)代建筑在設(shè)計(jì)中，越來越多地考慮了抗震性能，在地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，也需要重點(diǎn)考慮抗震性能，尤其是在一些地震多發(fā)的地區(qū)。地下室的抗震性能設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)保證地下室的足夠深度，越高的建筑，其地下室的埋藏深度應(yīng)當(dāng)越深，以提升其抗震性能。另外，地下室的抗震性能高低也和地下室的墻壁結(jié)構(gòu)、材料有關(guān)，相關(guān)建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行地下室設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)圖紙，應(yīng)用科學(xué)的方式對(duì)地下室的墻壁進(jìn)行加固，使地下室的抗震能力達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。另外，地下室的頂板和上層建筑是牢固貼合的，地下室的抗震等級(jí)應(yīng)當(dāng)和地上部分的建筑的抗震等級(jí)相同，例如，建筑地上部分的抗震等級(jí)是二級(jí)，那么此建筑的地下室部分的抗震等級(jí)也應(yīng)當(dāng)達(dá)到二級(jí)，以保證發(fā)生地震時(shí)建筑整體的穩(wěn)定性，不至于因?yàn)榈叵率业目拐鹦阅苓^低而使建筑發(fā)生坍塌。

三、地下室的抗?jié)B、抗浮性能設(shè)計(jì)

建筑在使用過程中，除了可能遭遇地震發(fā)生的情況外，也可能遭遇大雨和水分下滲的情況，因此，對(duì)于建筑地下室的抗?jié)B、抗浮設(shè)計(jì)也是非常重要的，同時(shí)保證建筑整體質(zhì)量和安全性的重要內(nèi)容。具體來說，應(yīng)當(dāng)采取以下措施來提高建筑地下室的抗?jié)B、抗浮性能：在相關(guān)建筑設(shè)計(jì)條件允許的情況下，適當(dāng)提高建筑基坑底部的設(shè)計(jì)高度，這樣可以在一定程度上起到抗浮、抗?jié)B作用；盡量應(yīng)用無梁樓蓋和寬扁梁進(jìn)行施工，寬扁梁和無梁樓蓋的應(yīng)用，可以有效地降低地下室部分的高度，降低抗浮水位，增加建筑的抗浮、抗?jié)B性能；增加地下室部分的重量，可以采用基板加載、邊墻加載和頂板加載的辦法，這種方式相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)，在施工過程中的應(yīng)用也非常簡(jiǎn)單、方便；設(shè)計(jì)抗拔樁，這種方法的應(yīng)用非常常見，效果也非常好，最好使抗拔樁嵌入到堅(jiān)硬的地下巖石層中，并對(duì)抗拔樁進(jìn)行灌漿處理，使抗拔樁更加穩(wěn)固，增加地下室的抗?jié)B、抗浮性能。

四、地下室結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)的情況處理

在很多情況下，地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都可能出現(xiàn)超長(zhǎng)的情況，超出40m～50m的情況還是比較常見的，這種情況的出現(xiàn)，對(duì)于提升地下室的質(zhì)量是不利的，因此，必須采取適當(dāng)?shù)姆椒☉?yīng)對(duì)這種情況。在這種情況下，地下室雖然受到溫度、濕度等的影響較小，但是很容易受到周圍環(huán)境帶來的壓縮力和約束力，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫，因此，最重要的問題就是如何采取有效的手段控制地下室在結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)的情況下產(chǎn)生的裂縫。一般來說，可以采取增設(shè)后澆帶的方法，普通的后澆帶寬度設(shè)計(jì)為80cm～100cm即可，鋼筋在后澆帶的保護(hù)下不容易斷裂，而在超長(zhǎng)的情況下，后澆帶的寬度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)改變，根據(jù)鋼筋搭接需要的最低尺寸和搭接需要的操作空間來實(shí)際確定。此外，也可以采取如在混凝土中摻入微膨脹劑、設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶、提升鋼筋混凝土抗拉力等方法來防止地下室在結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)情況下的裂縫產(chǎn)生，增加地下室質(zhì)量。

五、地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，是混凝土、水、鋼筋的比例問題，以保證地下室外墻能夠承受足夠的建筑上層壓力。具體來說，建筑物地下室的外墻所需承受的壓力來自兩個(gè)方向，一個(gè)是豎直方向的，一個(gè)是水平方向的，豎直方向的壓力來自于建筑物地下室上層的質(zhì)量帶來的壓力，水平方向的壓力來自于建筑物周圍土層的壓力。另外，在大風(fēng)天氣，也會(huì)給建筑物的地下室?guī)硪欢ǖ膲毫υ黾?，建筑設(shè)計(jì)工作應(yīng)當(dāng)充分考慮到建筑地下室在不同的條件和情況下的壓力承受情況，通過合理的設(shè)計(jì)保證建筑物地下室外墻在多種情況下都可以保持足夠的荷載能力。在對(duì)建筑地下室需要承受的水平方向和豎直方向的壓力進(jìn)行相對(duì)準(zhǔn)確的估計(jì)后，再對(duì)建筑地下室外墻施工所用的混凝土、水以及鋼筋的比例進(jìn)行合理規(guī)定，確保地下室外墻抗壓能力，同時(shí)也保證成本不要超過預(yù)算。

六、地下室的頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地下室的頂板，是地下室和建筑上層連接、貼合的地方，其質(zhì)量和性能高低關(guān)系到建筑物地下室和上層建筑的整體功能協(xié)同性，因此，對(duì)于地下室頂板的設(shè)計(jì)也應(yīng)當(dāng)重視。對(duì)于地下室頂板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)在充分考慮設(shè)備管線高度和保護(hù)土層的基礎(chǔ)上進(jìn)行。地下室頂板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其承載力數(shù)值應(yīng)當(dāng)通過合理的計(jì)算獲得，充分考慮建筑的高度、建筑的功能、建筑需要面對(duì)的惡劣環(huán)境等。對(duì)于一些特定功能的建筑，其地下室還需要考慮防爆性，使建筑地下室的爆動(dòng)荷載達(dá)到消防車作用板面的爆動(dòng)荷載，以保證建筑地下室的在遭遇爆炸是能夠起到穩(wěn)定建筑整體的作用。地下室頂板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要根據(jù)建筑功能是實(shí)際情況，以精確的荷載計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)進(jìn)行。相關(guān)建筑設(shè)計(jì)人員，在進(jìn)行地下室頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)重視這一點(diǎn)，充分考慮地下室頂板設(shè)計(jì)需要考慮的因素，以免由于考慮不充分而造成設(shè)計(jì)漏洞，引發(fā)嚴(yán)重后果。

結(jié)語

現(xiàn)階段，我國的建筑設(shè)計(jì)和施工領(lǐng)域的發(fā)展日新月異，而此時(shí)，人們對(duì)于建筑的各種功能要求也越來越高。在這樣的情況下，建筑地下室這一對(duì)建筑質(zhì)量、功能影響重大的設(shè)計(jì)內(nèi)容，就需要引起相關(guān)建筑設(shè)計(jì)工作人員的重視。在建筑地下室的設(shè)計(jì)中，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)充分考慮各種影響因素，制定地下室設(shè)計(jì)的功能目標(biāo)，通過合理、可行的手段，對(duì)地下室的相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行良好的設(shè)計(jì)，通過對(duì)地下室結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，提升建筑整體的質(zhì)量，增加建筑的穩(wěn)定性和其他相關(guān)功能。

參考文獻(xiàn)

[1]王曉翠.建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析與探討[J].才智，2012（26）：69.

中圖分類號(hào)：TU318

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