人防工程結構設計的關鍵點探析

文/韋熙玲 廣州市人防建筑設計研究院有限公司 廣東廣州 510006

隨著社會逐步發展，科技不斷進步，建筑行業不斷優化進步是必然的趨勢，而人防工程結構設計的水平關系到整個建筑工程的質量，所以要把人防工程作為一個重要環節深入研究，掌握人防工程結構設計關鍵點，提高人防工程設計技術水平，才能確保建筑工程的質量和安全。

1、人防工程

人防工程是戰時起防護保衛作用的地下防護建筑工程。新時代的人防工程既要考慮戰時需要，也要考慮和平時期經濟發展和人民生活需要。人防工程是建筑工程的一個基礎環節，建設人防工程要執行嚴格的程序，無論是土建還是裝修都要把控好質量關，人防工程的質量會直接影響建筑的整體質量。

1.1 人防工程發展歷程

20世紀60年代末、70年代初，單位、街道民眾在房子下挖開地道網，這些早期工程質量差，范圍小。隨著社會發展，人防工程逐漸正規化、科學化。大批量的人防工程達到質量高、面積大、效益高的平戰兩用工程。許多人防工程成為了城市建設的重點項目，一些地區城市的地下商場、商業街、地下城、停車場等給人們生活帶來多樣性選擇，豐富了城市生活，帶來了很好的經濟效益和社會效益。

1.2 人防工程設計原則和等級劃分

人防工程結構設計分甲乙兩類，甲類人防工程結構能承受常規武器爆炸和核武器爆炸動荷載的分別作用，乙類人防工程結構能夠承受常規武器爆炸作用。目前常見的大量的人防工程按抗力級別劃可分為核4級、核4B級、核5級、常5級、核6級、核6B級、常6級。按用途分專業人員掩護、醫療救助掩護、二等人員掩護、人防物資庫、人防汽車庫等。

1.3 人防工程和地下空間開發結合

城市開發建設中充分統籌考慮地利用地下空間，使人防工程不僅戰時作為防護需要，和平時期也為城市發展帶來效益。地下空間開發過程，要注意地下的自然條件，趨利避害，選擇轉入地下的工程能夠適應地下條件，達到功能適應性原則。發展地下空間是補充地上空間不足的缺點，把城市地下、地上空間建設有機結合起來，增強城市功能，地上、地下互補互利，美化城市環境，取得良好的經濟效益、環境效益和社會效益。

2、人防工程結構設計的關鍵點分析

近年來發展較多的地下空間綜合體，地下街，都是在城市最繁華的地段開發的，因此，如何在寸土寸金的地段使人防工程合理地設計和施工，是設計的關鍵點。

2.1 人防工程頂板結構布置

人防工程頂板一般采用梁板式和無梁樓蓋兩種結構形式。當人防工程柱網區格內長短跨之比大于1.5，以及頂板標高變化較多時，宜選用梁板結構形式。當柱網比較規整時，宜選用無梁樓蓋結構形式。無梁樓蓋結構設備走管可以在無柱帽區通過，可以有效減小地下室的層高，且無梁樓蓋的結構形式比較適合逆作法施工。

2.2 人防工程的底板和基礎

一般單建式的人防工程只有一到兩層，上部自重較小，對地基承載力較低，因此大多數情況可采用天然基礎。若高抗力等級的單建式人防工程，其底板荷載大，要求厚度也較大，則設置筏板基礎。少數情況特殊地質條件下可設置樁基礎。

2.3 人防工程的墻體平面布置

人防工程的墻體平面布置先對人防區和非人防區劃分，然后定出人防外墻、人防隔墻、人防門框墻和人防臨空墻等。人防墻體結構的配筋計算是人防工程的重要部分，計算配筋主要依據以下幾點：1.根據不同的出入口形式取值臨空墻荷載。出入口的形式有：室內出入口，室外豎井、樓梯、穿廊出入口，室外直通、單向出入口。2.一般情況下，人防臨空墻計算模型采用向上下傳力的單向板計算方式，當上部板厚較墻體厚度大時，上部為固端，當上部板厚比墻厚度小時，上端是簡支。3.人防工程外墻一般采用水土分算的靜止土壓力計算。

2.4 人防工程結構構件的設計要求

與非人防工程相比，人防工程的設計要求相當嚴格。在人防構件計算時，有幾點特別注意：1.人防工程考慮平戰結合，人防工程的頂板、底板、外墻，應按平時荷載作用下裂縫計算配筋和戰時荷載作用下的計算配筋值取大值。2.確認混凝土等級，不同混凝土等級最小配筋率不一致，例如C35及以下最小配筋率為0.25%（無梁樓蓋頂板除外），但當混凝土等級為C40及以上時，最小配筋率為0.30%。3.人防工程密閉性要求高，注意地下室的抗滲等級要滿足要求。4.人防頂板有最小防輻射要求，當頂板厚度不滿足防輻射厚度要求時，可在人防頂板上覆土，覆土厚度也有要求。5.人防工程縱向受拉鋼筋的最小錨固長度是普通鋼筋混凝土結構受拉鋼筋的錨固長度的1.05倍。

2.5 人防工程的施工方法

人防工程常用施工方法一般有：明挖順筑法、逆作法（又稱蓋挖法）、暗挖法（又稱礦山法）。明挖法是比較普遍的施工方式，地道式和坑道式人防工程采用暗挖法較多。但近年來很多單件式的人防工程位于城市繁華地段的地下空間，如何在較短的時間內較快地恢復路面，減少對城市交通的影響，一般采用逆作法施工可以較好地解決這個問題。采用逆作法施工在設計階段就應該結合施工方式進行設計：1.一般采用無梁樓蓋結構形式；2.由于先施工頂板，后將板下的土開挖掉再施工外墻，應考慮此時的受力狀態將頂板邊跨設計成懸構件；3.地下有多層的人防工程，由于臨時支撐已不能承受主體傳下來的荷載，一般會采用包樁柱的豎向支撐形式，結構設計時應在板柱節點處增加環梁設計，減小了因樁阻斷了中板和底板穿過柱截面中間的鋼筋的影響。4.由于工期緊，后澆帶要預留的時間較長，一般設置膨脹加強帶來提高混凝土的抗裂、抗滲能力。

總結：

人防工程是建筑工程中重要的一部分，確保人防工程建筑質量，完善人防工程結構設計，提高人防工程結構設計水平，加速人防工程建設行業的發展。