建筑工程地下室結構設計探析

文/ 江占杰 北京三磊建筑設計有限公司 北京 100048

我們經常會聽說地下室非常潮濕的情況，這是因為地下室本身就位于地下面受不到陽光的照射，所以在設計房屋結構的時候不能和普通的房屋一概而論，否則可能會產生一定的誤差。地下室的設計和施工也是很有技術含量的工作，對于技術人員的工作能力要求還是比較高的。只有這樣，地下室才能變得越來越安全。

1、結構平面設計

施工只是后續步驟，進行結構設計才是我們的重中之重。只有先在紙上把地下室的方方面面都設計好了，我們在后期的施工時才能省去許多不必要的麻煩。設計的時候，不僅要考慮到房屋的美觀程度，更要考慮到實用程度，比如排水管道、煤氣管道等等這些作為房屋基礎的功能還是應該具備的。我們在設計的時候就要將這些因素充分的考慮完整。而且對于地下室的設計，我們更是要小心謹慎，畢竟是從地面上挖出來的部分，承重能力要事前測量好。

天氣的變化多端也是我們在設計房屋結構的時候應該考慮的問題。熱脹冷縮，地下室的整體可能會遭受這種影響，所以要設計好變形縫，防止房屋因為溫度影響而產生不必要的安全隱患。變形縫的設計還可以在陰雨天氣讓雨聲順著變形縫留下來，減少了房屋被滲透的可能性。如果不想在地下室身上添加變形縫的話，可以在地面上設計。有些地下室可能覆蓋的面積比較廣泛，整體設計起來比較困難，我們可以通過設計，將整塊地下室劃分為一個一個小地下室，然后在每個地下室之間打通一個道路，可以在地底下來回穿梭，變形縫就可以設置在這些留出來的道路中。地下室由于遠離太陽和風等自然資源，屋子非常容易變得潮濕和不透氣，我們可以采取在地下室的頂部選用透明材料，可以讓太陽光適當的照射進來。

2、外墻結構設計

內部設計好之后就開始對外墻進行設計。外墻作為整個地下室的外包裝部分，同樣是非常關鍵的設計部分。在進行設計的過程中，要考慮到地下室的承重能力、土壤的壓力等因素，對地下室進行全面的外墻設計。因為長期都在地下，地面上所帶來的壓力是持久存在的，所以地下室的承重能力一定要是足夠厲害的，否則可能會導致房屋倒塌的情況。我們可以由于墻板的彎曲程度來測量需要多少的鋼筋，墻面一般都是設計成為垂直的，這樣承受的壓力就會增加許多。

我們可以通過做實驗來測量需要多少的鋼筋。地下室的墻壁都是用底部作為支撐整個房屋的基石，如果不能夠通過實驗來得出需要多少的鋼筋，我們可以自己計算，側面墻壁的承重能力一般會比底部墻壁的承重能力大，最底部也需要通過樓板來對房屋進行承重，我們通過計算得出的數據運用到實際中應該也是可以的。同時我們也要考慮到開辟通道部分所承受的壓力要比沒有通道部分所承受的壓力要小，這一方面在設計的時候要重點考慮進去。

3、抗震設計

建筑地下室的抗震設計中經常出現埋藏深度不夠的情況，地下室的頂板是上部結構的嵌固端，地下室一層的抗震等級設置為三級，上部結構的抗震等級為二級。如果地下室沒有進行合理的設計，就會影響地下室整體的抗震效果。依照施工設計圖的標準，通常情況下，半地下室所規定的埋深度必須大于地下室外地面的高度，從而可以不把層數考慮在內，總高度可以從室外的地面開始計算。地下室的墻柱及上部結構的墻柱必須加以整合統一。如果地下室的標高變化大于梁高的時候會導致出現錯層的情況，必須運用合理的措施加以處理，不然不能當作上部結構的位置。根據有關的要求得出，地下室樓層頂樓的上部結構，必須運用梁板結構施工。如果地下室屬于無梁樓蓋的工程時，不能當作上部結構的位置，進行結構計算必須滿足地下室樓層或底板的要求，計算剪力墻底部的加強區域層可以從地面向上展開計算，也要包括地下層。

4、抗浮、抗滲設計

地下室的抗浮、抗滲設計通常出現地下水位沒有根據探測報告的要求或探測數據中沒有把浮力的地下水位及其變幅情況考慮在內；地下室斜坡沒有對抗浮情況加以驗算，地下室斜坡道和主體的分縫處沒有進行處理；抗浮驗算達不到規定的要求等。進行地下室抗浮設計的主要依據是地下水位及變幅的情況。事實上，在進行地下室的抗浮設計時，只把地下室的正常使用限度考慮在內，而忽視施工時期和洪水時期的情況，會導致地下室在進行施工的時候由于抗浮不合格，遭到局部破壞的現象。在大面積地下室的上部大多建有很多高層和低層的建筑物，因為地下室面積很大，形狀各不相同，并且地下室上方的布局中不存在建筑，如此的情況導致地下室的抗浮設計比較復雜，不好處理。必須對該建筑層進行詳細的分析，隨后進行抗浮設計。進行地下室的設計除了達到受力標準之外，抗滲設計也是非常重要的一方面。因為鋼筋混凝土結構施工一般帶有裂縫工作，想要滿足抗滲的結果，通常可以運用下列措施。①對混凝土進行收縮補償。在混凝土之中加入少量的膨脹劑，從而以混凝土的膨脹值消除混凝土的最后收縮值。如果差值大于或等于混凝土的極限拉伸，就可以合理掌控收縮值。②在混凝土中添加的膨脹劑，膨脹變形不可以把混凝土早期的收縮變形進行補償，混凝土收縮補償帶的設置可以有助于混凝土連續的澆筑達到無縫施工的狀態。③后澆帶的設置為混凝土早期釋放約束力的有效技術，在長久性變形縫上面已經有了較大的應用和改進。④加強鋼筋混凝土的抗拉能力。混凝土必須把加強抗變形壓鋼筋考慮在內，例如：在地下室側壁加強水溫度筋，從而起到強化混凝土表面的作用；地下室的側壁遭受底板和頂板的約束作用，由于混凝土的膨脹收縮性能不一致，可以在地下室的墻體中部建立水平暗墻，從而提高建筑的抵抗拉力。在進行上述措施之時，必須做好混凝土的養護工作。

結語：

隨著我國經濟的快速發展，高層建筑不斷增加其地下室和地下車庫的設計受到人們的廣泛重視。因地下室處在特殊的位置之中，它的結構設計具有很強的復雜性，必須把很多因素考慮在內。現階段，在建筑地下室結構設計之時，基礎與地基之間的相互作用、上部結構對地基基礎的影響力等等。由于地下室設計相當復雜，這就要求設計人員在設計之時把經濟合理、可靠安全考慮其中，進而深入研究地下室的結構設計問題。