建筑工程地下室結構設計分析與研究

袁杰

【摘 要】在新時代背景下，我國經濟水平逐步提高，建筑工程得到了人們普遍的關注。對于建筑物來說，地下室部分是其中極為重要的一個環節，但凡任何問題產生，都會對工程造成巨大的安全隱患。因此，相關人員理應提高重視程度，對其中存在的負面因素進行深入把握，并采取合理的措施進行處理。本篇文章主要描述了嵌固部分的確定以及地震作用的計算，并對于地下室結構的設計方面發表一些個人的觀點和看法。

【關鍵詞】建筑工程;地下室;結構設計;分析;探討

引言

從現階段發展而言，人們對于城市生活有了更高的要求，因此設計者在進行地下室結構設計的時候，把握其中的各方面因素，以此確保其更具安全性、可靠性以及經濟性特點。

一、嵌固部分的確定以及地震作用的計算

對于頂板結構來說，其實際厚度應當滿足相關規定的要求，一般不能低于180mm，同時也不能超過260mm。為了保證樓板的承壓水平得到增強，在選用混凝土類型的時候，可以選用C30，究其原因主要是強度非常高。而在進行配置的時候，則需要采取雙層雙向的配置模式。為了確保嵌固部位的強度達到預期，無論是樓板還是鋼筋，都要提升設置的合理性，同時每一層位置中，各個方向的鋼筋率都要達到26%[1]。

對于地下室來說，頂板位置可以算作是其中嵌固部分。理應確保其側向剛度的數值至少為隔壁樓層剛度自身的2.5倍。因此，在以此為基準展開設計的時候，理應保證剪切工作的剛度比得到合理設置。而在對于地下室的剛度展開設計時，為了保證設計的效果更為科學，因此工作人員需要充分利用SATWE軟件。該軟件可以幫助工作人員更好地對其剛度比展開修正，以此促使其剛度比值能夠達到規定水平。

除此之外，工作人員還需要對頂板位置的抗震能力予以重視。一般來說，最好在原有的抗震力的基礎上，設置三級抗震模式。也就是說，地下室位置的抗震等級需要基于上部結構的要求進行合理應用。

二、地下室結構的設計

（一）基礎設計部分

在開展基礎部分的設計工作之前，施工人員理應提前進行地質勘察，把握場地目前的實際情況，是否有任何負面因素存在。如果有，則需要及時進行處理，防止后期的處理難度增加。而對于基礎設計來說，可以應用預應力管樁基礎。為了確保其沉降方面的實際要求能夠達到預期水平，還需要進一步加強巖層自身的承載水平。因此，基于這方面的相關要求，在設置持力層的時候，必須采取強風化巖以及中風化巖層。

（二）頂板設計部分

對于某些建筑物來說，其地下室的頂板位置經常會設置一些園林類盡管，同時土體的覆蓋厚度同樣還要將管線自身的高度考慮進來，并確保土層能夠得到有效保護。只有經過多方面考慮之后，才能保證頂板位置的設計要求達到規定要求。

在主樓室內部，在對其頂板本身的承載力展開驗算的時候，理應停留在施工階段之中。因此，在最終計算的過程中，必須將施工荷載考慮進來。通常來說，具體能夠設置成6kN/m2。一般而言，除了需要將具體荷載條件考慮進來外，還應當以道路和相關附屬設施作為重要基礎，充分思考其荷載。除此之外，部分地下室的首層位置都是人防地下室，基于這一特點。在設計地下室的時候，工作人員還應當充分思考爆動荷載方面的因素條件。相比于消防車自身的作用版，地下室的爆動荷載更高。所以，為了確保設計的情況能夠達到其荷載方面的相關要求，在設計地下室的時候，必須確保其荷載條件能夠達到六級水平[2]。

（三）側壁設計部分

通常情況下，對于側壁設計造成影響的因素有很多種。最為常見的便是結構本身的重量、地面堆載、活載、防核爆條件以及地下水壓力等多種不同的因素。相比于其他位置，側壁部分相對較為特殊，在同一時間會受到多方面荷載的作用。正是基于這方面原因，必須將各類因素全部考慮進來，并做到化繁為簡，確保實際設計有著足夠的科學性和合理性[3]。

因此在進行側壁設計的時候，必須保證該位置的混凝土的外部保護厚度不能低于45mm，同時側壁內部的所有鋼筋都需要設置在外部位置，而對于豎向位置的鋼筋來說，則需要設置在內側位置。然而，為了縮減資金成本的投入，在確保荷載條件得到有效滿足的前提下，盡可能確保其強度不要超出預期水平。如此一來，混凝土的收縮壓力便會得到大幅度降低。不僅如此，還能有效防止混凝土出現開裂問題，同時還應當設置多條不同的后澆帶。

（四）底板設計部分

對于底板設計工作來說，主要包括兩個方面，分別是防滲漏以及抗浮力。對于地下室底板來說，當前所處的土層位置往往斗魚淤泥以及淤泥質土為自主，承載力盡管相對偏低，但卻不能低于持力層。因此，在實際設計的時候，理應基于倒樓蓋的方式進行設計，應用無梁樓蓋的方式展開計算。在經過計算之后可以發現，實際厚度至少為600mm。

在設置底板的時候，還需要確保鋼筋配置工作有著足夠的合理性。如果其設置的鋼筋一直保持著同一個方向，則需要確保其處在同一個標高。而對于不同方向的鋼筋，無需放在相同基礎面上面。如果在同一個基礎面上方，如果有大量多種方向的鋼筋放在上方，很容易導致其外部保護層出現過大的情況，進而造成底板窩頂問題產生。

除此之外，工作人員還需要做好地下室的抗浮驗算。在實際設計的時候，理應按照規定要求展開水壓實驗，以此把握其恒載是否超出預期。而在驗算的時候，還應當選擇不同的系數。一般情況下，恒載分項系數必須為0.9，而對于水來說，分項系數則應當是1.0。如果實際驗算得知的結果并不能達到預期的抗浮規定，則能夠依靠抗撥樁的方式對抗浮力。

三、結束語

綜上所述，對于建筑物本身來說，地下室的設計十分重要。因此，設計人員便需要充分考慮各類不同的因素，針對其中的主要問題進行處理，以此保證建筑物的整體水平能夠達到規定的要求。這樣一來，施工活動將會更具穩定性特點以及高效性特點，進而提升建筑物自身的整體質量。

參考文獻：

[1]趙敏，許鵬展，馬碧文.有關建筑工程地下室結構設計與分析[J].科技創新導報，2015（22）：00054-00054.

[2]楊暗生，翁健.建筑工程地下室結構設計研究[J].建材與裝飾旬刊，2016（1）：190-191.

[3]王家印.建筑工程地下室結構設計與施工技術研究[J].科學與財富，2015（29）：148-148.

（作者單位：常熟市蘆蕩建筑有限公司）