建筑工程地下室結構設計方法的探討

張俊江

摘 要：本文對建筑工程地下室結構的設計方法進行了詳細的探討和研究。

關健詞：建筑工程；地下室結構；設計方法

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A

鑒于地下室結構設計的重要性，筆者在文中對建筑工程地下室結構設計方法進行探討和研究，希望對讀者產生或多或少的借鑒意義與參考價值，促進建筑工程施工單位的長遠健康與可持續發展。

1 設計地下室結構過程中存在的問題

地下室的施工并不是由某一個施工工種組成，許多的施工專業都摻雜其中，不同的施工專業必須開展密切的配合和緊密的協作，只有這樣才能保證地下室工程的施工和設計質量。防火設施等建設是地下室施工之前需要充分考慮的因素，但是考慮這些要素的時候不能把其他的要素孤立起來，要將其和給排水管道、通風系統等緊密的結合，發揮整個地下室的正常功能。每個高層建筑都有大底盤地下室，很多人在使用大底盤地下室的時候會發現塔樓沒有抗浮，抗浮設計遠遠達不到相關要求和規定，沒有充分、全面的考慮到特殊情況對地下室結構的影響，例如一旦發生洪水，抗浮設計就會暴露出自身的弊端，由此造成的損失是無法通過一個具體的數字來說明的，因為它會影響到其他的方面，實際的施工、施工材料和機械設備等都會受到不同程度的破壞。

2 優化地下室的建筑結構設計

2.1 設計平面結構的問題

在建筑工程的施工過程中，設計地下室的平面結構時需要注意的要點有很多，例如：給排水、防火、通風、管道等。設計地下室結構的時候，發生設計與實際施工不相符合的現象屢見不鮮，為了解決這個問題，要引入變形縫。一般來說，變形縫的使用只是應急措施，它的設置一般情況下是不會使用的，因為設置變形縫的難度超出一般人的想象，同時會對其他工序的施工產生不良的影響，嚴重者更是會延誤施工進度、增加施工的成本投入。平面結構的設計工作必須交由專業的設計人員，在開展設計工作的時候力求做到不設置變形縫，這個要求可以通過使用混凝外加劑來實現，但是混凝外加劑的用量一定要得到合理的控制，用量過多或過少都會起到負面的作用，一旦出現地下室長度超出要求的現象，這個時候進行后澆帶的設置已經無濟于事，所以只能隨機應變，采取分離較大地下室的措施，將一個過大的地下室分隔成幾個長度適中的地下室，這樣以來，地下室的設計不僅美觀，而且科學、合理。這個時候，通道處就是變形縫設置的最佳位置，可謂是有百利而無一害。

2.2 設計地下室的抗震

開展地下室設計與施工的時候，需要高度注意的是地下室的抗震性能，因為地下室是整個建筑物最基礎的部分，一旦沒有考慮抗震設計或者考慮的時候出現一丁點的偏差，都會使整個建筑物的抗震功能大幅縮水，進而使得建筑物存在較大的安全隱患，居民的生命健康和財產安全受到極大的影響，所以，審查地下室抗震設計的時候要詳細、全面，嚴禁草草了事。一般來說，地下室的外地面高度不得高于半地下室的深埋度，這樣做的主要目的就是使室外地面的高度得到精確的計算。地下室樓層的上部結構是頂樓，樓蓋必須使用梁板結構。此外，剪力墻的加強區的計算要得到高度的重視，通常計算的開始部分是地面向上，但是也要包括地下部分。

2.3 抗滲設計

地下室在設計過程中，受力設計是一個方面，對抗滲設計也極其重要。由于鋼筋混凝土在施工工程中是帶裂縫的，要實現抗滲，一般采取的措施有以下幾個方面：（1）混凝土的補償收縮。在混凝土中摻入UEA，HEA等微膨脹劑，以混凝土的膨脹值抵消混凝土的最終收縮值。當其差值大于或等于混凝土的極限拉伸時，即可控制裂縫。（2）膨脹帶。混凝土中膨脹劑的膨脹變形不會完全補償混凝土的早期收縮變形，而設置補償收縮混凝土帶可以實現混凝土連續澆注無縫施工。筆者查閱了相關的書面資料之后發現，膨脹加強帶通常在超過60m后進行設置。（3）后澆帶的設置。何為后澆帶呢？簡單來說，后澆帶是一種技術措施，自產生以來已經有了長足的進步和改善，并且被廣泛的應用于混凝土建筑施工之中。（4）鋼筋混凝土的抗拉能力要達到相關規定和標準。抗變形鋼筋對混凝土發揮著強化的作用，可以將更多的水平溫度筋設置在側壁。此外，不能忽略掉混凝土的養護，雖然處在施工的最后階段，但是混凝土養護的作用不亞于任何一個施工階段和施工工序。

2.4 外墻結構設計的方法

地下室結構設計過程中，重點是外墻結構設計，計算方法是根據水壓力和土壓力。在外墻結構設計時，主要考慮以下幾個方面：（1）土的靜止壓力系數的計算。靜止壓力在確定時，是依據試驗來確定，如果無法滿足試驗條件的情況下，選取的粘性土范圍可以在0.5～0.7之間，選取的砂土可以是在0.34～0.45之間。（2）荷載力承載設計。總體而言，可以將地下室的外墻荷載力分為豎向與橫向荷載力，其中豎向荷載能夠承載整體結構性樓蓋的自身重力和傳遞重量，而橫向荷載則包括來自側向壓力、人工防護以及地面的荷載，在設計考慮過程中，合理計算各荷載對墻體內部配筋彎曲的程度，一般只考慮橫向荷載配筋彎曲力的大小，而對豎向的彎曲力則不予考慮，只對墻體彎曲處進行彎曲配筋曲力的計算。（3）地下室的外墻體配筋計算。由于整體電算計算法只考慮到了墻體與墻柱的配合與協調，并沒有充分考慮到墻柱截面以及內墻鋼筋混凝土連接處的承載力。該方法計算出的結果，會導致在設計過程中對地下室的外墻水平配筋較多、力量富余。因此，在設計配筋計算過程中，要合理考慮墻柱的截面面積與豎向配筋連接處的承載力，只有通過雙向板形式的計算，才能使有扶壁柱的墻體的配筋計算更為合理。但對于沒有扶壁柱的墻體豎向配筋承載力的計算則可以直接使用單向板計算法。

結語

通過上面的詳細敘述我們不難發現，建筑工程地下室的設計與施工是極其復雜和繁瑣的，這項工作具有極強的綜合性、系統性，所以對地下室結構的設計人員提出了較高的要求，他們的綜合素質必須足夠高，一方面要具備較強的思想道德素質，具備強烈的社會責任感，另一方面要具備充分的科學文化素質，專業知識和實踐經驗都要豐富。設計好地下室工程結構不僅極其有必要，而且是相當重要的，因為如果地下室的結構設計不科學、不合理，就會阻礙整個建筑物正常功能的實現，可謂是“千里之堤毀于蟻穴”，所以，我們沒有理由不高度重視地下室的結構設計工作。

參考文獻

[1]王立新.地下室結構設計的分析[J].廣東科技，2009（08）.