高層建筑地下室設計要點分析

何健輝

摘 要 本文針對高層建筑地下室設計要點，結合理論實踐，在簡要闡述地下室設計重難點的基礎上，提出了相應的解決對策，并分析了高層建筑地下室設計的要點。分析結果表明，地下室的高程建筑設計的重點內容，其設計效果，對地下室空間的利用情況，高層建筑工結構的穩定性兼有較大影響，充分掌握地下室設計的重難點，注重設計要點，可保證設計施工，提升地下室結構的質量，值得設計單位高度重視。

關鍵詞 高層建筑;地下室;設計要點;平面設計

引言

在我國城市化進程不斷推進的背景下，高層建筑工程越來越多，地下室空間利用率不斷提升。但地下室結構設計難度較大，再加上地下環境復雜多變，影響因素眾多，任何一個細節考慮不當，都會影響總體質量。基于此，開展高層建筑地下室設計要點分析就顯得尤為重要。

1高層建筑地下室設計的重難點

地下室具有承載建筑工程荷載的作用，在具體設計中需要綜合考慮多個方面，包括：消防、通風、采光、排水、抗浮、抗滲漏等，以保證地下室結構設計質量。隨著高層建筑的規模不斷擴大，地下室底盤也越來越大。一些塔樓發生抗浮問題的概率比較少，但相對而言，抗浮問題多發生裙房、地下室結構上，主要表現為抗浮力不足。此外，地下室設計人員在設計中，對抗浮設計不夠重視，考慮問題比較片面，缺乏對洪水期、施工過程的考慮，從而經常發生抗浮力不足的問題。

2解決地下室設計重難點的對策

（1）加強前期準備。在高層建筑地下室設計之前，設計人員需要深入施工現場，全面了解和掌控高層建筑所在區域的場地情況，并進行全方位的勘查，掌握施工場地的分布情況，熟悉高層建筑工程的規模、層數、結構形式、荷載等，按照勘查和調查及結果，確定地下室的埋深、使用功能、建筑尺寸等，通過水文地質勘查報告和現場持力層情況，確定地下室結構的基礎形式和平面結構，以保證設計結果和實際情況相符合[1]。

（2）細化基本結構構件的設計。按照高層建筑工程的具體情況，確定地下室結構每個構件的布置方式，保證地下室的梁、板、柱、基礎底板、擋土側壁、抗拔樁等構件的布置形式、荷載傳遞推途徑、截面形式等符合設計要求。設計完成之后要反復對比分析計算，發現問題及時處理，保證地下室設計方案的合理性和科學性。

3高層建筑地下室設計要點

（1）地下室結構平面設計要點。地下室結構比較復雜，涉及的專業也比較多，在具體設計中需要防火、防滲漏、人防要求、排水、通風、采光等專業相互配合。比如：如果地下室的長度超過設計規定的長度，就必須和結構專業取得聯系，相互交流溝通，確定是否設置變形縫。如果條件允許，盡量避免設置施工縫，否則會增加防水設計的難度。設計人員可通過設置后澆帶或者地上設縫、地下不設縫方法，達到布設施工縫的目的[2]。如若地下室結構非常長，僅憑后澆帶無法解決問題，則在設計時，可通過合理調整平面的方法，分割地下室結構，用較窄的通道進行連接，以滿足使用和管道相連的要求，將變形縫設置在通道之外，可降低接縫長度和深度，便于后期補救。在結構設計中需要合理設置采光通風井，否則不但會影響地下室的采光性，而且會降低地下室結構的穩定性。

（2）外墻部分的結構設計要點。外墻設計是高層建筑地下室設計的重中之重，為保證設計效果，需要將設計的重點放在土壓力、水壓力的計算上，具體而言，可從以下幾個方面同時入手：第一，承載力。地下室外墻的結構承載力主要來自于水平和垂直兩個方向，其中水平承載力，由地面荷載、側面土壓力荷載共同組成。而垂直承載力，則由地下室結構、上部樓蓋自重和傳重共同組成。因此，在地下室設計中，風荷載和垂直承載并不會起到控制作用，因此，地下室墻體配筋，主要受到垂直墻面水平承載形成的彎矩控制，在設計中，需要按照墻板彎曲情況，合理計算配筋。第二，靜止土的壓力數值。此項數值在確定時需要通過一系列實驗來確定，如果沒有實驗條件，砂土系數值取0.34～0.45，如果是黏性土則取0.5～0.7。第三，外墻配筋計算。在高層建筑地下室設計中，配筋計算主要指的是對帶有扶壁柱外墻上的配筋進行計算，并不是按照扶壁柱的截面尺寸大小進行計算，而是要按照雙向板來計算配筋。

（3）地下室外墻設計要點。在進行地下室外墻設計時，需要先進行彎矩調幅計算，多數情況相下，地下室外墻底部多為固定支座，需要對荷載分項系數、有多層地下室時可按照多跨連續計算。如果外墻頂部沒有樓板支撐，配筋構造需要和實際情況相符[3]。如果地下室的外墻靠近車道，而且車道底板在外墻中間。在設計時需要高度重視外墻承受車道底板傳來的水平集力作用。地下室外墻設計中，外墻結構的支承條件不同，設計思路和方法也不相同，如果頂板不在相同的標高位置，需要高度重視外墻上部支座水平力的傳遞問題。

（4）地下室抗浮和抗滲設計要點。在地下室設計條件允許的前提下，要盡量提升基坑的設計標高，以降低抗浮和設防水位。在高層建筑基礎施工中，如果地質條件允許，要盡量選擇梁板筏板基礎。在地下室設計中，盡量采用無梁樓蓋和寬扁梁，如果選擇了寬扁梁，則其截面高度要嚴格控制，保證寬扁梁的截面高度1/16～1/20跨度。從而降低地下部分的高度，提升抵抗抗浮水位和滲漏的優勢。

（5）地下室抗震設計。抗震設計高層建筑地下室設計的重中之重，如果抗震設計不達標，必會影響整個高層建筑工程的抗震性能。地下室的埋深必須大于地上總高度，只有這樣才能不及算層數，建筑工程的總高度才能從室外地面算起。并保證上部結構的墻柱和地下室墻柱相互一致。

4結束語

綜上所述，本文結合理論實踐，分析了高層建筑地下室設計要點，分析結果表明，地下室設計難度較大，涉及的內容比較多，任何一個環節控制不當，都會影響地下室設計的效果。因此，在具體設計中，需要結合工程特性，地質水文條件，從地下室結構平面設計、外墻部分的結構設計、外墻設計、抗浮和抗滲設計、抗震設計等方面同時入手，才能保證地下室設計效果，保證高層建筑工程的穩定性。

參考文獻

[1] 尹博.高層建筑地下室防水工程施工技術分析[J].中國高新區，2018

（5）：192.

[2] 袁華.分析高層建筑地下室綜合管道設計問題[J].建設科技，2018

（3）：66-67.

[3] 于慶平.超高層建筑地下車庫設計探討——以山東黃金國際廣場地下車庫設計為例[J].城市住宅，2019，26（4）：38-41.