人防地下室結構設計常見問題及應對措施探析

張學深 （江西同濟建筑設計咨詢有限公司，江西 南昌 330077）

1 概述

人民防空地下室是人防工程的重要組成部分，是戰時供人員、車輛物資等掩蔽的重要場所，也是作為防災、減災指揮所及避難所。人防地下室雖和普通地下室有著很多的相同之處，但是由于其功能的特殊性，對人防地下室的設計及施工質量有著更高的要求，相關文獻對人防結構設計常見問題進行了相關總結。本文結合作者多年的人防地下室設計工作經驗，對人防地下室的結構設計常見問題進行了總結，并對如何避免這些問題提出了相應的應對措施。

2 基礎設計

人防地下室基礎形式常見的有樁基礎、柱下獨立基礎、筏板基礎等形式。在進行地下室頂板設計時，有的設計人員經常把人防構件作為豎向支撐構件來考慮，頂板梁、板以人防構件作為受力支座。當基礎采用柱下獨立基礎或筏板基礎時，這種考慮一般問題不大。但當基礎采用樁基礎或柱下獨立基礎且底板下土質為回填土時，若不進行特殊處理，則這種考慮易導致受力不清，容易出現安全隱患。

應對措施：當基礎采用筏板基礎時，筏板可作為人防構件的基礎，人防豎向構件可作為頂板構件的豎向支撐，但人防構件須整體參與計算，以反映實際受力情況。

當基礎采用樁基礎或柱下獨立基礎時，若底板下土質為原狀老土，承載力較高時，人防豎向構件下另設基礎時，人防構件可作為頂板構件的豎向支撐考慮。當基礎采用樁基礎或柱下獨立基礎時，若底板下土質為回填土，此種情況一般人防豎向構件不宜作為頂板構件的豎向支撐，主要人防構件下宜設置基礎梁，以便傳力直接，受力清晰。

3 人防構件設計

3.1 臨空墻

人防墻設計時，一般情況下設計通常簡化為以底板、頂板為支座的單向板模式進行設計，受力相對簡單。臨空墻承受人防荷載一般較大，尤其是當層高較高時，若仍按上下支撐模式進行設計，則臨空墻的墻厚、配筋有較大幅度的增加，經濟性亦較差。

應對措施：結合平面布置及臨空墻所承受荷載大小，合理確定臨空墻的周邊約束條件；當臨空墻有側墻支撐時，若側墻橫向間距不大，則臨空墻可考慮以側墻為支撐按水平連續構件進行設計，此種情況下，無論人防荷載大小，臨空墻墻厚或配筋均可控制在合理范圍內。當側墻間距與層高相差不大時，可考慮按四邊支撐進行設計，可適當減小墻厚或配筋，受力也相對符合實際受力情況。當無側向支撐時，則只能按上下支撐進行設計。

3.2 門框墻

常規的門框墻設計，都是把一個完整的門框區分為上、下、左、右四個擋墻進行設計。根據各部分擋墻承受人防等效靜荷載的不同，計算其配筋。門框墻的計算原理較為簡單，門框墻本身設計不難掌握，門框墻設計一般是按懸臂構件進行設計的，當門框墻懸臂長度過大時一般會增設門框柱、門框梁。在設計中經常會出現門框柱或門框梁的設置不當而導致人防門不能正常開啟的情況。

①密閉通道開間偏大而進深偏小時，應特別注意因防護密閉門上部設置門框梁可能導致內側密閉不能完全開啟的情況，如圖1、圖2所示。

圖1 密閉通道布置圖（一）

圖2 密閉通道布置圖（二）

應對措施：結合平面布置合理設置門框柱、門框梁的布置，當密閉通道進深偏小時應適當加大進深，或控制門框梁的高度，必要時亦可考慮把門框梁位置適當上移避開人防門。

②人防區與非人防區汽車通道大雙扇人防門開啟范圍內主次梁高距離人防門頂高差不宜小于250mm，否則容易導致人防門不能正常開啟，如圖3所示，圖（a）中人防門一側的主梁高度過大，導致人防門上鉸頁板被埋入結構梁內，圖（b）中人防門側框架梁與人防門頂吊鉤沖突。

圖3 大雙扇人防門框布置圖

應對措施：為避免出現上述情況，應控制人防門開啟范圍內主次梁底距離門洞頂的高度不小于250～300mm，必要時可取消次梁或設置寬扁梁來避免類似問題。

③防護密閉門門框梁端部無可靠支座，如圖4所示。

圖4 門框梁布置圖（一）

應對措施：可在門框梁端部設置翼墻作為門框梁的支座，如圖5（a）所示或者把門框梁置于人防門的外側，如圖5（b）所示，此種情況應注意門框梁下方應預留出門框的安裝高度。

圖5 門框梁布置圖（二）

4 人防構造

4.1 配筋率

《人民防空地下室設計規范》第4.11.7條規定，對臥置于地基上的核5級、核6級和核6B級甲類防空地下室結構底板，當其內力系由平時設計荷載控制時，板中受拉鋼筋最小配筋率可適當降低但不應小于0.15%。混凝土等級C40～C50時，受彎構件配筋率不應小于0.30%。

設計中地上單體經常會出現采用筏板基礎的情況，該情況下，筏板配筋一般均由平時荷載控制，充分利用上述規范的規定，利于降低配筋量節省造價。另外，人防口部多數情況下位于地上單體主體范圍內，主體范圍內人防墻的混凝土等級一般結合主體豎向構件混凝土等級設計，混凝土等級通常會不小于C40，配筋率應不小于0.30%，但經常存在有的設計人員仍按0.25%的配筋率來控制，導致違反規范規定。

4.2 拉結筋

《人民防空地下室設計規范》第4.11.11規定，人防墻、板中應設置梅花形拉結筋，拉結筋應能同時拉住最外層受力鋼筋且間距不大于500。但人防墻、板中拉結筋間距不匹配問題經常出現，同一方向的受力筋兩側間距差異較大，拉結筋就無法設置或者設置困難。例如，有的圖紙中臨空墻外側豎向鋼筋間距120mm，內側140mm，水平鋼筋鋼筋間距150mm。鋼筋間距混亂給施工帶來不便不說，梅花形拉結筋在這種情況下根本就無法設置或滿足規范要求。

4.3 后澆帶

《人民防空工程施工及驗收規范》6.4.11條規定，工程口部、防護密閉段、采光井、水庫、水封井、防毒井、防 爆井等有防護密閉要求的部位，應一次整體澆筑混凝土。該條文目的是為提高人防工程防護密閉性能。有些人防結構圖紙上仍然按照普通地下室的設計思路布置后澆帶，沒有仔細復核后澆帶是否穿越人防口部這些有密閉要求的功能房間，導致違反規范規定，同樣后澆帶布置也不能穿越人防門框。

5 預留預埋

根據《人民防空工程施工及驗收規范》，所有設備穿墻套管應準確預留預埋，以達到人防密閉性能的要求。但現實工程中由于設計缺陷仍會出現管線套管預留、預埋不到位或質量不能達到設計要求的情況，導致事后整改的情況出現。

應對措施：當設備管線預留預埋錯誤或存有質量缺陷時，可將原預埋管道周邊一定范圍內缺陷混凝土鑿除，并按原設計要求重新留設預埋管，并增設補強鋼筋后采用高一等級補償收縮混凝土重新澆筑，具體如圖6所示。

圖6 人防墻體穿管道加固詳圖

6 結語

人防地下室因其功能的特殊性，與普通地下室有很大的不同。設計人員應經常總結設計中的常見問題，并在實踐中對其進行不斷的改進和完善，從而保障人防工程結構的設計質量。對于人防地下室經常出現的各類問題，也應得到施工、監理、甲方等參建各方的重視。