试析建筑地下室结构设计

试析建筑地下室结构设计

娄霄楠

哈尔滨市永大建筑设计有限责任公司

【摘要】由于土地资源非常紧张，所以地下室空间被大规模的开发利用，地下室结构设计行业也与此兴盛起来，但是现阶段我国只有非常少的设计人员既有丰富的实践经验，又经过系统的理论学习，所以我国建筑地下室结构设计水平并不高。本文首先对建筑地下室结构设计现状进行了介绍，其次对建筑地下室结构设计进行了详细地分析，最后探讨了设计过程中需要注意的问题，仅供交流借鉴。

【关键词】建筑；地下室结构；设计

因为城市人口迅速增加，而城市空间十分有限，为了能够满足城市建设需求，建筑开发商开始将目光放在地下。地下资源的使用，不仅缓解了城市人口与土地之间矛盾，对城市环境的保护也有一定的作用。但是设计人员必须设计好地下室结构，顶板、底板、基础等都要按照建筑工程实际需求来进行设计，另外，在设计过程中，设计人员还需要注意各项问题，进行全面的考虑。

1、建筑地下室结构设计现状

现代建筑几乎都带来地下室，修建地下室不仅能够减少地上土地的使用，也能够满足人们多方面的需求。建筑地下室工程涉及的内容非常多，每一项内容都需要专业的技术人员来解决，所以从事建筑地下室工作的人员业务能力必须强。地下室建设过程中，最为重要的就是结构设计，结构设计方案达到标准要求，对日后的施工将会产生非常大的作用。但是不得不承认，现代地下室结构设计人员的水平并未达到标准，尽管很多的设计人员都具有丰富的经验，但是有很多设计人员并没有进行系统学习，因此与现代设计行业有些脱节。而刚刚从事地下室结构设计的毕业生，虽然理论知识经过了系统的学习，但是设计经验却非常少，所以地下室结构设计方案常常出现问题，不够完美。正常情况下，地下室结构设计期间，设计人员需要考虑到地下室功能、通风、排水等因素，上述这些因素要彼此配合，方能使地下室达到最佳效果。

2、建筑地下室结构设计

2.1顶板设计

顶板是地下室结构的重要构成部分，自然成为设计的重点内容，所以设计人员都十分重视。某些工程要求地下室顶板设计达到园林景观的标准，这就要求设计者明确覆土厚度。正常情况下，覆土厚度应该超过设备管线高度，只有如此，才能够充分保护设备管线。另外，顶板承载能力也需要考虑其中，要求设计人员依据建筑主体情况，在施工期间进行承载力的计算，施工期间，必须保证地下室顶板能够达到施工荷载要求，否则顶板将会损坏，也有可能会引发安全事故。

2.2底板设计

地下室底板设计的要点问题是钢筋配置。设计人员必须保证钢筋设置合理，否则底板功能将会受到影响。设计过程中，如果钢筋方向相同，必须明确钢筋标高，确保所有钢筋的标高相同，如果钢筋方向不一致，必须确保各个钢筋的基础面不同，不然钢筋保护层会非常厚，很有可能会出现窝顶问题。

2.3基础设计

基础设计不仅仅是地下室施工建设十分重要，对整个建筑工程建设施工也十分重要，因此设计人员必须保证基础设计没有任何问题。而要做到没有任何问题，设计人员必须做到以下几点：第一，认真地质勘查报告，以此确定地下室基础区域内的地形、地势以及是否存在不利于施工的因素，这样在设计时会多加注意；第二，按照地下室基础情况选择合理的桩基础。如果不是特殊情况，地下室基础设计通常都会选择使用预应力管桩基础。另外，持力层必须达到要求，满足基础设计标准，为了实现这一目标，设计人员通常都会应用风化岩最为持力层。

2.4外墙设计

外墙是地下室结构最不可缺乏的结构。外墙设计的关键性问题就是抗裂，一般情况下，设计人员都是利用水上压力来进行计算，以此确定地下室外墙抗裂技术参数。另外，设计人员设计外墙时，还需要注意如下问题：第一，正常情况下，设计人员计算外墙荷载时，外墙竖向荷载组合产生的压弯作用，并不需要考虑在内，只要依照墙板弯曲计算配筋即可；第二，配筋计算时，如果外墙带扶壁柱，并不是按照扶壁柱来计算配筋，而是依据双向板来计算所需要的配筋；第三，地下室车道的考虑车道紧靠地下室外墙时，车道底板位于外墙的中部。应注意车道底板作用于外墙的水平集中力，该荷载常被忽略。

2.5地下室的侧壁设计

地下室侧壁设计是地下室设计的难点，这是由于影响地下室侧壁设计的因素有很多，如结构自重、地下室水压力等。地下室工程侧壁的设计比较特殊，受力情况负责。因此，地下室侧壁设计的重点是采用科学合理的方法来进行简化设计。

2.6地下室抗浮设计

抗浮设计与地下水位标高。确定用于计算地下室水浮力的设计水位，当有长期水位观测资料时，场地抗浮设防水位可采用实测最高水位；无长期水位观测资料或资料缺乏时，按勘察期间实测最高稳定水位并结合场地地形地貌、地下水补给、排泄条件等因素综合确定，由地质勘察部门提供，具体体现在岩土工程勘察报告中。地下室底板标高低于该场地地下室抗浮水位标高，抗浮问题较突出，设计时需要设置抗浮桩。

3、地下室结构设计过程中的注意要点

3.1地下室保护层极其垫层的厚度

在实际的施工过程中发现，如果对于地下室中的迎水面钢筋保护层厚度过小，往往会在实际的使用中出现渗水等现象。因而在进行设计时，一定要注意对于迎水面的钢筋保护层厚度。应当确保其大于等于50mm。只有这样，才能够保证地下室在实际使用中的质量安全。

3.2地下室的结构长度过长

目前，对于地下室结构过长的问题，一般多采用以下几种解决方法：在地下室设计过程中加设后浇带，一般的后浇带其宽度约为800～1000mm左右即可。当地下室结构长度大于50m时，就有必要加设后浇带了；有时候地下室的长度尽管较长，但是其并没有超出太多，不需要加设后浇带，可以在设计时采取一些相应的措施来减少收缩应力。当然，如果有必要的话，可以同时采取以上两种措施，最大程度上降低由于地下室结构过程所带来的影响。

3.3地下室的不均匀沉降

在我们的日常设计过程中，多采用以下几种方法来解决这一问题。对于低层裙房，采取独立的基础来进行建筑，也可以在其地层加装交叉的基梁。对于高层建筑，则采用整体的筏基作为基础；对于低层裙房，采用天然地基，而高层主楼下地基进行地基处理，以达到对于两者之间的地基沉降加以控制的目的；在高层以及地层建筑之间以桩基进行调整，以两者之间的桩基来调整两者之间的沉降差；在主楼沉降以，后用大底盘变厚度筏基浇带设在距主楼边柱的第一跨或第二跨内，其位置尽量布置于与主楼相邻的第二跨的1/3跨间处时，从而最大化利用裙房基础来扩散主楼的荷载，降低主楼地基的压力。如果主楼的地基已经经过较好的受力处理，则可以将其加厚位置设置于主楼相邻的第一跨的1/3跨间处。以上这些措施在实际的建筑设计中是较多的，一般而言，我们应当根据实际状况来进行最佳方案的选择，选择一种或者多种方案来处理。

4、结语

综上所述，可知建筑地下室结构设计要点很多，而且每一个要点又包括很多内容，所以设计人员必须注意。由于地下室工程涉及的专业非常多，所以设计人员在进行设计时，可以与各个专业的人员进行商讨，以便能够设计出完全满足地下室功能需求的方案，地下室结构得以充分发挥。

参考文献：

[1]肖信远.建筑结构设计常见问题浅析[J].科技咨询导报.2007（11）

[2]吕戏洋，马玉刚，沈伟良.浅谈如何提高建筑结构设计质量[J].知识经济.2009（04）

[3]李洪涛.我国建筑结构设计问题与展望分析[J].现代商贸工业.2010（07）

[4]陈新农.地下室结构设计的影响因素与技术措施[J].建材技术与应用.2007（03）

[5]陈维斯.有关大底盘地下室结构设计的三个问题的分析[J].广东科技.2007（S1）