關于建筑工程地下室結構的設計分析

文/裴祥 湖南省郵電規(guī)劃設計院有限公司 湖南長沙 410126

地下室在建筑工程中占據(jù)重要地位，已經(jīng)成為建筑工程中不可或缺的部分，由于建筑施工技術的快速發(fā)展，地下室結構越來越復雜化，所承受的荷載不斷增加。通過合理設計建筑工程地下室結構，不僅能夠提高工程地下室結構的可靠性，而且有效降低地下室結構失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生概率。鑒于此，本文重點分析建筑工程地下室結構設計要點。

1、工程概況

以某高層建筑工程為例，對其地下室結構設計問題進行分析，該工程為某民用建筑工程Ⅲ期，詳細情況見表1。

表1 某民用建筑Ⅲ期工程詳細情況

2、建筑工程地下室結構設計思路

2.1 加強地下室結構選型

在此建筑工程項目之中，在進行地下室選型時，需要綜合考慮建筑工程結構抵抗側力的剛度，保證地下室具有良好的承載能力。對于地下室結構設計人員來講，要進行有效的權衡，在提升建筑工程地下室結構穩(wěn)定的基礎之上，對地下室結構選型進行有效調(diào)整，進一步滿足建筑工程的各項使用功能，減小扭轉等一系列外力因素，對建筑工程結構穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響。

2.2 做好抗震結構設計工作

因為建筑工程地下室位于特殊部位，所以，在具體的設計環(huán)節(jié)，設計人員要綜合考慮建筑工程地下室抗震要求，嚴格按照有關規(guī)范標準要求進行設計，保證工程地下室墻柱和工程上部墻柱在同一水平線。在此建筑工程之中，為了保證地下室結構滿足7度抗震要求，設計人員可以將地下室當中的單體進行分離計算，并結合抗震規(guī)范中的相關條例要求，制定完善的地下室抗震設計方案。

2.3 超長結構設計要點

通常來說，超長結構，重點指的是伸縮縫間距超出最大數(shù)值規(guī)定的混凝土結構，亦或是伸縮縫間距雖滿足水平規(guī)定要求，但是，因為工程結構的溫差變化特別大，混凝土收縮也過大，會對建筑工程產(chǎn)生一定約束的鋼筋混凝土結構。在設計超長結構時，設計人員要全面考慮到地下室強度與剛度，包括其耐久性，包括地下室沉降[1]。

3、建筑工程地下室結構設計要點研究

3.1 平面結構設計要點

在建筑工程地下室平面結構設計當中，設計者要準確計算地下室的承載力，并對其內(nèi)部空間進行優(yōu)化布置，可以結合建筑工程的實際占地面積，包括建筑物內(nèi)部戶型分配設計情況，對原有的地下室結構設計方案進行改進。一些建筑物在結構分配設計環(huán)節(jié)，通常會預留出地下室空間，因此，在具體的設計過程之中，設計人員要加強地下室空間布局規(guī)劃，適當減小建筑空間，增加地下室空間。

在此建筑工程項目之中，地下室要滿足大量用戶的使用要求，所以，設計人員在進行平面結構設計時，要合理設計地下室停車場，保證地下室面積充足，并不斷提升其承載力。建筑工程地下室結構設計人員要根據(jù)地下室平面結構設計要求，對地下室功能進行優(yōu)化，保證建筑工程地下室結構設計更加科學、合理[2]。

3.2 外墻結構設計要點

外墻配筋，對建筑工程地下室結構的整體性影響較大，如果外墻配筋不科學，會降低地下室的承載能力，浪費大量施工材料。在此建筑工程地下室結構設計環(huán)節(jié)，設計人員特別重視外墻配筋設計，并結合以往的設計經(jīng)驗，合理確定外墻配筋，要全面考慮到外墻配筋和內(nèi)力之間的關系，保證地下室的各項使用功能得到更好發(fā)揮。該建筑工程配筋和內(nèi)力數(shù)據(jù)見表2。

表2 建筑工程配件和內(nèi)力數(shù)據(jù)分析

結合表2中的數(shù)據(jù)能夠得知，在此建筑工程當中，如果按照雙向板進行計算，會降低建筑工程外墻結構的安全性，而且建筑工程內(nèi)部擋墻兩端缺乏相應的剛度支撐，故此項目地下室外墻結構需要在底部進行嵌固處理，中間呈現(xiàn)連續(xù)狀態(tài)，而頂部則采用簡支梁。

3.3 頂板結構設計要點

地下室頂板結構和地面上部建筑結構進行有效連接，通過提升地下室頂板結構的安全性能，能夠更好的保證地下室和上部建筑結構的總體質量。設計者在實際工作之中，要對地下室結構和上部建筑結構之間進行協(xié)同設計，加強地下室頂板結構設計力度。在具體的設計環(huán)節(jié)，設計人員需要提前了解各個管線的高度情況，保證管線保護土層滿足相關的設計要求。

此外，在計算建筑工程地下室頂板結構承載力時，設計人員還要認真分析建筑高度和各項使用功能，全面考慮到地下室頂板結構施工，可能會遇到的突發(fā)狀況。例如，在該地下室結構設計當中，設計人員考慮到頂板結構可能會出現(xiàn)施工爆炸現(xiàn)象，并提前制定出針對性解決措施，能夠更好的增強建筑工程地下室頂板結構的可靠性[3]。

3.4 抗?jié)B漏與抗浮設計要點

結合眾多建筑工程地下室結構設計方案得知，受地下水位的影響，地下室特別容易出現(xiàn)浮沉現(xiàn)象，通常在設計環(huán)節(jié)，設計人員不但要綜合考慮到建筑工程生產(chǎn)運行過程當中可能會遇到的極限現(xiàn)象，而且要了解地下室施工環(huán)節(jié)，可能遇到地下水位變化情況，并優(yōu)化原有的地下室結構設計方案，減小地下水位變化對地下室穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響。

在此建筑工程項目之中，共有兩層地下室，整體的埋深達到了12.0m，結合《建筑地基基礎設計規(guī)范》當中的有關條例得知，如果地下室中的核心施工材料是防水混凝土，則地下室的抗?jié)B等級需要達到P8級。在地下室結構設計過程當中，針對外墻與頂板，包括地下室的底板后澆帶部位，需要設計止水條，因為止水條遇到水能夠出現(xiàn)膨脹，有效減小滲水現(xiàn)象的出現(xiàn)。在每個預留的洞口部位，包括施工縫部位，均需要設置止水鋼板，并加強建筑工程防水設計力度，防止地下室出現(xiàn)大面積的滲漏[4]。

根據(jù)該地區(qū)的地質勘察資料數(shù)據(jù)得知，該施工場地的地下水位變化幅度在1.40m到2.99m之間，結合最近幾年勘察單位監(jiān)測到的各項數(shù)據(jù)，設計人員確定該地區(qū)的抗浮水位標高是489.65m。在此建筑工程之中，地下室高度是12.0m，底板高程達到了506.8m，結合此組數(shù)據(jù)得知，該建筑工程地下室結構設計無需考慮抗浮水位。

結語：

綜上，通過對建筑工程地下室結構設計要點進行綜合分析，例如明確平面結構設計要點、外墻結構設計要點、頂板結構設計要點、抗?jié)B漏與抗浮設計要點等等，能夠保證該建筑工程地下室結構設計方案更加合理。