高層建筑群共用大底盤地下室結構設計探析

任彩欣

摘 要 在高層建筑群工程項目中，地下室共用現(xiàn)象較為普遍，以1～4層的大底盤地下室為主，結構設計較為復雜?；诖耍恼聦⒏邔咏ㄖ汗灿么蟮妆P地下室結構設計為研究對象，重點分析結構設計中的抗浮設計、不均勻沉降控制與結構超長問題處理方法，為地下室結構設計優(yōu)化提供幫助。

關鍵詞 高層建筑群;大底盤;地下室

前言

為解決城市空間不足問題，城市建設中的高層建筑群項目逐漸增多，為節(jié)約空間，建筑群選用共用大底盤地下室結構，其施工表現(xiàn)出施工周期長、材料多、施工復雜、難度高等特點，結構設計直接影響高層建筑群的質量、成本與進度?？梢?，關于高層建筑群共用大底盤地下室結構設計的分析具有鮮明現(xiàn)實意義。

1抗浮設計要點

在高層建筑群共用大底盤地下室結構設計中，抗浮不達標會降低建筑群穩(wěn)定性，引發(fā)安全事故。就此，設計人員需結合建筑項目施工現(xiàn)場的條件、建筑結構設計規(guī)范，合理開展抗浮設計，具體要點如下。

1.1 合理設計抗浮設防水位

在大底盤地下室結構設計前，設計單位可獲取施工現(xiàn)場的各類勘察資料，了解施工現(xiàn)場的地下水位狀況。如果地下室結構對防水無特殊要求，設計人員可遵循基礎勘察設計規(guī)范的原則，結合區(qū)域近五年內或三年內的地下水位，以及當前靜止地下水位，計算地下室的抗浮設防水位;如果地下室結構對防水要求較高，設計人員需結合區(qū)域歷年最高地下水位，計算地下室抗浮設防水位。

1.2 合理設計基坑標高

在大底盤地下室結構設計中，基坑坑底標高的合理設計，可降低地下室的抗浮設防水位，提高地下室結構穩(wěn)定性。以某高層建筑群為例，設計人員進行如下標高設計工作。第一，選擇平板式筏板基礎，適當降低基礎高度;對于地下車庫區(qū)域，設計人員選擇帶下翻式柱帽的平板式筏板基礎，使地下室區(qū)域的基礎梁高大于基礎高度;第二，選擇寬變梁作為樓蓋，將其截面高度跨度控制在1/22～1/16之間，以此減少地下室結構的層高，實現(xiàn)抗浮設防水位的有效控制。

1.3 應用抗浮樁

通過上述分析可知，在地下室抗浮水位計算中，設計人員均是將施工現(xiàn)場區(qū)域的歷年水位值為樣本數(shù)據(jù)，雖然模擬數(shù)據(jù)較為接近真實數(shù)據(jù)，但仍與施工現(xiàn)場區(qū)域的抗浮設防水位存在差距，易使地下室結構設計出現(xiàn)問題，影響高層建筑群結構穩(wěn)定性。針對該問題，設計人員需在地下室結構應用抗浮樁，將抗浮設防水位為基礎，綜合考慮地下室基礎底板的內力與配筋的地下水壓力，以擴大安全儲備為目標，設置抗浮樁，提高地下室基礎底板的荷載，避免地下室出現(xiàn)不均勻沉降。

1.4 提高基礎配重

在大底盤地下室結構設計中，提高基礎配重可在一定程度上提高地下室抗浮能力，但設計人員需控制基礎配重提高的程度，避免配重超過地基土體的承載力，引發(fā)沉降問題。針對該問題，設計人員可對高層建筑群進行地基承載力修正處理，確保其始終符合設計要求，將提高后的基礎配重控制在合理范疇內。

在明確基礎配重提升數(shù)值的基礎上，設計人員可通過如下措施提高基礎配重：①提高基礎底板厚度、選擇重量大的基礎頂面填充料、提高基礎頂面的填充厚度等，上述方法的原理在于提高地下室基礎的深埋度，進而提高地下室抗浮能力;②在保障基坑坑底標高不變的情況下，提高頂板厚度，并取消頂板大板塊位置的次梁，提高地下室的重量，簡化地下室施工流程，為后續(xù)施工提供便利[1]。

2不均勻沉降控制設計

在高層建筑群共用大底盤地下室結構設計中，設計人員需注重地下室不均勻沉降問題的控制，通過合理結構設計，提高地下室穩(wěn)定性，避免高層建筑群出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，引發(fā)安全事故。具體可從以下幾方面入手：第一，設置伸縮縫。對于建筑結構的不均勻沉降問題，伸縮縫的設置是最常見的處理方法，設計人員可在高層建筑群大底盤地下室對應的連接位置設置伸縮縫，避免高層建筑間的沉降問題相互影響，保障高層建筑整體穩(wěn)定性。第二，選用樁基礎。在沿海地區(qū)的高層建筑群工程中，通常在大底盤地下室結構選用樁基礎，即在地下室地基砂卵石層或穩(wěn)定巖層設置樁體，提高地下室基礎的承載力，防止不均勻沉降。第三，設置后澆帶。在高層建筑群結構設計中，設計人員可在主樓建筑和裙樓間設置沉降后澆帶，在主樓封頂結束后，待其沉降量保持穩(wěn)定，再進行裙房施工，待其沉降量保持穩(wěn)定，進行后澆帶的澆筑施工，使地下室結構更為穩(wěn)定，避免建筑使用期間出現(xiàn)不均勻沉降問題。

3結構超長處理設計

在高層建筑群共用大底盤地下室結構設計中，可能出現(xiàn)結構超過40～60m的狀況，使地下室結構受約束力影響較大，降低其穩(wěn)定性。設計人員需優(yōu)化地下室結構，避免超長結構出現(xiàn)穩(wěn)定性問題，具體措施如下：

第一，合理選擇材料。在大底盤地下室結構施工中，施工材料會對超長結構穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。如果設計人員已明確地下室結構屬于超長結構，可選擇強度等級較低的混凝土材料，在混凝土配制中添加微膨脹劑或粉煤灰，降低混凝土強度;也可在混凝土結構施工中，設置膨脹加強帶，用于降低或分散結構的約束力，避免約束力集中引發(fā)結構失穩(wěn)問題[2]。第二，設置伸縮后澆帶，對于長度超過55米的大底盤地下室，設計人員可設置寬度在800mm～1000mm間的伸縮后澆帶，設置后澆帶后保證各區(qū)域長度在間距30米～40米以內。以此來提高大底盤地下室結構的穩(wěn)定性，規(guī)避結構超長帶來的不利影響。

另外，在部分氣候條件變化較大的地區(qū)，高層建筑群共用大底盤地下室易在溫度影響下出現(xiàn)裂縫問題，設計人員需在結構設計時做好裂縫控制工作。常用方法包括設置變形縫、加強配筋、設置膨脹加強帶等，提高大底盤地下室結構的抗裂性能，避免溫度變化對大底盤地下室結構產(chǎn)生不利影響。

4結束語

綜上所述，為避免抗浮問題，設計人員需在地下室結構中合理設計抗浮設防水位與基坑標高，應用抗浮樁并提高基礎配重;為避免地下室出現(xiàn)不均勻沉降，設計人員可設置沉降縫與后澆帶，應用端承樁;為解決結構超長問題，設計人員需合理選擇施工材料，并設置伸縮后澆帶，從整體提升共用大底盤地下室結構的性能，為高層建筑群施工奠定基礎。

參考文獻

[1] 孫小斌.關于建筑地下室結構的優(yōu)化設計的探討[J].居舍，2020

（10）：86.

[2] 武宇東.建筑地下室給排水設計中的若干問題探討[J].建材與裝飾，2020（6）：293-294.