建筑工程地下室結構設計分析

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摘要：

地下室是建筑的重要組成部分，地下室的結構設計好壞和施工質量，直接關系到建筑整體的性能。建筑工程在設計過程中，必須重視地下室的結構設計，以保證建筑整體的質量。本文對建筑工程地下室的結構設計進行了分析和探討，希望對相關建筑設計工作者有所幫助。

關鍵詞：建筑工程；地下室；結構設計；分析探討

從目前來看，一般較高的建筑都設有地下室，而且隨著建筑技術的不斷發展，建筑的地下室層數也在逐漸增加，可以說，建筑工程地下室結構的設計，一直是建筑設計中不可缺少的一部分內容，也是在設計過程中相對較難的內容。對建筑工程地下室設計中的重點和難點的討論，有助于提升行業內建筑設計工作者的地下室結構設計能力，提升建筑的整體質量，也有助于提升我國建筑工程設計中地下室設計的整體能力。地下室在設計中，需要關注多個關鍵點，即重點考慮的問題，只有正確處理和應對這些設計中的關鍵點，才能真正實現建筑地下室結構設計的質量提升。在此，將地下室結構設計中的關鍵點分析如下：

一、地下室平面結構設計

地下室平面結構設計，是建筑地下室設計中的一個關鍵點，但是這個關鍵點的影響相對較小，只需要保證足夠的承重能力和空間布置合理度即可。例如建筑地下室平面結構設計是基于建筑占地面積、和建筑戶型分配設計的，在居民樓的設計中，地下室平面結構設計應當在合理程度上壓縮每個房間的空間，使地下室盡量具有更多的房間，使更多的住戶可以使用，而酒店的地下室平面結構設計則完全不同，應當設計出停車場，在保證足夠承重的情況下，盡量設計出足夠大的停車空間。地下室平面結構設計應當在綜合考慮開發商意圖、承重能力、建筑功能等的基礎上進行，才能保證其設計的科學性、合理性。

二、地下室抗震性能設計

現代建筑在設計中，越來越多地考慮了抗震性能，在地下室的結構設計中，也需要重點考慮抗震性能，尤其是在一些地震多發的地區。地下室的抗震性能設計，應當保證地下室的足夠深度，越高的建筑，其地下室的埋藏深度應當越深，以提升其抗震性能。另外，地下室的抗震性能高低也和地下室的墻壁結構、材料有關，相關建筑設計師在進行地下室設計的過程中，應當根據實際的建筑設計圖紙，應用科學的方式對地下室的墻壁進行加固，使地下室的抗震能力達到預期的標準。另外，地下室的頂板和上層建筑是牢固貼合的，地下室的抗震等級應當和地上部分的建筑的抗震等級相同，例如，建筑地上部分的抗震等級是二級，那么此建筑的地下室部分的抗震等級也應當達到二級，以保證發生地震時建筑整體的穩定性，不至于因為地下室的抗震性能過低而使建筑發生坍塌。

三、地下室的抗滲、抗浮性能設計

建筑在使用過程中，除了可能遭遇地震發生的情況外，也可能遭遇大雨和水分下滲的情況，因此，對于建筑地下室的抗滲、抗浮設計也是非常重要的，同時保證建筑整體質量和安全性的重要內容。具體來說，應當采取以下措施來提高建筑地下室的抗滲、抗浮性能：在相關建筑設計條件允許的情況下，適當提高建筑基坑底部的設計高度，這樣可以在一定程度上起到抗浮、抗滲作用；盡量應用無梁樓蓋和寬扁梁進行施工，寬扁梁和無梁樓蓋的應用，可以有效地降低地下室部分的高度，降低抗浮水位，增加建筑的抗浮、抗滲性能；增加地下室部分的重量，可以采用基板加載、邊墻加載和頂板加載的辦法，這種方式相對容易實現，在施工過程中的應用也非常簡單、方便；設計抗拔樁，這種方法的應用非常常見，效果也非常好，最好使抗拔樁嵌入到堅硬的地下巖石層中，并對抗拔樁進行灌漿處理，使抗拔樁更加穩固，增加地下室的抗滲、抗浮性能。

四、地下室結構超長的情況處理

在很多情況下，地下室的結構設計都可能出現超長的情況，超出40m~50m的情況還是比較常見的，這種情況的出現，對于提升地下室的質量是不利的，因此，必須采取適當的方法應對這種情況。在這種情況下，地下室雖然受到溫度、濕度等的影響較小，但是很容易受到周圍環境帶來的壓縮力和約束力，進而產生裂縫，因此，最重要的問題就是如何采取有效的手段控制地下室在結構超長的情況下產生的裂縫。一般來說，可以采取增設后澆帶的方法，普通的后澆帶寬度設計為80cm~100cm即可，鋼筋在后澆帶的保護下不容易斷裂，而在超長的情況下，后澆帶的寬度應當適當改變，根據鋼筋搭接需要的最低尺寸和搭接需要的操作空間來實際確定。此外，也可以采取如在混凝土中摻入微膨脹劑、設置膨脹加強帶、提升鋼筋混凝土抗拉力等方法來防止地下室在結構超長情況下的裂縫產生，增加地下室質量。

五、地下室外墻結構設計

地下室外墻結構設計的重點，是混凝土、水、鋼筋的比例問題，以保證地下室外墻能夠承受足夠的建筑上層壓力。具體來說，建筑物地下室的外墻所需承受的壓力來自兩個方向，一個是豎直方向的，一個是水平方向的，豎直方向的壓力來自于建筑物地下室上層的質量帶來的壓力，水平方向的壓力來自于建筑物周圍土層的壓力。另外，在大風天氣，也會給建筑物的地下室帶來一定的壓力增加，建筑設計工作應當充分考慮到建筑地下室在不同的條件和情況下的壓力承受情況，通過合理的設計保證建筑物地下室外墻在多種情況下都可以保持足夠的荷載能力。在對建筑地下室需要承受的水平方向和豎直方向的壓力進行相對準確的估計后，再對建筑地下室外墻施工所用的混凝土、水以及鋼筋的比例進行合理規定，確保地下室外墻抗壓能力，同時也保證成本不要超過預算。

六、地下室的頂板結構設計

地下室的頂板，是地下室和建筑上層連接、貼合的地方，其質量和性能高低關系到建筑物地下室和上層建筑的整體功能協同性，因此，對于地下室頂板的設計也應當重視。對于地下室頂板結構的設計，應當在充分考慮設備管線高度和保護土層的基礎上進行。地下室頂板的結構設計，其承載力數值應當通過合理的計算獲得，充分考慮建筑的高度、建筑的功能、建筑需要面對的惡劣環境等。對于一些特定功能的建筑，其地下室還需要考慮防爆性，使建筑地下室的爆動荷載達到消防車作用板面的爆動荷載，以保證建筑地下室的在遭遇爆炸是能夠起到穩定建筑整體的作用。地下室頂板的結構設計，需要根據建筑功能是實際情況，以精確的荷載計算結果為基礎進行。相關建筑設計人員，在進行地下室頂板結構設計的過程中，應當重視這一點，充分考慮地下室頂板設計需要考慮的因素，以免由于考慮不充分而造成設計漏洞，引發嚴重后果。

結語

現階段，我國的建筑設計和施工領域的發展日新月異，而此時，人們對于建筑的各種功能要求也越來越高。在這樣的情況下，建筑地下室這一對建筑質量、功能影響重大的設計內容，就需要引起相關建筑設計工作人員的重視。在建筑地下室的設計中，建筑設計人員應當充分考慮各種影響因素，制定地下室設計的功能目標，通過合理、可行的手段，對地下室的相關結構進行良好的設計，通過對地下室結構的合理設計，提升建筑整體的質量，增加建筑的穩定性和其他相關功能。

參考文獻

[1]王曉翠.建筑工程地下室結構設計分析與探討[J].才智，2012（26）：69.

作者：孫迪 單位：鄭州市人防工程設計研究院