宣堯舜

杭州市城鄉(xiāng)建設設計院股份有限公司 浙江 杭州 310000

引言：

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們開始注重地下空間的利用和開發(fā)，當今大多數(shù)建筑物都配備有地下室，在地下室設計與建設過程中受到諸多因素的影響，需要設計師針對實際進行合理的設計，分析過程中的要點，多方面共同結合才能更好的設計出合理的地下室工程，并保證施工的質量。

一、地下室頂板設計要點

（一）地下室頂板載荷分析

一般情況下，對地下室頂板載荷進行分析時，首先要考慮來自于覆土的自重荷載、活荷載、消防荷載及施工荷載，其中，覆土自重荷載和活荷載較為容易確定。

消防荷載應考慮到受力形式和跨度，根據(jù)消防車道考慮消防車的荷載范圍，使消防荷載布置范圍最小化，從而節(jié)約建設成本。在施工過程中不可避免的會出現(xiàn)材料堆放現(xiàn)象，這也對頂板的荷載提出了要求，在設計過程中要考慮到頂板的施工載荷，每平方米不能少于5kN，在驗算構件承載力的過程中，施工荷載的分項系數(shù)取1.5。

（二）地下室頂板構造要點

地下室頂板在設計過程中，首先要確定嵌固端，理論上講，嵌固端是除了承受軸力、彎矩、剪力之外，其位移和轉角全都為零的部位。而從工程實際角度來看，不存在理論上的絕對嵌固端。嵌固端作為一個區(qū)域，其嵌固也是相對的。在設計中應從局部構件內力，鋼筋配置等方面考慮。作為上部結構的嵌固部位，在合理的范圍內要采取梁板結構，配筋也應當采用雙層雙向的結構，不作為上部結構嵌固部位時，要考慮到地下室頂板實際存在的嵌固作用。除此之外，地下室結構設計還應當考慮抗震設計，在高層建筑中地下室作為上部結構的嵌固端時，地下一層的抗震等級應當按照上部結構采用。

二、地下室側墻設計要點

（一）地下室側墻載荷及內力分析

在分析地下室側墻受力情況的過程中，要從不同方向和不同形式進行考慮。一般分為豎直和水平方向的載荷，豎直方向主要承受上部結構和地下室頂板結構之間的側墻自重，水平方向的載荷則是主要是側向土壓力、地下水壓力、室外地面活動等載荷，通常水平方向載荷產(chǎn)生的彎矩對地下室側墻配筋起到了控制作用，地下室外墻可以根據(jù)支撐情況按照雙向板和單向板進行水平方向的載荷作用計算。

（二）地下室側墻構造要點

通常地下室的側墻較長，不僅要滿足承載力，也要能保證抗裂，因此混凝土的強度不應該過高；側墻豎直和水平方向的鋼筋應當雙層雙向布置，水平方向分布的鋼筋不宜采用大直徑鋼筋。此外還應滿足地下水技術規(guī)范要求，在結構厚度和裂縫寬度選取時考慮實際狀況，迎水面的鋼筋保護厚度應當控制在合理的范圍內。

三、地下室底板結構設計要點

（一）地下室底板結構載荷和內力分析

底板主要承受底板自重和裝修面層，底板面活動載荷，水浮力；當?shù)装遄鳛榛A部分考慮時還承受豎向向上基底反力，無論是何種形式的地下室底板，水浮力在底板計算中占有重要影響，通常底板配筋由水浮力和基底反力控制，迎水面的鋼筋由裂縫控制。

此外，在抗浮驗算時，需要確定上浮力，在設計過程中要結合長期的水位觀測資料，勘查最高水位，地下水補給和排泄條件等綜合因素確定浮力，在抗浮驗算過程中，考慮到地下室沒有上部建筑時，抗浮設計水位較高時，應當采取抗浮措施，按照工程的具體情況進行要點設計。通常地下室的設計不會設立永久性結構縫，這樣就會造成地下室整體結構超長，因此地下室設計中必須要考慮設置膨脹加強帶、后澆帶、加強配筋等防裂縫的措施，設計過程中應結合建筑物的實際情況選取采用。

（二）地下室底板構造要點

地下室底板除了要滿足基本的受力要求外，還應滿足地下室抗?jié)B漏防水的要求，通常情況下，地下室的底板厚度和配筋要根據(jù)建筑物的實際情況進行設計，不能過小。而只作為防水板的底板，厚度一般不小于300毫米，除了滿足這些要求之外，為了防止產(chǎn)生裂縫，還可以適當提高配筋率。地下室底板混凝土墊層強度等級不應小于C15，厚度不應小于100毫米，而在軟質土層中不應小于150毫米。當采用獨立基礎加防水板的形式時，應在防水板下鋪設適當厚度和長度的壓縮性材料，這樣能夠避免因基礎沉降而改變防水板受力特點。

四、地下室結構設計經(jīng)濟性分析

地下室結構設計經(jīng)濟性主要取決于基礎、底板、頂板這三方面。通過大量的實際工程比較，可以大致分析如下:（1）在保證結構安全的情況下，優(yōu)先選擇天然基礎，選擇樁基礎時，可采用開工前試驗樁來確定樁的設計承載力，為最優(yōu)化最合理的布樁提供條件。（2）帶地下室大底盤多塔結構，控制主樓核心筒與周邊的沉降差，可有效減小底板的計算彎矩，從而控制底板厚度，這也是影響地下室結構經(jīng)濟性的重要指標之一。（3）地下室頂板結構設計也是影響經(jīng)濟性的重要一環(huán)。通常頂板可采用井字梁、十字梁和大板結構三種布局方式。綜合比較，當頂板荷載值≥700 mm覆土重量時，井字梁經(jīng)濟性最高?？紤]到當前施工組織和人力成本也是影響綜合造價的重要因素，當前常規(guī)項目多采用大板結構這種施工方便，受力合理的結構形式。

五、結語：

總體上來說，在地下室設計前期，設計師應當就工程整體情況進行考慮，首先確定嵌固端的位置，根據(jù)地下室和上部建筑實際用途確定抗震等級，在此基礎上進行局部構件內力和配筋調整。在地下室頂板、側墻、底板等關鍵結構進行設計時，根據(jù)各構件所承受的荷載和受力特點，選取相應的計算模型進行受力分析，選取合理的構造措施。此外還應重視地下室的抗浮驗算，當不滿足抗浮要求時，設計師應采取合理的措施進行抗浮設計，此外，地下室基礎、底板、頂板是地下室結構設計經(jīng)濟性的重要影響因素，設計師應充分考慮，在保證結構安全的前提下控制造價。