戴瀛

摘要：為了提高土地利用率，在建筑工程設計時都會加入地下室的設計，這樣一來，便能夠提升空間利用率，地下室的用途較多，能夠為人們的生活提供較大便利。在建筑地下室結構設計中，設計的合理性將關系著工程整體的安全性與使用價值，為此，需要確保地下室結構設計水平，及時解決好設計中面臨的相關問題。本文將圍繞地下室結構設計內容展開討論，以期為業(yè)內設計人員提供參考。

關鍵詞：建筑工程；地下室；結構設計

引言：

地下空間的開發(fā)利用對于城市的建設發(fā)展具有積極影響，在建筑項目逐漸增加的形勢下，地下室也越來越多，這在一定程度上優(yōu)化了建筑的使用功能，提升了空間利用率。但由于地下室結構設計與地上建筑結構設計存在較大區(qū)別，地下室結構設計的復雜程度更高，因此，為了確保地下室結構的穩(wěn)定性，應當探索有效的設計優(yōu)化策略，進而保障地下室結構的整體性能。

一、地下室結構的組成

建筑地下室有很多的種類，按照不同的應用方式以及不同的建設標準，建筑地下室也被劃分為不同的類別，就地下室本身所具有的功能來說，建筑地下室可以被分為普通地下室以及防空地下室量兩種。而根據頂板的設計標準高度來說，建筑地下室可以被劃分為半地下室以及全地下室兩種。另外，依據地下室所采用的設計材料的不同，也會被區(qū)分為磚混結構地下室以及鋼筋混凝土結構地下室兩種。

一般來說，地下室結構通常由底板、頂板、外墻、采光井以及樓梯等多個部分構成，頂板在進行設計的時候，采用的材料通常為現澆頂板等，而頂板在設計的時候，一般需要被控制在合理的范圍內，厚度值要通過首層荷載的具體情況來進行求取。而底板要盡可能的設計在高于地下水位之上的地方，在沒有壓力阻礙的作用下，充分的考慮到地上建筑的設計情況，從而再針對地下室底板進行設計。如果底板要設置在地下水位之上，那么就需要對地下水所具有的浮力進行詳盡的計算，并且要采用相應的措施來對底板的強度以及剛度進行計算。

并且，要對地下室外墻厚度進行科學控制，一般情況下，外墻厚度應當高于30cm。地下室需要具有通風功能，為確保地下室環(huán)境保持干擾，現階段許多地下室都設置了門窗。其門窗與地面保持平齊，同時為了確保通風順暢，還需要設置采光通風井。這些采光通風井在應用的過程中，要想能夠具有良好的應用效果，還需要在每個窗戶附近都設置相應采光井。樓梯是連接地上建筑與地下建筑的主要通道，在設計的時候，無論地下室面積的大小，都要設置較為寬敞的樓梯，能夠容納較多的人同時通過，這樣是為了能夠在建筑出現危險的時候，人員可以迅速的通過地下室逃脫。

二、現代建筑地下室的頂板結構設計要點

1、地下室結構平面設計

地下室工程涉及的專業(yè)極為復雜，高層建筑的地下室結構設計，需要綜合考慮防火、使用功能、人防要求及管道、坑道、采光等各專業(yè)的配合。例如地下室的長度超過設計規(guī)定的長度時，需要與結構專業(yè)配合，確定是否設置變形縫，通常應盡可能少設或不設變形縫，因為設置變形縫會使得變形縫處的防水處理變得復雜。

對于相關設計人員而言，要實現不設變形縫的目的，不僅可以設置后澆帶，還可以應用地下不設縫以及合理應用混凝土外加劑等多種方法。如果地下室的長度超出限制，設置后澆帶并不能對其進行有效解決，因此在開展設計工作過程中，能夠對平面進行合理調整，做好地下室分割工作，通過較窄通道連接在一起，進而充分滿足管道相連這一需求，在通道外設置變形縫比較有利，能夠在一定程度上減少接縫數量，還可以確保變形縫受力較小，對于補救工作較為便利。在設計結構的時候，需要完成采光通風井的設置，并且保證其合理性，如果所設計的位置不合適，必定會對地下室結構產生影響，導致其穩(wěn)定性得不到有效保障。

2、地下室外墻結構設計

當前城市中的建筑形式均以高層建筑為主，高層建筑主要是受到水平荷載力的影響，而建筑地下室結構也會受到這種力的影響，但是建筑地下室結構與地上建筑結構不同的是，建筑地下室結構除了會受到水平荷載力的影響，同時還會受到外側土壓力的影響，而兩種力互相作用，能夠在一定程度上使得建筑地下室結構所受到的水平荷載力將低。在建筑遭受到地震以及大風影響的時候，建筑地下室結構外側土所產生的力會將一些地震以及大風傳送的力抵消一部分，從而使得建筑地下室結構更加的穩(wěn)定和牢固。

設計建筑地下室結構的過程中，在對靜止土的壓力系數、橫向荷載以及豎向荷載進行詳盡分析之后，可以得出在設計過程中，不需要對豎向荷載作用力進行考慮，只需要根據橫向荷載力來進行配筋設計。配筋的設計需要充分的考慮到靜止土壓力值，根據靜止土壓力值來對配筋選定方案進行制定，由于很多的建筑地下室結構均是采用的混凝土進行設計，所以，建筑地下室常常會出現裂縫問題，而為了能夠減少該問題的出現，就需要著呢對外墻進行合理的計算和設計，從而達到控制裂縫的目的。同時，也可以在建筑地下室的外墻上進行后澆帶的設計，并利用混凝土膨脹劑來對裂縫進行防治，有效的改善混凝土地下室的裂縫問題。

3、地下室的抗?jié)B、抗浮性能設計

建筑在使用過程中，除了可能遭遇地震發(fā)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?jié)B、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?jié)B、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?jié)B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?jié)B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(wěn)固，增加地下室的抗?jié)B、抗浮性能。

4、地下室抗震設計

在地下室結構設計中，抗震設計所占地位不可忽視，對于整個工程抗震性能都有較大影響。在設計完成施工圖之后進入會審階段，此時必須嚴格要求，做好埋深處理，將地下室墻柱以及上部結構墻柱之間的協(xié)調性加強，同時科學合理應用相關手段與方法，保證地下室頂板內板面與外板面標高發(fā)展為錯層。將梁板結構應用于上部結構頂樓蓋，同時針對地下室樓層以及底板，做好計算。

5、地下室的防水設計

地下室結構設計中防水設計屬于一項關鍵設計內容，在設計初期階段，應當深入現場進行考察，掌握施工區(qū)域的氣象環(huán)境情況，綜合分析降雨量等水量因素情況，隨后結合具體性質確定最終的防水等級與防水層數情況，防水材料選擇階段，應當注重材料性能選擇，確保選擇性能好、經濟型材料，防止因材料失效而導致的防水失效情況發(fā)生。除此之外，還應當選擇防水混凝土增強其防水性能，合理設置混凝土壁厚度，進而優(yōu)化地下室防水設計效果。

結語：

地下室結構設計包含的內容較多，實際設計時各方面要素都需要進行考慮，這樣才能確保建筑地下室結構設計的整體效果。新時期的建筑工程要求越來越嚴格，地下室結構設計也要滿足標準規(guī)范要求，設計者要做好技術層面的嚴格把關，最大程度上優(yōu)化地下室結構設計方案，使地下室的功能正常發(fā)揮。

參考文獻

[1]劉志海.地下室結構設計工程中常見問題及措施[J].科技創(chuàng)新與應用.2017（08）

[2]郭佳.關于建筑工程地下室結構設計的研究[J].建材與裝飾.2017（15）

[3]陳瑞清，李金根.淺談現階段建筑地下室結構設計的要點[J].江西建材.2017（06）

（作者單位：重慶鋼鐵集團設計院有限公司）