摘要：随着社会的飞速发展，人们对地下空间的需求更是持续增长，地下工程对项目建设也越来越重要。现代高层建筑因技术经济水平的发展，其大都设有大底盘地下室，这就使得高层建筑群共用大底盘地下室结构质量及有效性非常关键。鉴于此，本文对高层建筑群共用大底盘地下室结构设计进行了分析探讨。
关键词：高层建筑群；大底盘；地下室；结构设计；方案
结合高层建筑群的实际情况，注重其所需的共用大底盘地下室结构设计，有利于增强这类地下室实践应用中的结构稳定性，完善其服务功能的同时保持其良好的实践应用效果。因此，在设置高层建筑群共用大底盘地下室结构时，设计人员应明确其设计要点，并注重其不均匀设计分析，了解该地下室结构设计中的结构超长，使得最终得到的设计方案能够达到预期效果，最大限度地满足高层建筑群的实际要求。
1抗浮性设计问题
近年来，为了降低城市人口给城市空间带来的压力，建筑工程开始对地下空间进行拓展深入，尤其是高层建筑群，将共用大底盘地下室结构广泛地运用到高层建筑施工中。虽然这一方法有效缓解了空间压力，解决空间不足的问题，但由此也带来一些问题，如决浮力问题，地下室结构建筑物处于地下水位以下，这时根据阿基米德原理，建筑物便会产生一定的浮力，当建筑物自身的重力小于浮力时，必须要进行抗浮力处理，否则，建筑物将无法承受浮力而出现不稳定和不安全问题。以下从提升地下室重量、提升基坑坑底标高以及设置抗浮桩等几方面探讨抗浮性设计问题。
1.1提升地下室重量
在解决地下室建筑浮力问题上，根据抗浮原理分析，如果能加大建筑物自身的重量，当重力超出浮力时，便能承受浮力而不会产生安全问题。所以，通过提升地下室的重量就可以在定程度上进行抗浮，但前提是工程地基承载力能得到很好的运用，否则整个高层建筑工程将无法承受地下室重力的增加。在保证前提的情况下，提升地下室重量的主要途径是增大地下室顶板厚度。该方式的优点是能在保证基坑标高不变的情况下增大地下室的重量，在采用该方式时要确保地下室顶板厚度，顶板之间不设置梁。通过增大顶板厚度来增加地下室重量的方式，会使地下室的顶板框架受到更大的负荷，这对顶板的稳定性便带来了威胁。
1.2提升基坑坑底标高
基坑是在基础设计的位置上根据基底的标高和基础平面尺寸开挖的土坑，在高层建筑群地下室设计时一般都要挖基坑，深度是根据设计基础底面标高来决定的，一般是开挖到地下室底板下的垫层底标高。但为了解决地下室浮力问题，在设计允许范围之内，应尽量提升基坑坑底的标高，这样做可以降低抗浮设防水位。目前，用于高层建筑底板的主要有梁板式筏板和平板式筏板，在抗浮设计上，运用梁板式筏板形式要比运用平板式筏板形式更加有效。梁板式筏板形式本身的基础高度就要比平板式筏板高，另外在基顶标高相同的情况下，基础埋深也比平板式筏板大。基础高度高和基础埋深深意味着较强的在抗浮能力，所以，在高层建筑群基础底板选择上尽量选择梁板式筏板作为基础。
1.3设置抗浮桩
在抗浮桩设置前要对建筑工程施工区域的水文、地质条件等做全面的勘察，并在搜集数据的基础上做好精确的计算。这是因为在设置地下室抗浮水位时一般是根据传统的计算规律，根据工程所在区域地下水位变化情况以及近年来的水文情况而计算得出的，所以，已设置的抗浮水位和实际的水位之间有一定的误差。这种误差对于抗浮桩的设置来说，不仅会使所设置的抗浮桩无法达到降低浮力的效果，而且还可能会导致地下室不均匀沉降问题的出现。因此，在设置抗浮桩前必须要做好全面的水文、地质和地下水压力的考察工作。
1.4使用宽扁梁盖楼
在抗浮设计上，主要是进行抗浮水位的设置，使建筑物在合理的位置承受浮力重量。为了降低抗浮设防水位，降低地下室结构的层高，在施工时可以使用宽扁梁盖楼。宽扁梁的截面高度是跨度的1／16，甚至更小，截面高度的降低可以有效地降低地下室结构高度，并将抗浮设防水位控制在一定范围内。
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2地下室不均匀沉降问题
2.1沉降缝设置
沉降缝设置的作用有以下两个方面：
1)沉降缝设置后，不同部位在进行自由沉降过程中不会影响到其他部位，每一个部位可以根据自己的特点进行沉降，但不会去影响其他部位的沉降。
2)地下室不均匀沉降会带来较大的沉降压力，这部分压力过大会对整个高层建筑产生危害，而设置了沉降缝之后就会使沉降均匀，降低沉降压力，对建筑物具有稳定的效果。但目前在沉降缝的设置上还存在着基础埋深工作难、立面处理工作需要优化、防渗漏设计和整体稳定性设计难度较大等问题。
2.2端承桩设置
端承桩是指上部结构的荷载主要有桩端阻力承受的桩，在设置时将桩端打人到承载力较高的岩石、老黏土等土层中，一般使用在上层结构承载力较低、下层结构承载力较高的情况中。设置端承桩的作用一方面可以增大建筑地基的承载力，另一方面可以解决地下室结构不均匀沉降问题。不过设置端承桩的缺点是所需要使用的基础材料较多，经济性能差，所以更多的是应用在超高层建筑施工中。
2.3沉降后浇带浇筑
沉降后浇带要注意设置的位置和时间。位置上，应该是将后浇带浇筑在裙楼和主楼中间，在设置时要注意钢筋的连续性。施工时间上，应该是在整个建筑工程、其他沉降工作完成后，确保建筑的裙房和主楼在沉降上没有问题后，在整个建筑物稳定性有所保证的基础上，再在裙楼和主楼之间进行后浇带的浇筑。该方式所起到的作用是进一步提高建筑物的稳定性和安全性，将地下室结构中的不均匀沉降问题进一步缓解甚至是解决。
3地下室结构超长问题
3.1伸缩后浇带
前文提到，在大底盘地下室结构施工中要保证钢筋的连续性。一般可浇筑的伸缩后浇带的快速在900mm左右，如果结构的尺寸在5O～60m之间，设置的伸缩后浇带不需要对钢筋进行切割即；但当结构长度超过60m之后，在设置伸缩后浇带时要对钢筋进行切割，然后根据地下室结构施工实际的空间情况和约束条件进行伸缩后浇带宽度的设置。
3.2其他措施
在解决地下室结构超长问题上，除了根据实际情况设置不同宽度的伸缩后浇带以外，还可以通过其他措施来解决。比如可以在混凝土中添加膨胀剂，使用粉煤灰混凝土、设置止水条、添加钢筋配筋量等。这些方式都能有效地缓解或解决地下室结构超长问题。
4变形缝设置和抗裂设计
变形缝的设置在大底盘地下室结构设计中，可以根据工程施工的实际情况来决定。如果地下室结构施工中受到环境温度的影响比较明显，比如因热胀冷缩等原因使地下室结构出现了裂缝，这时就可以设置温度缝来降低地下室施工过程中以及施工完成后在应用时出现墙体裂缝的问题。此外，沉降缝也是变形缝的一种，如果出现地下室结构沉降不均匀问题，可以设置沉降缝来避免沉降差异给整体建筑物结构带来的不稳定影响。大底盘地下室结构的抗裂设计是高层建筑施工中设计施工人员必须要认真考虑的问题，在大底盘地下室结构设计中，由于结构超长和温度变化的原因，构件容易出现裂缝隋况。比如混凝土比较干燥，地下室温度变化差异大等都会引起裂缝。为了尽量避免裂缝的出现，提高地下室结构的抗裂能力是关键。在抗裂设计上一方面可以对钢筋进行优化配置，如提升钢筋的配筋量，另一方面可以通过设置膨胀加强带，在混凝土中添加膨胀剂等方式来增加地下室结构的抗裂性能。
结束语
综上所述，这些设计举措的合理使用，有利于满足高层建筑群共用大底盘地下室结构设计要求，促使这类地下室实践应用中能够处于稳定的运行状态，降低其使用中的问题发生率。因此，未来高层建筑群共用地下室建设中施工企业及人员应根据具体情况，且在施工方案与行业技术规范要求下，给予其结构设计必要的关注，并处理好设计方案形成过程中的细节问题，从而为我国高层建筑群共用大底盘地下室的安全使用提供科学保障，避免其实践应用中存在安全隐患。
论文作者:陈晨伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/12
标签：地下室论文; 结构论文; 建筑群论文; 浮力论文; 底盘论文; 高层论文; 标高论文; 《基层建设》2018年第29期论文;