广东省交通规划设计研究院股份有限公司建筑设计分公司 528400
摘要：地下室的建设大大提高了城市建筑的利用率，缓解了城市土地资源短缺以及交通拥挤的现状，为人们的生活带来了很大的便利。建筑工程地下室结构设计的合理性直接关系到整个建筑的稳定性能与质量。本文主要探究了地下室结构设计的现状分析以及关键点。
关键词：建筑工程；地下室；结构设计
引言：随着城市地下空间需求量的不断增长，人们对建筑物地下室的空间构成、功能分区、人流组织与疏散以及空间的量度、形状和物理环境等方面提出了更高要求。地下室结构设计作为建筑设计中一个重要的组成部分，需要结构设计师在进行结构设计时，尽量满足建筑、人防、给排水、电气、暖通、采光、交安等专业的设计要求，把握好设计的关键点，对关键问题进行多角度对比分析，处理好重要部位和细部节点的结构设计，确保地下室结构设计质量。
一、地下室结构设计的现状分析
当前，面对城市地下空间的大量开发与利用，地下室结构设计的安全性逐渐受到了人们的高度重视。在民用建筑设计中，由于人们的使用需求，常常在主楼下设置地下室，甚至在某些楼盘中将地下室与裙房相连，从而形成一个大底盘结构，平日当作地下车库或设备放置区域，而在某些特殊时期，例如作战时，可以用作人防地下室。基于此，我们可以看出，地下室建设过程所涉及到的专业领域非常广泛，专业知识交叉复杂，由此对设计人员的素质要求非常严格。但就现有地下室结构设计师的专业素质来说，并不是所有的设计师都能够满足专业结构的素质要求，并存在着两种现象：一是对大多具有设计经验的设计人员来说，往往这些人才并没有经过系统的培训与学习，对于现代行业的发展形式缺乏一定的了解，不能跟上时代的进步。而对于新时期的结构设计人员，很多都是刚刚毕业的大学生，在学校经过系统的学习，但也具有设计经验匮乏的问题。理论需要实践的检验，但实践也离不开理论的指导，因此，在地下室结构设计过程中，为满足各种地下室功能与特点，符合建设单位要求，需科学合理设计各种功能，以期达到最好的结构设计。
二、地下室结构设计的关键点
1、地下室平面结构设计
地下室的平面结构设计是在建设用地规划设计、建筑使用功能设计、建筑设备环境设计以及地面景观设计等基础之上进行的。地下室的功能定位、规模大小、层数设置及空间平面布置等内容是平面结构设计的一个关键点。根据地形地质条件、防火分区和给排水等专业的要求，是否将结构底板和顶板做成斜板、平板或者是局部变阶处理等都需要在平面结构设计时综合分析比较，使地下室的设计更加的合理、科学。譬如山地城市片区的地下室，因受建筑空间体系和特殊地形的影响，本着满足依山就势开拓生存空间需要的建筑设计原则和避免采用“夷高地为平台”的建设模式，地下室结构板通常会做成整体大斜板或变阶平板，这样既可在建筑施工中节省土方用量缩短建设工期,还可有效控制工程造价成本，有效降低地下室空间布局对山地原有地貌的破坏，体现出节能、减排、保护资源的设计理念。
2、地下室外墙结构设计
地下室外墙结构设计的重点，是混凝土强度等级、抗渗等级、钢筋的配筋率问题，以保证地下室外墙能够承受足够的建筑上层压力及水平力。具体来说，建筑物地下室的外墙所需承受的压力来自两个方向，一个是竖直方向的，一个是水平方向的，竖直方向的压力来自于建筑物地下室上层的质量带来的压力，水平方向的压力来自于建筑物周围土层及水的压力。另外，在人防地下室，也应考虑人防的侧压力，结构设计工作应当充分考虑到建筑地下室在不同的条件和情况下的压力承受情况，通过合理的设计保证建筑物地下室外墙在多种情况下都可以保持足够的承载能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对建筑地下室需要承受的水平方向和竖直方向的压力进行准确的计算后，根据地下水的水头高度确定外墙抗渗等级，再合理确定建筑地下室外墙厚度、混凝土强度等级及配筋，确保地下室外墙抗压、抗渗能力，同时也保证成本不要超过预算。
3、地下室顶板结构设计
地下室顶板结构作为其与上部建筑的连接与贴合部分，一般可作为上部结构的嵌固部位，需要保证其质量与安全性，才能够对地下室与上部建筑的整体质量进行保障。设计人员需要提高地下室结构与上层建筑之间的协同性，重视顶板结构设计。在实际开展设计工作的过程中，要对设备的管线高度进行分析，使其保护土层厚度满足要求。在计算地下室顶板结构的承载力数值时，要对其高度与建筑功能进行分析，还要考虑到施工过程中可能面临的复杂环境。在人防出入口，应考虑防倒塌设计，使得顶板设计保持稳定性。因此，设计人员要重视这点，对其中需要考虑的因素进行分析，防止产生设计漏洞，提高整体设计效用。
4、地下室结构超长处理
在地下室结构超长的过程中，设计人员要对其进行良好的处理。一般来说，地下室结构超出40 m 比较常见，但是在对其进行处理的过程中，还是需要注重其质量影响。在开展设计工作的过程中，设计人员要对地下室受到的温度与湿度影响进行分析，特别需要注重其受到的周围环境压缩力与约束力影响，防止地下室产生裂缝。在对超长地下室的裂缝进行处理时，设计人员可以提出采用补偿混凝土、设置后浇带、在混凝土中掺入聚丙烯纤维和抗裂防水剂、控制混凝土的内外温差及入模温度，做好混凝土的养护工作等方法对其抗拉能力等进行保障，提高地下室整体质量。
5、地下室抗渗、抗浮性能设计
为了更好地实现地下室的抗渗、抗浮性能设计目的，需要通过以下设计方法来实现：首先在对建筑工程的基坑底部高度进行设计的时候，在条件允许的情况下需要确保其高度尽可能的高一些，这样能够确保其抗浮、抗渗效果得到相应的提升。其次，在对地下室结构进行设计施工的时候，主体结构以外的地下室顶板可用无梁楼盖或宽扁梁进行施工，这样能够使得地下室的高度得到相对程度的降低，从而以提高地下室结构的抗渗、抗浮性能。最后还可以通过设计抗拔桩来提高地下室结构的抗浮能力，这种设计方法也是最为常见、效果最好的一种设计方法。在进行抗拔桩设计的时候，需要确保抗拔桩嵌入到了岩层中，对于灌注桩，必要时预留后注浆的措施，以防孔底沉渣不净，从而使得抗拔桩具有更强的稳定性，这样才能大大提高地下室结构的抗浮、抗渗性能。
三、结束语
综上所述，建筑物地下室结构设计水平的提升，不仅可以提升建筑工程的整体质量，更能缩短工期，降低成本。高层建筑地下室结构设计具有专业性强、设计复杂、对专业要求高的特点，涉及较多的专业和工序。因此，结构设计师们在进行地下室结构设计过程当中，要充分对各种因素进行考虑，做到设计方案在满足功能的基础上，实现方案合理、经济可行、安全稳定的效果。既可以满足高层建筑深埋的要求，也确保地下室没有出现渗漏问题，其功能得到充分发挥。
参考文献
[1]孙卫东.建筑工程地下室结构设计分析与探讨[J].绿色环保建材，2016-09-25
[2]屈明.建筑工程人防地下室的结构设计探讨[J].黑龙江科技信息，2016-08-15
[3]曾钟亮.关于建筑工程地下室结构设计的相关探讨[J].建材与装饰，2017，07（08）：84~85.
[4]赵敏，许鹏展.有关建筑工程地下室结构设计与分析[J].科技创新导报，2016，22（13）：54~56.
论文作者:梁耀兵
论文发表刊物:《城镇建设》2019年13期
论文发表时间:2019/9/17
标签：地下室论文; 结构设计论文; 结构论文; 顶板论文; 建筑论文; 外墙论文; 建筑工程论文; 《城镇建设》2019年13期论文;