摘要：近年来，由于我国的建筑工程数量不断增多，地下室结构的设计也成为了一大难点，因为其关系着整体建筑结构的稳定与安全。因此，文章通过阐述建筑工程地下室结构设计的难点，同时对地下室结构的平面结构设计、抗震结构设计、防浮及抗渗设计、顶板设计、底板设计及其设计要点展开了详细的分析和探讨，以期能够进一步提高建筑工程地下室结构的稳定性。
关键词：建筑工程；地下室结构设计；设计要点
引言：现如今，我国正面临着越来越严峻的土地资源问题，而地下室的使用可以在一定程度上缓解地面压力，实现对空间资源的充分利用，因此地下室结构的应用范围也相对广泛。但地下室结构对建筑整体的稳定和安全有较大影响，且关系着建筑自身抗震性能能否充分发挥，对建筑的使用寿命更是起着关键性作用。针对此，相关工作人员必须与存在于地下室结构设计中的多种问题相结合，对其进行全面、详细分析与处理。
1、建筑工程地下室结构设计的难点
地下室结构的设计通常都比较复杂，其涉及的内容也比较多，如防火、隧道、通风、照明、人防要求、使用功能、排水等。当建筑物的地下室的长度超过设计的规定长度时，就应将结构设计与建筑设计结合起来，合理设置变形缝，因为变形缝的增加会给结构设计增加难度，尤其是建筑防水方面，所以尽量少设或者不设变形缝。此外，对具有大底盘地下室的建筑来说，对抗浮设计有着更高的要求，因而常常不能满足设计及规范要求。总之，在建筑工程中，因为地下室结构的设计是基础工程，涉及较大额范围，受到材料、设计、技术等因素的影响较大，所以对其的设计具有相当大的难度。总的来说，地下室结构设计中的难点包括以下几个部分：平面结构设计、抗震结构设计、防浮及抗渗设计、底板设计、顶板设计等。
2、建筑工程地下室结构设计及其要点
2.1地下室的平面结构设计
在建筑物地下室平面结构的设计时，要保证地下室有足够的承载能力和合理的空间布局。地下室平面结构的设计，要依据建筑物占地面积以及其内部空间布局进行。在空间布局和规划过程中，有必要压缩住宅建筑的空间，增加地下室结构的占地面积。由于住宅楼的地下室是全体用户使用的，因此为了实现多样化的功能，要求进行灵活的空间布局。例如酒店的地下室一般设计为扁平结构，主要设计成停车场，不仅要确保面积足够大，还应该要求有较高的承载力。总之，设计师需要确保地下室结构设计满足相关要求，实施建筑功能，并增强整体设计的合理性。
2.2地下室的抗震结构设计
针对建筑结构地下室进行抗震设计的过程中，要严格的依据建筑所需的抗震等级来进行设计，确保抗震的强度，并针对抗震墙进行合理的设计，在抗震设计的底部区域进行合理的抗震设计。通常情况下，作为结构基础的地下室，其抗震性能要与上部结构协调统一。地下室结构的抗震等级除了与建筑所在的地域、结构本身的形式和尺寸有关外，还与结构计算中嵌固端的选取有关。根据国家有关规范规定：当地下室顶板作为上部结构嵌固端时，地下室一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级，但不应低于四级；地下室中超出上部主楼相关范围且无上部结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。
例如，某工程地下室顶板覆土的部分厚1.5m，标准跨度为8.4m×8.4m，综合考虑经济性且避免以往类似的地下车库工程发生的事故，选择井字梁作为地下室顶板的承重结构，其他特殊区域如坡道、楼梯、设备间和有较大集中荷载的区域按实际情况设置主次梁。经计算，将主次梁的配筋率控制在1.5%-2%，且地下1层梁顶面和底面的纵向钢筋应比计算值增大10%。地下室外墙与框架梁相交处应设置扶壁柱，在与次梁相交处设置暗柱。地下室外墙配筋计算可按双向板进行计算，也可以取1m板带按单向板计算。在主楼范围内地下1层柱截面，每侧纵向钢筋的面积除满足计算要求外，不应小于地上1层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍，地下2层柱的配筋将地下1层柱向下延续。
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2.3地下室的防浮及抗渗设计
地下室的防浮及抗渗设计必须考虑地下水位以及其变化范围，在实际设计中，很多设计人员仅仅考虑正常的使用状态，忽略施工过程中发生的水浸现象，造成地下室因抗浮性不足而部分损坏。另外，由于混凝土特性的因素，常常会在钢筋混凝土构件中形成裂缝，造成渗漏现象的发生，因此在设计中要采取合理的措施，控制地下室的渗漏现象。针对地下室的防浮及抗渗设计问题，一般可以通过下列措施来预防：
第一，降低地下水对结构的浮力。减小构件高度尺寸，保证净空的要求下尽量减小层高，降低地下室埋深，提高基底设计标高，进而减小抗浮设计水头；
第二，增加结构自重和竖向加载。通过自重和竖向加载抵消地下水对结构的浮力，进而解决结构抗浮问题，但此措施势必会增加造价；
第三，设置抗拔桩。上述两种措施不能采用或解决抗浮问题时，可设置抗拔桩，当结构上浮时，抗拔桩给结构提供一个向下的拉力，抵抗地下水对结构的浮力；
第四，在地下室与土壤接触的构件后浇带处设置止水条，地下室外墙的水平施工缝处和各预留洞处设止水钢板，并结合建筑的各项防水构造措施来提高地下室的抗渗性能。
2.4地下室的顶板设计
地下室结构设计中的顶板设计在针对建筑物地下室结构设计中，对上部建筑的具有水平约束力作用是由顶板完成，所以其刚度越大对上部的约束能力越强，因为如此在针对地下室结构的顶板一般不低于 160mm。如果要想让地下室满足人防的特殊要求，就一定要增加顶板的厚度。根据我国建筑抗震的有关技术规范来看，在建筑物地下室结构设计中顶板位于上层建筑物的嵌固端，并且对一系列做出具体的要求，包括楼板的厚度、混凝土的强度和楼层侧向刚度，并且也要求地下室层数不宜少于两层。对于人防地下室而言，它的顶板厚度还需要满足人防的要求，在人防荷载作用下采用塑性计算，将塑性计算值与非人防作用下弹性计算值，进行比较取大值。顶板的设计和质量还要满足《建筑抗震设计规范》的要求。
2.5地下室的底板设计
在计算基础底板以及高层建筑地下室外墙板内力，确定配筋和材料强度时，由地下室上部结构传来的荷载效应组合和相应的基地反力，应该按照承载的能力极限情况下的荷载效应的基本组合，采用其相对应的各种分项系数；而对于采用筏板基础材料的高层建筑，而且是在上部荷载较大的情况下，水浮力远小于上部结构的自身重量时，可以近似作为和地基承载力相似的一部分，取相应的分项系数；对于采用桩基带地下室的建筑，尤其采用抗拔桩抗浮的地下室建筑。水浮力在这是作为主要的向上的反力时，要充分考虑浮力的荷载作用的影响。一般来说，地下室中底板的设计厚度在四十毫米到六十毫米之间，配筋率在 0.25% 左右，在实际设计工作中，最好要根据实际情况进行确定。
结束语：
总而言之，地下室结构设计工作具有复杂性，因此对于设计人员综合能力的要求也比较高。在设计过程中不仅要重视地下室的平面结构、抗震结构的设计，还要关注其防浮及抗渗设计问题，同时还要加强顶板、底板设计的合理性，使整体结构具有较高的抗震、防水性能。最后还要重视提高以上环节的设计施工质量，避免安全隐患产生，从而才能够有效提升地下室结构整体的设计水平。
参考文献：
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[4]封凌竹.建筑工程地下室结构设计要点探讨[J].建材与装饰，2019.
论文作者:赵洪有
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6