柳州市建筑设计科学研究院 广西 柳州 545001
摘要：在现代建筑中，一般需要考虑如何合理利用空间，许多建筑设计会被纳入地下室建筑的施工方案中，这种方法既提高了土地利用率，又使地下室的设计呈现多样性，并极大的方便了人们的生活。地下室结构施工是工程设计和施工的重要环节，是否合理正确的设计对整个建筑的施工安全和性能有着直接的影响，因此应对地下室建筑结构设计过程中出现的问题进行详细调查和分析，以确保证科学合理的方案设计与执行。本文针对地下室建筑工程结构设计中应注意的具体问题和设计要点进行了详细的讨论和分析。
关键词：建筑工程；地下室；结构设计；探究分析
0 前言
由于我国人口多集中在城市、特别是大城市，因此面临着种种问题：如短缺的城市土地资源、拥堵的城市交通等，只有合理利用城市建筑，才能使城市的土地利用率得到提高，起到缓解城市压力的作用。随着科学技术的发展，在现代建筑中带地下室的高层建筑越来越多,因此要求构建多层地下结构，这使得结构设计和施工技术水平面临着极大的考验。地下室的建设原本就是个难点，而现今对地下室的层数及深度要求越来越高，随之产生的安全问题亦越来越多。因此，有必要对建筑地下室工程的结构设计进行深入确切的研究，预防问题的出现，在设计过程中，对各种影响因素进行综合考虑。
1 地下室结构设计难点概述
在进行地下室设计工作时，需要综合考虑多方面因素。如建筑周边和地质环境的考察与研究，这些都会影响到设计工作的进程；因地下室施工需要在地底深处进行施工作业，所以地质环境是地下室设计工作首选的参考资料；根据调查所得的综合数据，设计团队对研究结果得出的数据进行全面综合的分析，最后制作出设计方案。另外，由于地下室结构设计建设过程非常复杂，再加上需要考虑许多实际的需要：如采光、坑道、使用功能、通风、防火和防水等要求，因此设计过程中同时也需要注重多学科知识和常见工具的综合应用。
2 建筑工程地下室结构中的设计要点
2.1地下室结构平面设计
在地下室的设计过程中通常会设计一种照明通风井，同时还要注意通风的外墙和通风方向，以保持足够的距离，确保地下室顶的完整性，避免使地下室的稳定性遭到破坏。由于施工的需求，将会有一个普遍的超长现象存在于建筑地下室的建设过程中，这种现象有时会超过40米或60米，这个扩展结构的大小，当遭受外部环境的影响时，会出现裂缝强度的影响问题，因此设计方案应采用抗裂设计要求。具体可通过以下方法进行方案设计：在地下室中扩大后浇带的安装，出现超长现象时，后浇带的安装尺寸和操作空间的大小需要结合实际的操作空间情况进行合理正确的设计；在混凝土中添加微膨胀剂；地下结构的分割等。地下室结构应根据设计的使用需求和最终用途做出既合理又安全的防水通道设计，综合考虑通风要求。通风、照明和其他条件需要结合相关专业知识进行科学的设计。
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2.2地下室外墙结构设计
静止土压力系数是地下室外墙结构设计中需要考虑的重要因素，在静止土压力没有达到实验条件要求时，我们需要依据标准要求选择0.5 ~ 0.7的黏性土和0.34 ~0.45的砂质土进行具体的操作，根据双向板配筋计算并结合柱墙的实际配筋结果进行分析，并结合整个地下室结构电算结果进行校对。另外，还需对底板标高的变化进行处理，根据内部支撑梁的梁宽和板传递弯矩进行设计，并结合地下室墙和底板的实际情况。地下室的外墙必须结合抗开裂水土压力系数进行检查，并需注意负载系数，合理准确的设计地下室底板标高以及精确计算室外墙的配筋。
2.3地下室保护层设计
地下室顶板、外墙及底板最小不应低于250mm，结构裂缝宽度不应超过0.2mm，与土及水有接触一面钢筋保护层的厚度不应小于50mm，确保结构和混凝土保护层的厚度满足规范要求，以保证地下室结构构件的安全。
2.4地下室抗渗抗浮设计
由于建筑地下室所处的特殊位置以及施工季节的影响，可能会出现雨水和其他因素的干扰，所以应考虑地下室的抗浮设计。解决这个问题通常可以采取以下措施：(1)在不影响其他结构设计的前提下，尽量提高基坑底部的高度以达到减少抗浮水位，高层建筑的基础尽量采用筏板基础。(2)提倡无梁楼盖和宽扁梁的应用。(3)设计时适当增加地下室重量（如增加地下室顶板覆土厚度等）。(4)采用抗拔桩抗浮。
2.5地下室的防水设计
地下室防水设计是设计中重要的一个环节，在设计阶段应进行实地调查，调查当地的气象环境，了解具体的影响因素如降水等，根据实际的工程性质来确定相应的防水层，选择防水材料时需要选择高品质的防水卷材，并且防水性能要良好，避免由于防水卷材的缺陷而导致防水失效问题的出现。此外，防水混凝土还可以用来提高耐水性，足够厚度的混凝土墙的设计，以提高地下室防水设计水平。同时，因为现在大部分住宅区地下室都扮演着停车场的角色，所以地下室的防水设计是至关重要的。
2.6地下室基坑支护结构设计
在设计地下室基坑支护结构时，需要注意结构变形和强度。根据实际情况，采取相应的措施，从而使基坑支护结构的设计达到既安全又经济省时的要求。内部支撑设置需要既满足设计要求，同时还要保证具有合理的基坑支护结构，使得支护结构和施工能够完成实时监控，达到信息化监控的目的，最终实现施工的安全和质量。
2.7地下室的抗震设计
抗震设计通常是结构设计中最为关键的环节，然而整个建筑的抗震性能受地下室抗震性能优劣的直接影响。在设计地下室的抗震性能时，确保埋深的深度大于地面的高度是有必要的，所以在总高度的计算时，地下部分需要被排除，而只从地上部分开始计算高度。根据相关规范规定，地下室以上楼层必须为梁板结构，并且上部结构不允许是无梁楼盖的屋面。
3 结束语
总之，在地下室结构设计中，地下室的建筑成本经常会高于地下建筑工程的成本。因为其具有的特殊位置，以及建筑难度的加大，它应该在设计之初就与设计要求紧密结合，良好的刚性壁厚的选择，实现其牢不可破的最终支撑效果。地下室建筑的建立，有利于我们更合理的利用土地资源，提高其利用率，为缓解城市停车问题以及住房短缺的压力做出贡献，这种发展模式在未来充满前途，是未来的发展方向。因此对结构工程师的技术水平提出了更高的要求，从而能够进行严格的设计把关，使地下室的建筑质量和经济结构有了更可靠的安全保证，再加上合理的安全投资，使地下室建筑工程结构设计达到最优化。
参考文献
[1]徐厚慧.钢筋混凝土地下室结构设计中若干问题的探讨田.科技与企业，2012(04).
[2]耿永常，于素慧，王绍君.考虑既有隧道的地下负二层施工影响分析[T].解放军理工大学学报泊然科学版),2014(03).
论文作者:谢玉林
论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/24
标签：地下室论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 基坑论文; 外墙论文; 底板论文; 《防护工程》2017年第7期论文;