建筑工程地下室结构设计要点研究

建筑工程地下室结构设计要点研究

李增强

身份证号码210904197908302013

摘要：随着建筑建设规模的不断扩大，各项施工迎来巨大挑战。地下室工程作为建筑中重要的组成部分，对其结构的科学合理性提出更高要求。如果建筑地下室结构设计不够科学合理，会对地面建筑稳定性造成直接影响。设计人员需要结合建筑项目自身特点，优化建筑工程地下室结构，把地下空间资源利用起来，提升经济价值，同时也实现整体建筑物结构设计水平的提升，保障设计安全性及稳定性，促进建筑物后续投入使用年限的有效延长。本文主要分析了建筑工程地下室结构设计措施。

关键词：建筑工程；地下室；结构设计

引言

在高层住宅工程建设中，为提高空间利用效率，建设单位要求设置地下室，但地下室结构设计复杂程度较高，有可能出现问题，导致设计效果下降。因此，为避免上述现象发生，技术人员需深入研究地下室结构设计问题，并合理采用方法，落实相应的设计优化措施，以提高地下室结构设计水平，对推动高层建筑领域发展具有一定的现实意义。

1地下室设计的具体要求

地下室设计内容主要包括主体结构、平面结构、保护层和垫层、剪力墙等设计部分，通过优化结构设计方案可以提高工程整体的可行性和有效性。在开展主体结构设计中重点进行墙体结构、柱体结构及顶板的设计。设计人员在进行地下室结构设计中还要对结构的抗震性、防水性等方面进行全面的考虑分析，优化完善设计结构。在地下室底板设计中对地基反作用力加强考虑分析，尽可能地提高地下结构的稳定性和安全性，保证建筑主体结构的安全。

2高层住宅工程地下室结构设计中存在的问题

2.1地下室层高问题

地下室层高能对建筑施工质量产生较大影响，且对基坑支护结构造成破坏。因此为解决上述问题，正式进行设计时，需要针对地下室层高落实相应的管控措施，科学调控地下室建筑布局，保证柱网设计具有良好的合理性，降低地下室层高。此外，也可选择无梁楼盖结构形式，进而达到降低地下室层高的目的。但当前部分设计人员在地下室工程设计中，未正确认知层高控制的重要性，致使地下室结构设计效果无法得到保障。

2.2抗渗透设计

在地下室建筑结构建设当中，地下土层当中包含的积水很有可能渗透到地下室当中。设计人员虽然在设计中已经充分考虑周围土层含水量对于地下室的影响，但是由于建筑施工本身具有一定的特性，渗透的积水仍然会侵蚀地下室结构。如果建筑工程所在地区雨水季节比较长，地下室积水还会出现上浮的情况，地下室周围施工图层的含水量不断增加，不断地渗透地下室的结构墙体，最终导致地下室墙体出现开裂和损毁的情况，带来较大的工程质量，因此防渗透设计是技术人员需要思考的主要问题。

3建筑工程地下室结构设计优化措施

3.1保护层和垫层厚度设计

防水施工规范中要求地下室结构厚度在250mm以上，按照不超过0.2mm的宽度控制混凝土裂缝宽度，严禁存在贯通裂缝。在建设迎水面混凝土时，按照大于等于50mm的标准设计钢筋保护层厚度。为保证地下室的防水效果达到工程规范要求，选择C15强度的混凝土浇筑结构底板，按照大于100mm的标准控制垫层厚度。在处理部分软土地基时可以按照大于150mm的标准控制垫层厚度，通过适当增加垫层厚度，可以优化地下室防水性和稳定性。通过归纳分析以往的地下室渗漏水问题可知，在建设地下室结构中垫层的厚度、防水材料都是影响防水效果的主要因素，如果垫层施工不到位很容易出现渗漏水问题。为此，该工程选用防水混凝土作为垫层施工材料，有效提高了基础的防水抗渗性能。

3.2人防设计

地下室设计遵循“先平时后战时”的原则，平战功能结合使用（如疏散楼梯、风机房和风管道）。通常将人防区域布置在汽车库坡道较集中的区域，充分利用汽车库坡道（与相邻防护单元一起考虑布置）、非机动车库坡道来满足疏散宽度做主要出入口，疏散楼梯作为次要出入口，充分考虑平时和战时地下车库都能合理使用，并尽可能减少人防门对机动车位的影响。根据沪民防〔2021〕120号文《关于进一步加强本市民防工程停车位管理工作的通知》，人防门处于关闭、开启至平时使用状态的门扇区域，以及设了人防门的车道区域，禁止设置机动车停车位。除上述的禁止区域外的人防门开启范围内，限制设置机动车停车位。因此人防分区尽量设置在车道交叉处开向车道。根据地下车库每个防火分区的人员安全出口不少于2个，同时要考虑疏散距离不大于60m（设置自动灭火系统），若住宅项目地下车库可与住宅共用同一疏散楼梯，经核算防火分区数量与住宅楼梯数量，可知最少需增加2部楼梯来满足疏散要求。考虑到民房工程的人防单元对疏散宽度的要求较高，一般增加的楼梯都布置在人防区同时满足消防疏散和人防疏散要求。

3.3地下室消防设计

根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-2014）、《建筑设计防火规范》（GB50016-2014)(2018版）相关规范要求，划分各功能空间的防火分区。设置自动灭火系统的汽车库，其每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于4000m2，每个防火分区设置两个安全出口，优先利用主楼楼梯疏散，车库最远点至安全出口的距离不大于60m。机械车库的防火分区面积不应大于2600m2，计算车库最远点至安全出口的距离应为避开机械车库设备的折线距离。设置自动灭火系统的非机动车库，其每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于1000m2，每个防火分区设置两个安全出口，利用主楼楼梯或非机动车坡道疏散，非机动车库最远点至安全出口的距离不大于30m。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-2014)第6.0.7条，与住宅地下室相连通的地下汽车库、半地下汽车库，人员疏散可借用住宅部分的疏散楼梯；当不能直接进入住宅部分的疏散楼梯间时，应在汽车库与住宅部分的疏散楼梯之间设置连通走道，走道应采用防火隔墙分隔，汽车库开向该走道的门均应采用甲级防火门。故非机动车库可作为住宅地下室，汽车库和非机动车库都通过主楼楼梯进行疏散，从而减少室外楼梯的数量，降低对地面景观的影响。住宅项目地下室的设备用房常规可控制在1000m2以内，需单独设置为一个防火分区，每个防火分区设置两个安全出口。如设备分区面积小于500m2，其中一个安全出口可利用直通室外的金属竖向梯。如电表间、排风机房等单独供地下室使用的设备用房，当面积小于200m2时，可朝地下车库开设一个疏散门。

3.4抗震设计

抗震设计在地下室结构设计中同样具有重要地位，若设计人员未严格做好该项工作，将对高层住宅工程整体质量造成影响，导致建筑安全性下降，对保证人民群众生命财产安全极为不利。因此设计人员需要正确认识到该项工作的重要性，并在设计工作中对地下室墙柱与地面墙柱结构予以重视，保证二者具有良好的统一性。对于地下室顶板室内标高位置，若标高超过梁高范围，将导致错层发生，因此工作人员需要结合标准采取相应的处理措施，以免对设计质量造成影响。若工作人员选择将地面作为切入点，以此对剪力墙底部加强区层数进行计算，则需要将地下层部分纳入计算范围。

结语

优化地下室结构的整体设计水平，确保建筑质量符合规范要求，以提升建筑物整体结构设计的安全性及稳定性，保障其后续投入使用的有效性，延长使用年限，也促进我国建筑行业的长期可持续发展。

参考文献

［1］娄泽方，张达生，袁强，等.天津中信城市广场首开区地下室结构设计［J］.建筑结构，2021，51（1）：36-40，93.

［2］吴伟，刘麒.平潭高铁站站前广场综合体超大地下室结构设计与施工［J］.建筑施工，2021，43（3）：364-366.

［3］钟智谦.高层住宅工程地下室结构设计[J].居舍,2022,18(25):125-128.