地下室结构设计工程中常见问题分析及对策

结构设计中的常见问题及对策分析

[摘要]：我国建筑业高速的发展，建筑结构设计的水平与设计方式也发生了重大的变化。建筑结构设计人员在实际操做工作中，会遇到一些难题，本文指出了对于一些难题的对策各见解，希望能对结构设计者具有一定的借鉴与参考作用。

[关键词]：建筑结构；处理措施；构造

—、地基基础结构设计中的常见问题及对策

1、高层建筑基础有效埋置深度

工程主楼是高层，裙房是多层，用沉降缝断开，使主楼在沉降缝一侧没有可靠的侧限。高层规范规定、基础有效埋深应从可靠侧限地面算起，而在设计中，设计人员往往忽略“可靠的侧限”这一因素。如主楼高度约160m，采用桩基，设二层地下室，基底深为12m。裙楼下部建一层地下室，基底深5m,主、裙楼之间用沉降缝分开，如此以室外地面算起主楼基础埋深能达到要求，但裙房地下室底板算起主楼基础的有效埋深则是不足的。

2、桩基

选型的不合理或是对桩基施工可行性、成桩质量可靠性、桩基施工对环境影响等方面考虑不够。如某教学搂为3-4层框架结构，柱间距为5.0m×6.0-8.0m，设计是采用φ1000大直径钻孔灌注桩，有效桩长约为40m，显然是浪费。

3、单桩承载力取值和计算依据

成桩工艺不一样，地基面对不同桩型支承能力也是不一样的，按规范经验公式计算单桩竖向的承载力时，面对不同桩型，各种土层极限侧阻力与极限端阻力也是不一样的。有些工程地质勘察报告只提供了计算打入式预制桩单桩承载力的设计参数，因而采用钻孔灌注桩，并直接引用报告中的设计参数，导致计算的单桩承载力出现误差。值得注意的是，桩基设计时上部未固结或欠固结土层在固结沉降过程中会引起的桩侧负摩阻力带来的影响。验算桩身承载力，要考虑工艺系数ψc。或桩身压曲影响；对抗拔桩，仅计算桩身承载力是不够的，要进行桩身抗裂的验算。如有地下室，要按静载试验确定单桩承载力，要扣除地下室深度范围内的桩侧摩阻力。桩端下有软弱下卧层时，要对软弱下卧层承载力与桩基沉降验算；有的工程桩端下的硬持力层厚度过薄，达不到《建筑桩基技术规范(JGJ94-94)》规定的不能小于4d（d为桩径）的标准。

地下室结构设计存在的问题和要点分析

随着城市人口不断增加、用地日益紧张，地下室在城市建设中扮演着越来越重要的角色。一个合理的地下室结构设计，不仅能最大限度地利用土地资源，还能提高建筑物的使用价值。然而，随着地下室建设的规模越来越大、复杂度越来越高，地下室结构设计也面临着一系列的问题。本文将对地下室结构设计存在的问题和要点进行分析。

地下室结构设计存在的问题

1、地下水渗漏问题

地下水是地下室结构设计时常遇到的问题。地下水会对地下室的结构造成影响，从而影响地下室地基的稳定性。同时，地下水还可能对地下室内的设施和设备产生损害。因此，在进行地下室结构设计时，必须对地下水的渗漏进行充分的考虑。

2、地下室下沉问题

地下室建设的带来的一大问题是地下室下沉。如果地下室建设不合理，或者施工不规范，就有可能会对地下室的地基稳定性造成影响，从而导致地下室下沉。地下室下沉不仅会引起土地沉降，还会对地下室内部结构及设施设备产生不利影响。

3、地震安全问题

地震是地下室建设过程中常见的造成地下室损坏的主要因素之一。即使处于活动地区建造地下室时必须考虑地震的影响。因此，在地下室结构设计过程中，要充分考虑地震安全性，采用安全的结构设计和施工技术，以最大程度地降低地震对地下室的影响。

4、建筑物以上荷载带来的影响

地下室建设的过程中，建筑物的以上荷载可能对地下室的稳定性产生不利影响，甚至会引起地下室结构的瓦解。因此，在进行地下室结构设计时，必须充分考虑建筑物以上荷载的问题，选择合适的建材和施工方案来提高地下室的承重能力。

地下室结构设计要点分析

1、地下室结构设计应采用合适的地基技术

在进行地下室建设时，地基技术非常重要，以确保地下室的地基结构稳定。地下室结构设计应根据实际情况选择合适的地基技术，包括地基处理、复合地基等。 2、地下室结构设计应充分考虑地下水渗漏问题

地下水渗漏是地下室建设中常见的一个问题，可以利用下水管网等措施加以解决。在进行地下室结构设计时，应充分考虑地下室环境条件，并采用专业防水材料，来防止地下水的渗漏。

科　建Ｉ筑ｌ工ｌ程　浅议高层建筑地下室结构设计中应注意的　几个问题　陈远森　（广西建筑科学研究设计院，广西南宁５３００１１）　摘要：简要介绍了高层建筑地下室结构设计中常见的一些问题，从地下室的平面设计、顶板、外墙的结构设计、抗浮抗渗措施、抗震设计等方　面展开叙述，针对以上问题提出了合理的设计方案。　关键词：地下室；结构设计；抗震设计　前言　随着社会的发展，高层建筑越来越多。城市建　设中出现了大量的地下室及地下车库。将高层建　筑的设备用房、地下消防水池和汽车停车位等设　在地下室，既能充分发挥地下室作用，又能满足基　础埋深的要求。因此。在高层建筑设计中，地下室　结构设计日显重要。现简要论述地下室结构设计　中经常遇到的几个问题，与同行共同探讨。　１地下室结构平面设计　在高层建筑的地下室结构设计时，需综合考　虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑　道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室　，需要与结构专业　配合，确定是否设置变形缝，通常应尽可能少设或　不设变形缝，因为设置变形缝会使得变形缝处的　防水处理变得复杂。　设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混　凝外由Ｉ１剂或地匕设缝、地下不设缝等方式，达到不　设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方　法难以解决，设计人员应合理地调整平面将地下　室分割成ｒＩＩ／卜，Ｊ、地下室，中间用较窄的通道相连，　以满足使用及管道相连的要求，而将变形缝设置　在通道处，这样可以使接缝较少目处于受力较小　处，便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通　风井，若高层建筑采光通风井位置设计不当，例如　在侧壁外作附加通长采光井，而采光井外壁又不　能与地下室顶板整体连接，会造成地下室保证结　构稳定功能的丧失，不能有效地将上部的地震及　风力作用传至侧壁及地面，不能满足高层建筑的　埋深要求。　２地下室顶板的结构设计　地下室顶板是高层建筑上部结构的—个水平　约束支座，其刚度越大。对Ｅ部结构的约柬作用越　好。因此，地下室顶板厚度不能太薄，—般取≥　１６０ｍｍ。　．防地下室顶板厚度还要满足人防要求。　根据　邕筑抗震设计规范）（ＧＢ５００１－２００１）规　定，地下室顶板作为Ｅ部结构的嵌固端时，对楼板　厚度、混凝土强度等级、板配筋率、楼层侧向刚度　等都有具体要求，且地下室层数不宜少于两层。规　范还明确规定，作为上部结构嵌固部位的地下室　楼层的顶楼盖应采用现浇梁板结构，其楼板厚度　不宜小于１８０ｒａｍ，目不宜有较大洞口。这意味着高　层建筑地下室层数或总深度不仅由地基基础埋深　决定，还必须考虑Ｅ述因素。结构计算时应往下算　至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板，但剪力　墙底部加强区层数应从地面往匕算，并应包括地　下层。当出现以下情况时，地下室顶板不应作为上　部结构的嵌固部位：（１）顶板室内外板面标高变化　超过梁高范围形成错层，且未采取措施；（２）顶板　为无梁楼盖。　３地下室外墙的结构设计　地下室的外墙是结构设计的重点，应按水、土　压力验算，在设计时应注意以下要求：　（１）荷载。地下室外嗜所承受的荷载分为水平　荷载和竖向荷载。竖向荷载包括匕部及地下室结　构的楼盖传重和白重，水平荷载包括地面荷载、侧　向土压力和人防等效静荷载。在实际工程设计中，　竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力—般不　起控制作用，墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷　载产生的弯矩确定，而且通常不考虑与竖向荷载　组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋。　（２）ｌ挣止土压力系数。静ＩＥ士压力宜由试验确　定，当不具备试验条件时，砂土可取０．３４－０Ａ５，粘　性土可取０．５—０７。　（３）地下室外墙的配筋计算。实际没计时，在　外墙的配筋计算中，对于带扶壁柱的外墙，不是根　据扶壁柱的尺寸大小进行计算，而是均按双向板　计算配筋；扶壁柱则按地下室结构的整体电算分　析结果进行配筋，不按外墙双向板传递荷载验算　扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理，　这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁　柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。　因此，在计算地下室外墙的配筋时，对于垂直　于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块　或外墙扶壁柱截面尺寸较大的外墙板块，如高层　建筑外眶架柱之间，按双向板计算配筋为宜，其余　的夕　宜按竖向单向板计算酉　筋。列竖向荷载较　小的外墙抉壁桩，其内外侧主筋也应予以适当加　强。外墙的水平分布筋应根据扶壁柱截面尺寸的　大小，适当地配以外侧附加短水平负筋加强，外墙　转角处也应适当加强。地下室外墙计算时底部为　固定支座（即底板作为外墙的嵌固端），侧壁底部　弯矩与相邻的底板弯矩相等，底板的抗弯能力应　不小于侧壁的抗弯能力，其厚度应与配筋量相匹　配。这种情况在地下车道中最为典型，车道侧壁为　悬臂构件，底板的抗弯能力应不小于侧壁底部的　抗弯能力。　４地下室抗浮、抗渗及控制措施　地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要　依据。实际在地下室抗浮没｝卜日寸仅考虑正常使用　的极限状态，而对施工过程和洪水期重视不足，因　而会造成地下室施工过程中因抗浮不够而出现局　部破坏。另外，在同一整体大面积地下室的上部常　建有多栋高层和低层建筑，由于地下室的面积较　大、形状又不规则，且地下室上方的局部没有建　筑，此类抗浮问题相对比皎难以处理，须作细致分　析后再进行处理。　地下室结构设计除应满足受力要求外，抗渗　也是其中—个重点。由于钢筋混凝土结构通常带　裂缝工作，要达到抗渗目的，—般可采取以下措　施：（１）补偿收缩混凝土。在混凝土中掺＾微膨胀　剂，以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。　当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时，即可　控制裂缝。（２）膨胀带。疆凝土中膨胀剂的膨胀变　形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形，而设置　补偿收缩混凝土带可以实现混凝士连续浇注无缝　施工。（３）后浇带。后浇带作为混凝土早期短时期　释放约束力的—种技术措施，较长久性变形缝已　有很大的改进并广泛应用。（４）提高钢筋混凝土的　抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋，如侧壁　增加水平温度筋，在混凝土面层起强化作用；侧壁　受底板和顶板的约束，混凝土胀缩不一致，可在墙　体中部ｉ５卜．道水平暗粱抵抗拉力。当然，在采取以　Ｅ措施时，同时要注意混凝土的养护。　５地下室抗震设计　若地下室设计不当，对其整体的抗震性能会　产生较大的影响。对于半地下室的埋深要求应大　于地下室外地面以上的高度，才能不计算其层数，　总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上　部结构的墙柱应统一。对地下室顶板室内外板面　标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成　错层，应采取一定的措施进行处理，否则不应作为　Ｅ部结构的嵌固部位。　６地下室保护层和垫层厚度　按《地下工程防水技术规范》（ＧＢ５Ｏ１０８—　２０ｏ１）要求，地下工程防水混凝土底板混凝土垫层　不应小于Ｃｌ５，厚度不应小于ｌＯＯｍｍ，软弱土层中　厚度不应小于１５０ｒａｍ。防水混凝土结构厚度不应　小于２５０ｒａｍ。地下　护层厚度不应小于５０ｒａｍ。工程实践表明，若结构　厚度或迎水面钢筋保护层厚度小于规范限值，经　常会出现渗漏水现象，因此，修订以后的规范对限　值作了相应的提高，在实际施工时应引起注意。　７结论　高层建筑地下结构设计是—个复杂的过程。　高层建筑Ｅ部荷载大，基础埋深较深，地下室与基　础设计的合理与否直接影响高层建筑的正常使用　与造价。因此，设计时既要满足功能要求、安全可　靠、经济合理，又要满足地下室结构抗渗这一特殊　要求，以保证其正常使用。　参考文献　Ⅲ朱炳寅等．建筑结构设计规范应用图解手册【Ｍｌ　北京：中国建筑工业出版社，２００５．　『２｝ｊ余建等．建筑结构设计常见及疑难问题解析啤　北京：中国建筑工业出版社，２００７．　—

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地下室结构设计中存在问题及解决措施

作者：沈良

来源：《城市建设理论研究》2013年第21期

摘要：随着社会的发展，高层建筑越来越多。城市建设中出现了大量的地下室及地下车库，将高层建筑的设备用房、地下消防水池和汽车停车位等设在地下室，既能充分发挥地下室作用，又能满足基础埋深的要求。因此，在高层建筑设计中，地下室结构设计日显重要。本文探讨了地下室结构设计中常出现的问题，并结合工作经验，提出了相应的处理措施。

关键词：地下室；结构设计；处理措施Abstract: With the development of society, more and

more high-rise buildings, the emergence of a large number of the basement and garage in city

construction, the equipments in high-rise building housing, underground fire pool and car parking

spaces in the basement. It can give full play to the role of underground chamber, and can meet the

requirements of deep buried foundation. Therefore, in the design of high-rise building, basement

structure design becomes more and more important. This paper discusses the often appear in structural

design of basement, and combining with the work experience, and puts forward some corresponding