李志飛 李曉峰

摘要：如今，地下結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用非常普遍，不可或缺。同時，隨著施工技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，地下結(jié)構(gòu)正朝著更為復(fù)雜的方向發(fā)展，其所承受的荷載也在逐漸走向多樣化和復(fù)雜化。此外，地下結(jié)構(gòu)的設(shè)計也成為建筑前期設(shè)計中最重要的部分。因此，積極分析和探討建設(shè)工程的地下結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以有效地促進(jìn)建筑工程技術(shù)的發(fā)展，有助于我國建筑業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地下建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);要點(diǎn)探討

引言

在開展地下室建設(shè)的過程中，如何提升防水性能對于地下室的整體質(zhì)量具有顯著的影響。如果地下室缺乏良好的防水性能，不但會使得建筑功能難以正常發(fā)揮，還會使得建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性大幅下降。所以，針對地下室結(jié)構(gòu)防水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行探究，實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量的有效提升，對于現(xiàn)代建筑工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有顯著的積極作用。

1.地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計基本特點(diǎn)概述

在建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，不僅需要充分考慮建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性要求，并且要同時滿足建筑地下室多元化使用功能的需要，還要全面考慮建筑地下室在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、抗震、抗浮、防水、防滲以及人防等方面的要求，客觀上加大了設(shè)計難度，對設(shè)計人員的專業(yè)水平也提出了更高的要求。

2.建筑工程地下結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

2.1外墻結(jié)構(gòu)

目前由于城市化進(jìn)程的加劇，城市建筑中建筑較多，建筑主要受水平荷載的影響，其地下結(jié)構(gòu)同樣也受這種力的影響。與地上結(jié)構(gòu)的區(qū)別是，地下結(jié)構(gòu)受外部土壓力和水平荷載的影響，兩種力的相互作用可以降低地下結(jié)構(gòu)的水平荷載。當(dāng)建筑物受到地震和強(qiáng)風(fēng)的影響時，建筑物地下結(jié)構(gòu)外側(cè)土產(chǎn)生的反作用力能夠抵消部分地震和強(qiáng)風(fēng)傳遞的應(yīng)力，使建筑物的地下結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。通過對建筑物地下結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中靜土壓力系數(shù)、側(cè)向和豎向荷載的詳細(xì)分析，可以得出在設(shè)計過程中無需考慮豎向荷載的結(jié)論，僅根據(jù)水平荷載來設(shè)計配筋。配筋的設(shè)計要充分考慮靜土壓力值，根據(jù)靜土壓力值制定選用方案，由于很多建筑物的地下結(jié)構(gòu)都是用混凝土設(shè)計的，所以經(jīng)常會出現(xiàn)裂縫的發(fā)生，這需要合理設(shè)計計算外墻才能達(dá)到控制裂縫的目的。同時，還可以通過在地下建筑外墻設(shè)置后澆帶，使用混凝土膨脹劑來有效改善混凝土地下室的開裂問題。

2.2結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要點(diǎn)分析

抗震設(shè)計也是建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中一個重要環(huán)節(jié)，特別是在地震高發(fā)區(qū)域，應(yīng)確保地下室結(jié)構(gòu)抗震性能符合抗震相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求，以保證人員以及經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)安全。設(shè)計人員應(yīng)全面收集建筑工程所在區(qū)域的歷史地震數(shù)據(jù)，科學(xué)確定抗震等級要求，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。建筑地下室結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計應(yīng)準(zhǔn)確把握設(shè)計要點(diǎn)，提高設(shè)計方案的科學(xué)性和合理性。當(dāng)建筑地下室空間面積較大時，通常應(yīng)采用框支剪力墻結(jié)構(gòu)形式，以提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。而在具體的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，應(yīng)合理控制剪切比剛度，控制轉(zhuǎn)換層上下兩部分剪切剛度比為1，同時，應(yīng)適當(dāng)提高轉(zhuǎn)換層下方各層剪力墻的剛度，以保證建筑地下室結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震發(fā)生時能維持較好的彈性，從而提高建筑結(jié)構(gòu)安全性。在框支層應(yīng)采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施，但要注意的是，加強(qiáng)后的薄弱層位于轉(zhuǎn)換層上方，因此，在設(shè)計轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)時，應(yīng)以剪力墻底部為基礎(chǔ)進(jìn)行加強(qiáng)處理，并將加強(qiáng)層數(shù)控制在2層以內(nèi)。在設(shè)計框支層結(jié)構(gòu)時，為了提高剪力墻的延性，可以采取適當(dāng)提高分布筋配筋率的方式，也可以采取將型鋼增設(shè)于角部的方式。設(shè)計框支柱結(jié)構(gòu)時，可以采用鋼筋混凝土柱體以提高其變形性能及延性，還可以通過箱型結(jié)構(gòu)的應(yīng)用適當(dāng)降低轉(zhuǎn)換層高度。在框支結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)嚴(yán)格遵守抗震設(shè)計要求，合理控制框支層數(shù)，并適當(dāng)提高框支層強(qiáng)度、剛度，以確保承載能力和彈性能夠達(dá)到抗震要求，從而提高建筑地下室結(jié)構(gòu)安全性。

2.3地下室基坑支護(hù)設(shè)計要點(diǎn)

在建筑地下室基坑工程的支護(hù)結(jié)構(gòu)施工中，由于工程區(qū)域周邊有鄰近建筑物存在，在施工中可采用素混凝土護(hù)坡方式提高基坑邊坡的穩(wěn)定性。同時，應(yīng)交叉進(jìn)行土方開挖和土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的施作，以保證施工安全。在建筑地下室基礎(chǔ)施工中應(yīng)先在靠近建筑物的一側(cè)施打鋼板樁，并在鋼板樁施工完成后設(shè)置排水溝。而在鉆孔樁的施工過程中，應(yīng)采取跳打方式，并應(yīng)結(jié)合施工進(jìn)度分階段插入噴粉樁的施工作業(yè)。在完成鉆孔樁施工后，應(yīng)及時開展第一層內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的施工。施工單位應(yīng)準(zhǔn)確控制開挖深度，且應(yīng)在鋼板樁位置結(jié)合不同的土質(zhì)特點(diǎn)合理控制預(yù)留土臺的寬度。當(dāng)開挖至預(yù)定深度后，應(yīng)及時施作第二層內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，以確保施工的質(zhì)量安全。鋼支撐的澆注應(yīng)與基礎(chǔ)承臺同步進(jìn)行，以提高施工的質(zhì)量和效率。

2.4抗浮設(shè)計分析

對于建筑物的地下室，竣工后上部荷載大并且直接作用在地下室上，不存在抗浮問題，但在地下結(jié)構(gòu)施工初期，必須考慮抗浮措施。對于地下室上部荷載較輕或廣場式的純地下室，需考慮建筑物使用年限內(nèi)長期的抗浮設(shè)防水位。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）中5.4.3條，地下室基礎(chǔ)的抗浮穩(wěn)定性應(yīng)符合下式要求：Gk/Nw，k≥Kw其中：Gk—建筑物自重及壓重之和（kN）;Nw，k—浮力作用值（kN）;Kw—抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，一般情況下可取1.05。在抗浮設(shè)計過程中，最重要的是計算Gk和Nw，k。對于地下室而言，應(yīng)控制和明確工程的設(shè)防水位。同時，要對工程建設(shè)的地下水浮力事先做好計算和勘察，對水位進(jìn)行確定。在水浮力計算的過程中，不僅要對當(dāng)前的水位進(jìn)行勘察，還要綜合比較多年來的水位變化情況，并對可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行預(yù)測，以此明確工程的抗浮設(shè)防水位?？梢越Y(jié)合地下室抗浮設(shè)計的實(shí)例，通過選取不同的水位進(jìn)行設(shè)計計算并采取相應(yīng)的抗浮措施。

結(jié)束語

總之，地下結(jié)構(gòu)建設(shè)涉及的內(nèi)容很多，也很復(fù)雜。目前，在大多數(shù)建筑工程中，地下建設(shè)被認(rèn)為是一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。因此在設(shè)計建筑物的地下結(jié)構(gòu)時，需要綜合考慮地下結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及抗震防凍防漏等諸多因素，既滿足地下結(jié)構(gòu)的使用功能，又能保證工程質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。為了從根本上提高建筑物地下結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量，必須多層面優(yōu)化建筑物地下結(jié)構(gòu)設(shè)計，強(qiáng)化建筑物地下功能。

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