摘要：随着现代建筑水平的快速提高，我国建筑工程地下室结构越来越多，特别是我国的一些高层或者是大型建筑一般都设置有地下室结构。然而，作为建筑工程的重要组成部分，做好地下室结构的设计工作是提升整体建筑质量的基础和前提。因此，作为相应的设计人员，需要不断进行学习和总结，确保今后的建筑地下室结构设计能够越做越好，从而推动我国经济建设更好的发展，供同行参考。
关键词：建筑物；地下室结构；设计要点；抗浮设计；防水设计
一、建筑地下室结构设计要点分析
1.地下室平面结构设计
在进行建筑地下室结构设计的时候，最为重要的就是要做好地下室平面结构的设计，这不仅要求地下室的空间布置最为合理，同时还需要确保整个平面能够有足够的承载力，能够承载整栋建筑的重量。在对地下室的空间进行布置的时候，需要根据不同的建筑户型来进行合理的设计。比如说在对居民楼建筑进行地下室设计的时候，地下室的整个平面空间需要适当的进行压缩，使得每一个地下室的房间不会太窄，同时能够尽可能多的供人们居住。而在对酒店或者是大型商场的地下室平面结构进行设计的时候，最主要的是需要设计出足够大的停车场以供行人停车，不过这一设计首先需要在确保地下室结构具有足够的承载能力的前提下进行。
2.地下室抗震性能设计
由于我国是一个地震多发的国家，每当有地震发生时，给我国所造成的伤害是非常巨大的，不仅严重影响我国经济建设的快速发展，更为重要的是我国有很多的人们而因此牺牲宝贵的生命。因此，在对建筑地下室结构进行设计的时候，一定要做好抗震方面的设计工作，确保我国建筑地下室具有更好的抗震性能。
在对地下室结构进行抗震设计的时候，首先需要确保地下室的构造具有足够的深度，对于越是高和大的建筑，越要确保地下室的埋藏深度更深，这样才能确保地下室结构和整体建筑具有足够的抗震性能。其次，为了提高地下室结构的抗震强度，还需要使用抗震强度较大的施工材料进行施工。与此同时，在整个地下室工程的施工过程中，需要严格地按照设计图纸来进行施工，并且需要采取有效的加固措施对地下室的墙壁进行有加固处理，以确保地下室的抗震能力达到预期的标准。
最后，在对地下室结构进行设计的时候，一定要确保地下室结构的抗震等级强于至少是等同于建筑地上部分的抗震等级。比如说建筑工程的地面上建筑结构的抗震等级是三级，那么地下室结构的抗震等级至少也得是三级，或者是二级。这是因为地下室的顶板和上层建筑是牢固贴合的，当有地震发生时，地下室结构所受到的影响本来就更大一些，如果地下室结构的抗震等级低于建筑工程地面部分的抗震等级，那么可能会因为地下室结构无法承受相应的地震作用力而发生倒塌的事故。
3.地下室的抗渗、抗浮性能设计
对于地下室结构来说，除了受到地震的影响力更大一些外，所受到的地下水位的浮力以及水分下渗的影响也更大一些。因此，在做好地下室结构抗震设计的同时，还需要做好相应的抗渗和抗浮设计。为了更好地实现这一设计目的，需要通过以下设计方法来实现：首先在对建筑工程的基坑底部高度进行设计的时候，在条件允许的情况下需要确保其高度尽可能的高一些，这样能够确保其抗浮、抗渗效果得到相应的提升。其次，在对地下室结构进行设计施工的时候，要尽可能的应用无梁楼盖和宽扁梁进行施工，这样能够使得地下室的高度得到相对程度的降低，从而以提高地下室结构的抗渗、抗浮性能。最后还可以通过设计抗拔桩来提高地下室结构的抗浮、抗渗能力，这种设计方法也是最为常见、效果最好的一种设计方法。在进行抗拔桩设计的时候，需要确保抗拔桩嵌入到了岩层中，并且还需要对其进行灌溉处理，从而使得抗拔桩具有更强的稳定性，这样才能大大提高地下室结构的抗浮、抗渗性能。
4.地下室外墙结构设计
对于地下室结构的外墙，也需要做好相应的设计工作，因为地下室结构的外墙不仅承载着建筑工程上层的重量，同时还需要承受周围土层所带来的水平方向的作用力。如果地下室建筑外墙的设计工作做得不好，那么整个建筑工程可能会因为地下室外墙无法承受整体的重量而发生倒塌，或者是无法承受水平方向的作用力而发生倾斜，这些后果都是非常严重的。因此，做好地下室外墙结构的设计也是非常重要的。而要想做好这方面的设计工作，那么就一定要把握好施工过程中所使用到的混凝土、水和钢筋的比例问题，具体的比例使用情况需要根据实际情况来确定，将这一比例控制在最为合理的状态，以确保地下室结构绝对能够承受住建筑水平方向和竖直方向的压力。
5.地下室的顶板结构设计
地下室结构与建筑工程的上面部分主要是通过顶板来进行衔接的，因此在对地下室结构进行设计的时候，还一定要确保顶板结构的设计质量，其设计质量的好坏直接影响着整个建筑工程的功能协调性。为了确保地下室顶板结构的设计质量，首先需要对其设计的高度进行合理的设计，以确保其能够与建筑工程的上层进行更好的连接。其次，还需要根据建筑工程的实际情况来确定顶板结构的承载能力，从而设计出最符合情况的顶板结构。最后，还需要确保顶板结构具有足够的防爆性能，从而确保建筑工程整体更加的稳定。
二、抗浮设计
抗浮现象一般不会出现在地下水位较深、埋藏较浅的地下室。裙房与地下室作为高层建筑的重要组成部分，在地下室埋藏深度较高等情况下，将出现抗浮问题。通常情况下，高层建筑设计都会对基坑坑底设计标高加以重视，在有效提升的基础上，对抗浮防水位进行相应程度地降低。高层建筑基础底板一般选用两种形式的基础：平板式筏板、梁板式筏板。在抗浮设计中，与平板式筏板基础重量相比，应确保梁板式筏板基础填覆土重量与其具有一致性，但在设计中，应确保梁板式筏板基础具有较高的高度，在两者基顶标高相同的前提下，相比基础埋深，埋藏深度多的为梁板式筏板。以此提升抗浮水位，相比两种基础，在抗浮水位控制中，应选用平板式筏板基础。
高层建筑设计中楼盖主要采用宽扁梁的形式，在1：22与1：16的范围内有效控制楼盖的截面高度和跨度，通过宽扁梁的广泛运用，可有效降低地下结构层高，进而实现抗浮设计的目标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆提升地下室层高是处理地下室抗浮的最常用方式，该方法的运用，将对地下室重量进行相应程度的增加，为此，在设计过程中，必须充分考虑地基土承载能力。在对高层建筑主体结构地基承载力进行有效提升的同时，应重视地下室层高问题，通过增加主体结构埋置深度，有效提升地基承载力。
增加基础底板厚度、顶面覆土厚度与顶面为基础配重增加的主要方式，利用加大基础配重的方式，可快速解决抗浮问题，但该方式必须提高埋置深度，这种情况下将增加地下室抗浮设防水位高度，由此可见，该方式在抗浮设计中应用较少。在基坑坑底标高不变的情况下，通过地下室顶板厚度增加，也可以达到地下室重量加大的目的。这种方式应用中，一般不进行次梁设置。
三、地下室结构无缝设计
1、地下室结构无缝设计方式
伸缩缝与沉降缝是地下室结构变形缝的主要形式，伸缩缝设置的目的是为了释放温差和混凝土收缩、徐变产生的应力，避免结构开裂渗水。后浇带、诱导缝、掺加外加剂与预应力技术等都是代替伸缩缝的无缝设计方式。
（1）后浇带。作为伸缩缝最常见的方式，后浇带可以对混凝土早期应力问题进行有效处理，但无法处理后浇带浇筑后混凝土徐变与温差出现的温度应力。同时在留设后浇带与浇筑混凝土之间具有较长的时间，一般为几个月。这种情况下，将严重影响到施工的进度。
（2）掺加外加剂。将相应膨胀剂添加到混凝土内，可进行“化学预压应力”的建立。这种方式施工简便，对施工进度影响小，一般和其他方式一起应用。膨胀剂出现的补偿收缩膨胀时间控制难度较大，如膨胀时间不同于混凝土收缩时间，将大大降低其抗裂性能，因此在选用掺加剂时，应确保其质量符合施工要求。
（3）诱导缝。诱导缝的应用可以将整个施工、使用过程中出现的混凝土拉应力进行有效释放，并一次完成浇筑混凝土，施工过程中应确保其连续性。该方式的不足之处在于布设间距小、灵活性差。
（4）预应力施加。通过地下室混凝土拉应力的计算，可进行预应力钢筋设置。预应力施加可以消除混凝土收缩出现的拉应力，进而起到伸缩缝减少与开裂控制的作用。伴随张拉预应力与锚固技术水平的提升，大大降低了预应力施工的难度，扩大了预应力的应用范围。
高层建筑主楼部分与裙楼部分具有极大的层数差，因而荷载、刚度之间也存在较大的差距，导致基础沉降量的增加。通过沉降缝的设置，可对主楼和裙楼基础之间的作用力降到最低，并能将沉降差产生的次应力进行释放，防止裂缝等现象出现在地下室、裙房结构中。如不进行沉降缝设置，可选用“抗”、“调”、“导”等方式。首先，如基础沉降量较小，可选用加强上部结构的方式，对不均匀沉降出现的结构内力进行抵抗，进而提升基础结构的安全性，这种方式就是“抗”。
其次，在条件允许的情况下，可选用桩基础进行施工，通过分析桩长、桩径与桩型等参数，在结构允许范围调整沉降差，这种方式为“调”。
最后，两者基础通过后浇带进行有效分离，浇筑作业应在基础完成部分沉降后进行，并对主楼、裙楼、地下室交接点位置进行适当调节，对沉降差产生的结构内力进行有效降低，这种方式为“导”。
四、防水设计
1、桩顶防水。在桩顶截断钢筋，做好附加防水层。高层建筑地下室防水设计中，要求选用聚合物水泥砂浆作为承台固结桩顶的防水材料。经过相关试验，确定其配合比后，应保证聚合物水泥砂浆抗渗强度符合设计规定，并与抗压强度规定值相一致。作为刚性防水层，在垫层交接位置桩顶防水层应选用密封材料与底板柔性附加水层连接。
2、墙体防水。浇灌时出现施工缝问题，其主要原因在于底板混凝土量大、厚度尺寸大，通常在建筑底板一端两侧出现。为避免施工缝的大量出现，必须在水泥初凝时间内严格控制浇筑间隔时间，对面层混凝土收缩量进行有效减少，为此可选用二次振捣施工。
底板表面找平、抹实及压光等作业应在振捣密实混凝土后进行，初凝后应将塑料薄膜铺设在其上面，保温养护时间应控制在14天以上，并有效控制防水混凝土拆模时间，15摄氏度以下为拆模时混凝土表面温度和附近外界温度，避免裂缝在混凝土干缩与温差等情况下出现。先分层对地下室墙体进行浇筑施工，每层间隔时间必须控制在水泥初凝时间以下，遵循设计要求全部钢筋都应进行高标号砂浆垫块的设置，起到保护钢筋的作用。如裂缝出现在外墙混凝土干缩与温差情况下，应将草袋盖在混凝土初凝后的墙顶上，外墙模板在养护14天以后拆除。
3、承台底防水。将聚合物水泥基渗透结晶型防水涂料涂抹一层在桩头，并进行遇水膨胀止水条的设置，确保完全封闭整个底板防水层，进而有效提升其防水效果。在混凝土结构内部不断渗入结晶型涂料，结晶不断出现并对毛细孔起到堵塞作用，提高防水效果。
五、结束语
综上所述，随着科学技术水平的不断提升，我国建筑工程行业也得到了极大的发展。建筑物地下室结构设计水平的提升，不仅可以提升建筑工程的整体质量，更能缩短工期，降低成本。新时期市场竞争愈加激烈，充分提高结构设计水平，是确保建设企业核心竞争力及可持续发展道路的决定性因素。在建筑物地下室结构设计中，单位必须规范施工流程，重视质量管理与控制，才能为建设单位的健康发展提供可靠的保障。
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论文作者:胡腾芳
论文发表刊物:《基层建设》2016年20期
论文发表时间:2016/12/9
标签：地下室论文; 结构论文; 混凝土论文; 顶板论文; 基础论文; 建筑工程论文; 方式论文; 《基层建设》2016年20期论文;