建筑工程中地下室的结构分析

　　摘要：随着人类人口逐步增加，人类的生存空间也变得越来越拥挤，这就使得人们开始注意提高空间的使用率。因此现代建筑开始将视角转向了地下，这样的转变加大了地下室在建筑工程中的作用，地下室的功能也随着人们的需要变得多样化。本文从地下室的结构内容、设计要点和功用为切入点，对建筑工程中的地下室结构进行分析，并提出注意事项。

　　关键词：地下室结构；功能；要点

　　引言

　　随着我国城镇化进程的推进，我国的人口逐渐向城市聚集，这就导致城市的土地资源日益紧俏。为了提高土地资源的空间使用率，城市的高层建筑开始重视地下室的建设。在建筑工程中，地下室结构的地位很重要，它不仅是整个建筑的基础支撑，也是建筑过程中的难点。因此地下室结构是否合理对整体建筑的功能和安全性有着极大的影响。同时，为了提高整个建筑工程的质量，需要加强对地下室工程质量的监督，在结构设计上不仅要注重其结构设计的合理性，还应该通过强化地下室的功用性能来提高其施工质量。

　　一、地下室结构的内容和功能

　　由于地下室的建造的地下环境稳定性不高，因此地下室的建设是建造工程中的难点，其建造成本甚至要比地面建造高。而且地下室工程的优劣直接关系着整个建筑的安全，所以在建设地下室之前，建筑设计人员必须要考虑周全。首先，需要对施工地的地质条件以及周边环境进行严密详尽的考察；其次，要将地面建筑的层数纳入参考范围，相应的楼层高度应该对应合适的地底深度；再次，由于人们对地下室的利用率增高，因此其功能作用越来越多样化，除了基本的使用功能外，还应考虑到防火功能、人防需要，同时还应该结合地下室的管道通风、摊水和采光等因素进行结构设计。

　　地下室结构设计的内容主要有抗震设计、抗渗抗浮设计、结构外墙设计以及结构平面设计。为了确保地下室结构的合理性，其每一个设计内容都有自己的参数标准和功能价值取向，这都是建筑设计人员应该遵守的规则和需要参考的要点。因此，地下室的结构设计需要结合更方面因素进行综合考虑，不仅要保证其合理性和安全性，还需考虑其可行性和经济性，由此做出符合功能要求又安全经济的设计结构。

　　二、地下室结构设计的注意事项

　　1.平面结构设计

　　首先是地下室结构的基础设计，地下室结构作为整体建筑的基石，必须具有较强的承重能力。所以在选择地下室建筑材料时，可以考虑承载力加强的强风化岩或中风化岩。

　　其次，由于地下室位于地面以下，因此其需要设计采光通风井来保证室内的空气流通和光线。这就无可避免的会产生超长结构，通常情况下会超出40-60米。超长结构虽然对地下室的温度影响较小，但为了保证地下室的稳定性，应该加强其防裂设计。可以采取设置伸缩后浇带或在混凝土中添加膨胀剂的方法来提高建材的抗拉能力。

　　第三，地下室的顶板结构设计。顶板结构是地下室整体结构中最重要的内容之一，因此设计人员必须严格参照建筑规范的相关规定来确定参数。顶板结构是地下室的承重部分，必须要确保它的刚度强度足够大，因此地下室的顶板厚度不能低于180mm。顶板结构同时也是上部结构的嵌固端，因此其刚度最好能达到邻上部楼层侧向刚度的两倍，这才能承担起地下室保护层的作用。顶板的刚度比计算必须从嵌固端适应的地面开始算，因此建筑地面的楼层的高度也与之相关。

　　2.抗震结构设计

　　地下室结构的抗震设计必不可少，因为它的抗震等级直接影响着整个建筑的抗震性能。现代建筑过程中的地下室结构的抗震等级一般为三级，但在设计过程中应该随着建筑的楼高提升。通常情况下，地下结构的框支剪力墙即为抗震结构，因此需要加强对剪切比刚度的控制来提高抗震能力：对于转换层结构的剪切比最好设置为1，以此为起点每向下一层都应该相应加大刚度，而每向上一层需要对剪力墙的底部做出相应变化处理；对于矿支层，再设计时需要考虑提高其剪力墙的延性和变形能力，应该在规范层数范围内尽量增强框支层的承载能力和刚度。只有这样才能保证地下室在发生地震的情况下保持良好的弹性。

　　3.抗渗抗浮设计

　　由于地下室的地势较低，因此在设计时需要多加注意抗渗抗浮作用，这关键在于地下部分及裙房部位的高度。在设立基坑底的标高参数时，要充分考虑建筑当地的地下水水位高度和变化的幅度，同时应该将建设期间的雨水情况考虑进来。在综合了各因素后，应该最大限度的提高基坑底的标高高度。为了避免地下室侧壁结构出现裂缝，还应增强侧壁的防水防渗功能。可以采用在混凝土中增添膨胀剂来提高侧壁的抗拉伸能力，此外还可以通过选择防水材料来提高墙壁的防渗防水性能，另外，在地下室设计中增加排放设计也是提高其防渗功能的一种途径。

　　4.地下室结构外墙设计

　　地下室的外墙设计要注意考虑其荷载、静止土的压力系数和外墙配筋，重点关注土、水压力的计算。地下室的外墙承载着水平和垂直两种压力，其中垂直荷载来自地面楼房的传重和地下室的自重，而水平荷载则来自地面压力和侧面静止土的压力。由于以上两种压力都不利于控制，因此在实际设计中需要通过控制外墙的弯矩幅度来达到增强外墙承载能力的目的。此外，还可以加强对沙土压力的控制来减少水平承载压力。

　　三、总结

　　综上所述，地下室的使用已经越来越广泛，功能也越来越多元化，因此在提高地下室建筑质量的基础上还应确保其功用性能的增强。地下室在整个工程中占有十分重要的地位，它的建设不仅是基础，也是建设的难点。因此需要通过合理的设计保障地下室建造的顺利进行，同时提升地下室的安全性能。设计者们应该在地下室的平面结构设计、抗震设计、抗浮抗渗设计以及外墙设计方面遵守建筑规范，确保地下室建设的质量。

　　参考文献：

　　【1】龙真信，建筑地下室结构设计分析，中国高新技术企业，2015年第15期

　　【2】王宇，建筑工程地下室结构设计探究，工程技术，2015.03.140

　　【3】赵敏、许鹏展，有关建筑工程地下室结构设计与分析，科技创新导报，2012年第22期

　　王廷伟

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