【摘要】由于我國人口的不斷增長,企業(yè)的不斷發(fā)展與壯大,再加之新型中小型企業(yè)的掘起與發(fā)展,使我國土地使用面積變得越來越緊張,而不得不將建筑向地下發(fā)展。但由于地下作業(yè)比地上作業(yè)要困難得多。因此,對地下室的設計與施工相對提出了更加嚴格的要求,以確實保證地下室與地上部分的銜接不出現(xiàn)任何問題。 

【關鍵詞】高層建筑;地下結(jié)構(gòu)設計;難點 
  前言 
  在經(jīng)濟時代大發(fā)展的背景下,高層建筑結(jié)構(gòu)計算分析軟件也在不斷的更新,它從以往慣用的平面框架與桁架計算程序演變成如今建筑行業(yè)常使用的空間計算程序,推動了我國建筑事業(yè)蓬勃發(fā)展。在設計高層建筑地下結(jié)構(gòu)時,充分的考慮到各種因素的干擾,為設計好高層建筑地下結(jié)構(gòu)做鋪墊。 
  二、高層建筑地下結(jié)構(gòu)設計難點分析 
 。ㄒ唬┑叵禄又ёo設計問題 
  眾所周知,高層建筑地下結(jié)構(gòu)基坑支護作用是支撐并傳遞土壓力,保持地下結(jié)構(gòu)不受影響,形成地面標高處的梁板結(jié)構(gòu),并作為支撐梁板的基礎。有時設計者在地下結(jié)構(gòu)設計中,沒有充分的考慮到高層建筑固有的規(guī)模大,樓層高等特點以及施工場所等問題。即使有的設計者考慮到了上述的問題,但是在實際的設計方案中,還是會出現(xiàn)各式各樣的問題,致使基坑不穩(wěn)、不牢。因此,設計者在進行地下基坑結(jié)構(gòu)設計前應該周全的考慮所有的因素,只有做好基坑支護工作,才能保證地下結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、結(jié)實。 
  (二)圍護設計問題 
  目前的高層建筑工程規(guī)模較大,多作為辦公樓與商店使用。一般情況下,地下室面積較大,主要適用于商業(yè)用途、倉庫、停車場等用途。為尋求更大的地下面積,往往會采取措施向地下深處進行深挖,致使地下結(jié)構(gòu)的層數(shù)增多,而基坑也會隨著層數(shù)往上漲而變深。 
  圍護結(jié)構(gòu)在土層條件較差的情況下,設計時往往會選用多道內(nèi)支撐形式。高層建筑的層數(shù)多,施工工藝較為復雜,且需要的時間也較一般工程項目建設長。因此,采取合理的設計方案與施工技術,在較短的工期內(nèi)完工,會給施工單位與建設單位創(chuàng)造效益。 
 。ㄈ┑叵率彝鈮υO計問題 
  地下室外墻結(jié)夠設計在高層建筑中也是較為重要的一部分。無論是普通建筑還是高層建筑,墻面最基本的要求應該是整體保持平整、無裂縫與滲漏問題。外墻是要承受住各梁板作用的壓力以及墻體外側(cè)的水土壓力水平荷載。但是在地下室外墻設計中,水土的壓力以及施工過程中的受力情況往往不能精確的預測與計量,因此,給正確無誤的設計地下室外墻結(jié)構(gòu)帶來了困難。 
 。ㄋ模┑叵率业匕逶O計問題 
  有經(jīng)驗的地下室底板設計者與施工者都清楚高層建筑的地下結(jié)構(gòu)自重往往較輕,對于地下水浮力承受力較弱。針對以上這種情況,在進行地下室地板結(jié)構(gòu)設計中抗浮設計問題頗為重要。設計者應該充分的考慮地下結(jié)構(gòu)本身的自重問題以及地下室地板是否會發(fā)生滲漏等問題,將地下各樓層的底板厚度以及水平剛度進行調(diào)整或適當?shù)脑黾,并結(jié)合抗拔鉆孔灌注樁技術,使靜水壓力產(chǎn)生的上浮力處于平衡的狀態(tài),從而使地下室地板能夠正常的使用。 
  2、建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設計分析 
  2.1地下室平面結(jié)構(gòu)設計 
  對于地面層為高層建筑的地下室結(jié)構(gòu)設計來說,需要綜合地考慮到防火、通風、使用功能、人防要求、設備用房、管道、坑道、排水、采光等一系列專業(yè)性的問題,如果一地下室的長度超出了預先規(guī)定好的長度時,需要與地下室結(jié)構(gòu)專業(yè)相配合,確定是否在設計中設置變形縫。但在一般的情況下,最好或盡可能地不要設置變形縫,因為如果設置了會使排水設計產(chǎn)生極大的困難。如實在需要設置的話,設計人員需通過設置后澆帶的方式解決。另外,在地下室結(jié)構(gòu)設計中,設計人員還應注意采光的設計,對于高層建筑來說,地下室采光設計并不容易,因此,可以通過在側(cè)壁作附加通長采光井,但采光井外壁又不用與地下室頂板整體進行連接,這樣才會保證地下室整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且功能完善,才能有效地將地面部分的風力作用及地震等外界因素轉(zhuǎn)入側(cè)壁或地面,滿足高層建筑的地下室埋深要求。 
  2.2地下室抗浮抗?jié)B結(jié)構(gòu)設計 
  對于此類設計來說,其最為常見的問題就是地下水位的勘察問題。在實際的地下室結(jié)構(gòu)設計中,因僅參考了正常的使用極限狀態(tài),對防洪防潮等設計沒有足夠的得視,而導致了地下室后期施工過程中因抗浮抗?jié)B不夠出現(xiàn)局部裂痕現(xiàn)象。因此,在地下室設計時,要充分地考慮到這一問題,并進行現(xiàn)場研究與分析后方可進行設計。另外,要想達到有效的抗?jié)B,還必須做到以下幾點要求: 
  首先,要補償收縮混凝土。指在混凝土中摻入微量的膨脹劑,以混凝土的膨脹值抵消混凝土的最終收縮值。當差值大于或者等于混凝土的極限拉伸力度時,便可控制裂縫了;其次,膨脹帶。指混凝土中膨脹劑的膨脹變形不會完全地補償混凝土的早期收縮變形情況,而需要設置補償收縮混凝土帶可以實現(xiàn)混凝士連續(xù)澆注無縫施工;再次,后澆帶法。后澆帶法作為混凝土早期短時間釋放約束力的一種新型技術,相比于長久性的變形縫已經(jīng)有了很大的改進和提高,并得到了廣泛應用。 
  2.3地下室抗震結(jié)構(gòu)設計 
  抗震設計是地下室設計中必不可少的設計。在建筑的中,抗震的設計是按照不建筑物不同的高度來設定的。如果地下室的抗震設計不足,會直接影響到地面建筑物的安全性能。一般來說,在抗震設計中,地下室的墻柱應該與地面部分的墻柱結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)統(tǒng)一。對于地下室頂板室內(nèi)外板面標高變化處,當此標高變化超出了梁高范圍時,則會形成錯層,應當采取一定的措施進行處理。在地下室結(jié)構(gòu)設計中,相關規(guī)范明確表明,作為上部結(jié)構(gòu)部位的地下室樓層的頂樓,蓋應采用梁板結(jié)構(gòu),而地下室頂板為無梁樓蓋時則不應該作為上部結(jié)構(gòu)的組成部分。結(jié)構(gòu)計算應該向下計算,至少要滿足地下室樓層或底板抗震要求,但剪力墻底部加強區(qū)層數(shù)應從地面往上開始計算,并且應包括地下層部分。 
  2.4地下室外墻結(jié)構(gòu)設計 
  地下室外墻設計是整個結(jié)構(gòu)設計的重點,應該按照水質(zhì)、土質(zhì)的特別進行計算,在計算過程中應該注意荷裁的問題。地下室外墻所承受的荷載分為水平荷載和豎向荷載兩部分。豎向荷裁又分為上下兩部分與傳重與自重;水平荷裁包括地面荷裁、側(cè)向荷裁與人防等。在實際的設計中,豎向荷裁對抗震能力一般不起任何的作用,因此,在設計中只考慮水平荷裁的抗震能力就可以了。另外,對靜止土壓力來說,必須通過有效的驗證來確定。當靜止土壓力不具備驗證條件時,則需取砂土0.34~0.45,粘性土可取0.5~0.7進行實驗;此外,在進行地下室外墻配筋計算時,對于帶扶壁柱的外墻,在計算時不是根據(jù)扶壁柱的尺寸大小來進行計算的,而是通過雙向板的平均值來計算配筋的;扶壁柱計算則是按地下室的總體結(jié)構(gòu)進行計算分析,并將所得結(jié)果進行配筋使用的,其并不按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。 
  總結(jié)語 
  通過上述分析上述難點問題,我們可以看出,地下結(jié)構(gòu)設計好壞對于建筑施工質(zhì)量以及整個高層建筑都有著非常大的影響。因此,在地下結(jié)構(gòu)設計階段應該顧全大局,仔細衡量所有的問題,才能在施工中減少不必要的問題出現(xiàn),從而保證建筑物的質(zhì)量得到有效控制。 
  參考文獻: 
  [1]張同波.建筑工程中影響施工的部分設計問題的研究與思考[J].施工技術,2011(01). 
  [2]桂麗娟.淺談地下室防水施工[J].科技與企業(yè),2012(03).