阐述建筑工程地下室结构设计要点研究

摘要：地下室作为建筑的一部分，需要承受来自地下土壤、地下水、周围建筑物等多个方面的力学作用，此外，合理设计地下室结构，可以避免过度使用材料、减少结构成本，并节约施工时间。本文通过进行建筑工程地下室结构设计要点研究，可以确保地下室结构的安全性、经济性、空间利用率、环境适应性和持久性，这对于建筑的整体性能和使用效果具有重要意义。

关键词：建筑工程；地下室结构；设计要点；研究

1地下室设计的基本要求

地下室的结构设计要满足建筑物的承重要求，能够承受来自地下土壤、地下水压力等力学作用，并具备良好的抗震性能，结构设计要采用合适的材料和结构构造形式，确保地下室的安全性和稳定性。地下室作为地下的空间，容易受到地下水的渗透和水压的影响，地下室防水设计要采用防水墙、防水层等措施，确保地下室内部干燥，并防止地下水对结构和设备的侵蚀，地下室设计要合理设置通风设备和采光设施，以确保地下室内空气的流通和新鲜空气的供应。照明设计要充分考虑地下室的使用功能和视觉需求，合理布置照明设备，确保地下室内的照明充足、均匀。

2地下室结构设计要点

2.1地下室平面结构设计

地下室平面结构设计要考虑地下室的使用功能和需求，合理布置各个功能区域，根据需要确定房间、走廊、储藏室等各个区域的位置和大小，布置设计应充分考虑使用人员的通行便利性和空间的合理规划。地下室平面结构设计还需考虑如何对地下空间进行合理的分隔，有效实现各个区域之间的功能，设计应考虑使用空间的流畅性和功能的互不干扰。通道设计应满足消防等安全标准和规范要求，确保地下室的人员在一般情况下正常活动和紧急情况下安全有序疏散。

2.2保护层和垫层厚度设计

在地下室结构设计中，保护层和垫层是为了保护主体结构不受外界环境的直接影响而设置的。保护层的厚度设计需要根据具体地下室所处环境的特点和使用要求来确定，一般情况下，保护层的厚度应符合相关标准和规范的要求。《地下工程防水技术规范》中要求地下室结构厚度不应小于250mm、混凝土裂缝宽度不得大于0.2mm且不得贯通、迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。垫层的厚度设计需要考虑地下室的荷载、地基性质、土质情况以及地下室腐蚀性强度等因素。一般情况下，垫层的厚度宜取70～150mm，混凝土等级不易低于C15。如果地下室处于高地下水位区域，保护层的厚度应增加，以防止水的渗透和侵蚀。在地震区域，保护层和垫层的设计应考虑地震力对结构的影响，以保证结构的安全性。

2.3地下室结构超长与不均匀沉降预防

在地下室结构设计中，超长沉降是地下室结构在使用过程中，由于施工或地基条件等原因引起的时间长达数年甚至更长时间的沉降，超长沉降会导致地下室结构的变形不均匀，从而对结构的稳定性和使用安全性造成潜在威胁。为预防超长沉降，应该采取适当的地基加强措施，以提高地基的承载力和稳定性，确保地下室结构的施工工艺和质量符合相关规范和标准，避免施工引起的严重变形和不均匀沉降问题。不均匀沉降是指地下室结构在使用过程中，由于地基条件不均匀或荷载不均匀等原因引起的结构不同部位沉降幅度不一致的现象。在地下室结构设计中，应合理分配荷载，避免集中荷载施加在某个局部区域，减少局部沉降的不均匀性，并应采用适当的控制和调整措施，来平衡结构的变形和应力，减少不均匀沉降可能引发的结构问题。

2.4剪力墙设计

一般工程上部结构剪力墙厚度为200mm，为避免形成短肢剪力墙，墙肢长度宜取墙厚度的8倍以上，即宜最小按1650mm设计，结构整体计算的位移角应满足1/1200。在地下室结构设计中，剪力墙是一种常用的结构形式，用于提供抗侧力和抗震能力。剪力墙的位置和布局应考虑地震荷载的作用，以形成一个合理的抗震力传递路径，通常，在柱子和剪力墙之间不设置墙体，以避免应力集中的发生。剪力墙的尺寸和墙体厚度应根据设计情况和地震荷载来确定，地下室外墙迎水面钢筋保护层厚度应按不小于50mm且裂缝宽度不大于0.2mm计算外墙配筋，墙体厚度的选择应满足抗剪和刚度的要求，同时考虑施工可行性和经济性。在剪力墙上的开口应尽量避免或减少，以保证墙体的连续性和整体刚度。门窗洞口的设计应满足建筑功能和使用需求，并采取适当的加固措施。剪力墙在施工过程中需要严格按照设计要求进行施工，确保墙体的质量和连续性，施工过程中应注意墙体的垂直度和平面度，墙体与地基的连接等。墙体施工完成后，还需要进行相应的验收和检测，以确保其满足设计要求。在设计过程中，应根据具体项目的要求和地震荷载，综合考虑结构的稳定性、刚度和经济性，合理确定剪力墙的设计参数。同时，在实际施工过程中，需严格控制施工质量，确保剪力墙的连续性和稳定性。

2.5 裙房柱设计

裙房柱的位置和布局应经过合理的分析和计算，以满足上层建筑的力学要求和使用功能。裙房柱的位置应考虑到结构的平衡性和抗倾覆性能，同时尽量减少对地下室使用空间的影响。裙房柱需要具备足够的强度和刚度，以承受上层建筑和地下室的荷载，截面形状通常选择矩形或方形，以提供良好的抗弯性能和承载能力，楼盖常用单向双次梁形式，次梁间距较小，板跨较小，板厚较薄，在保证结构安全的同时能取得良好的经济性。在裙房柱的设计中，可能需要考虑加强措施，以满足设计要求，此外，裙房柱还需要与地下室结构、上层建筑的梁和柱进行连接，以确保结构的稳定性和整体刚性。

2.6 地下室抗震设计

根据建筑结构所在地的抗震设计规范，确定地下室的抗震设计等级，抗震设计等级通常根据建筑的重要性等级、地震烈度和建筑的使用功能等因素来确定。地下室的地基基础也需要进行抗震设计，抗震设计中应考虑地基的承载能力、抗侧力能力以及与地下室结构的连接方式等因素。地下室与上层结构的连接部位的设计应保证结构的连续性和刚性，以有效传递地震力，确保整个建筑结构的稳定性。

2.7地下室外墙结构设计

地下室外墙的尺寸和布置应根据地下室的功能和土壤条件来确定，选择单向板和四边支撑方法计算地下室外墙结构。地下室外墙的尺寸应能够承受地下室的荷载，并提供足够的稳定性和防水性能，布置上应避免出现大的开间，以保持结构的稳定性和刚性。地下室外墙结构常用的材料包括混凝土、钢筋混凝土、砖等，结构材料的选择应考虑土壤条件、地下水位、地下室的使用要求和建筑成本等因素。根据实际情况，地下室外墙结构可采取加强措施和防水措施来提高结构的稳定性和防水性能，加强措施可以包括设置抗浮锚杆、抗浮桩、加厚结构墙等。地下室外墙结构的顶部构造应注意与地下室屋面的连接，以确保结构的连续性和密封性，包括设置防水层、增加墙顶梁的截面和加设墙梁等。地下室外墙与地下室底板和上部结构之间需要进行连接和固定，以确保结构的整体稳定性，确保地下室外墙结构的稳定性、防水性能和持久性。

3结语

地下室作为建筑中的一部分，可以有效扩大建筑的使用空间，本文通过研究地下室结构设计要点，可以充分利用地下空间，满足建筑不同功能的需求，提高建筑的空间利用率。地下室结构设计要点研究可以提高地下室的环境适应性，通过优化地下室的结构设计，可以减少地下室内部湿度、通风和采光等问题，提供一个适宜的使用环境，提高地下室的持久性，可以延长地下室的使用寿命，并减少维护和修缮的成本，对于建筑的整体性能和使用效果具有重要意义。

参考文献：

[1]娄泽方，张达生，袁强，等.天津中信城市广场首开区地下室结构设计[J].建筑结构，2021，51（1）：36-40，93.

[2]吴伟，刘麒.平潭高铁站站前广场综合体超大地下室结构设计与施工[J].建筑施工，2021，43（3）：364-366.

[3]施好.地下室设计中存在的问题及预防措施[J].工程技术研究，2021，6（5）：197-198.