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【摘 要】 随着社会的快速发展，地下室在建筑中占有越来越重要的地位，由于地下室在建筑结构中的位置，因此，地下室的结构设计非常重要和复杂。本文通过研究地下室的抗震、抗浮、抗裂、抗渗设计，及地下室基坑支护、后浇带的设置、地下室外墙结构设计等，详细的描述了地下室结构设计的相关内容。
【关键词】 地下室；结构设计；抗震
1、引言
随着技术、经济等各方面的发展，高层建筑越来越多，地下室的层数也越来越多。由于土地资源的紧缺，人们对地下室的利用率越来越大，地下室不仅仅可以做为地下车库，也可以做为储物间或者其他方面的用途等。因此，在整个建设项目中，地下室所占比例比较大。地下室作为整个建筑结构的基础部分，对整个建筑结构的稳定性有着决定性的作用。由于地下室特殊的位置，所以地下室的结构设计相对于来说比较复杂，需要解决很多设计方面的问题，所以建造地下室的工程材料需求大、所需时间长、建造难度大。地下室作为建筑结构的根本，对整个建筑结构的设计、工期、费用造成了很大的影响。
2、地下室的设计重点
2.1地下室的抗震设计
为了让地下室的抗侧力构件能承担上部结构的荷载作用，地下室顶板及各层楼板应满足平面内整体刚度和承载力的要求。因为地下室位置的特殊性，地下室的抗震设计不合理会影响整个建筑结构的抗震性能，地下室的总高度从室外地面算起，为提高抗震性能必须要求地下室外地面的高度要小于半地下室的埋深，地下室顶板室内外板标高变化要求不超过梁高。地下室的第一层的抗震等级和上部结构一样，往下递减一级。建筑结构的抗震等级分为甲、乙、丙、丁类四个类别，对于丙类建筑来说，I类的建筑场地，除6度抗震设防烈度以外，可以根据本地区抗震设防烈度降低一度；对于甲类、乙类建筑，在6～8的抗震设防烈度时，地下室的抗震设计可以提高一度；当本地区的设防烈度为9度时，应地下室的抗震等级不应低于二级。
2.2地下室抗浮设计
地下室的抗浮设计的主要依据是地下水位及变动的幅度。通过勘察报告计算浮力的地下水位及变幅，斜坡道要进行抗浮验算，并且要有相应的抗浮措施和降水措施。为了防止地下室整体上浮我们可以利用建筑的自重、抗拔桩或锚杆来承受地下室水的总浮力。如果抗浮设计不完善，在施工过程中和洪水期忽视对地下室的抗浮问题，会让地下室的底部凸起、地下室及上部结构局部破坏甚至会造成大面积的破坏。所以不仅仅要进行地下室的整体抗浮验算还要进行地下室局部抗浮验算。在适当的范围内，还可以提高基坑坑底的设计标高。为了降低抗浮水位可以选用平板式筏板基础、选用宽扁梁楼盖或无梁楼盖。
2.3地下室抗渗、防水设计
防水设计是地下室设计的关键所在，防水设计不当会造成地下室的无法使用。地下室的防水设计首先需要确定地下室的防水等级再确定地下室的防水层数。地下室一般做卷材防水，因为地下室的特殊位置，所以要选择耐久性好的卷材。地下室的混凝土结构都是防水的，根据水头高度和混凝土的厚度比来确定混凝土的抗渗等级。如果比例不好，就会出现很多裂缝，这些裂缝是造成地下室出现渗水的主要原因。应该采取以下抗渗措施：混凝土采用比较低等级的混凝土；在混凝土中掺入微膨胀剂；混凝土坍落度的控制；设置膨胀带；设置后浇带；提高混凝土的抗拉能力；注意混凝土浇筑的温度及养护条件。为了预防渗水，地下室应该设置集水坑和排水明沟等排水系统、设置附加防水层。
2.4地下室抗裂设计
在对地下室抗裂设计中，要计算弯矩调幅、考虑荷载的作用、地下室外墙要抗裂性验算、地下室外墙合理连接底板、地下室超长要设置合理位置的后浇带、要遵守地下室设计规范。有以下措施可以抗裂：采用高性能混凝，减小水泥水化热，添加微膨化剂等外添加剂，混凝土的膨化值与收缩值的差异多于混凝土的极限拉伸，这样就可以有效的减少裂缝；增加配筋率；预留伸缩缝；减小水泥用量，；控制内外温差；提高钢筋的抗拉能力，土地下室板层设置通长钢筋，地下室侧壁配置无粘结预应力钢筋。
2.5地下室结构平面设计
地下室可以多功能的使用，所以在采光、管道、坑道等方面必须要有专业的设计。为了使地下室不设置收缩缝，可以设置后浇带，根据后浇带的施工规范和设计要求，后浇带要严格按照要求进行，后浇带应在气温较低、沉降稳定后进行浇筑，浇筑的混凝土要提高一级混凝土的强度等级，浇筑前要把施工缝处理干净，浇筑后要进行养护；在混凝土中添加混凝土外加剂或者底板设缝等方法。如果地下室的面积过大，可以调整平面，分成若干小的地下室，小的地下室之间设置相连的通道。对于管道和采光通风井的相应的设施，必须要设计相应的位置，不能影响建筑结构。
2.6地下室外墙结构设计
地下室结构设计的主要部分是地下室的外墙结构设计，一般外墙的抗裂是通过水和土压力验算的。在对外墙结构的设计中应该要注意以下方面：比如荷载方面，地下室外墙受水平和竖向荷载的作用。在现实的设计中，垂直墙面的水平荷载产生的弯矩是地下室墙体配筋的主要作用，弯曲的配筋是由墙板弯曲来计算的；比如土压力引起的效应，通过实验来确定地下室承受的静止土压力；比如地下室外墙配筋的计算，在现实的设计中，根据双向板计算带扶壁柱的外墙的配筋，通过地下室结构的整体的电算结果来配筋；要对地下室外墙进行抗裂性验算，地下室外墙和底板要合理连接。
3、结论
随着城市的快速发展，土地资源的紧张，高层建筑和地下交通开始占据城市。高层建筑一般都设置地下室，随着地下室的多样性利用，所以地下室的结构设计面临很多难点、重点的问题，非常复杂。地下室的结构要根据设计规范合理化设计，要了解地下室结构设计的要点和重点。由于地下室的施工环境复杂、隐蔽性强、对建筑结构的整体性影响大，所以地下室的施工难度大，容易出现质量问题。所以，要重视地下室结构设计的重点、难点，把握技术和经济之间的关系，处理好地下室结构设计的难点和重点。本文通过抗震、抗渗、抗裂、抗浮、平面设计、外墙设计等方面，对地下室结构设计进行分析，并得出相应的处理措施。地下室的结构设计综合性强，设计内容繁多并且复杂，有些问题还没有解决。所以要提高设计技术和水平，真正做到技术和经济一起进步。
参考文献：
[1]王小军，杨军科.建筑物地下室结构设计的探讨与对策[J].山西建筑，2014（4）.
[2]唐锞.地下结构抗减震研究与技术现状[J].山西建筑，2011（01）
[3]侯鸿宾.人防地下室结构设计的问题研究[J].江西建材，2014（1）.
【关键词】 地下室；结构设计；抗震
1、引言
随着技术、经济等各方面的发展，高层建筑越来越多，地下室的层数也越来越多。由于土地资源的紧缺，人们对地下室的利用率越来越大，地下室不仅仅可以做为地下车库，也可以做为储物间或者其他方面的用途等。因此，在整个建设项目中，地下室所占比例比较大。地下室作为整个建筑结构的基础部分，对整个建筑结构的稳定性有着决定性的作用。由于地下室特殊的位置，所以地下室的结构设计相对于来说比较复杂，需要解决很多设计方面的问题，所以建造地下室的工程材料需求大、所需时间长、建造难度大。地下室作为建筑结构的根本，对整个建筑结构的设计、工期、费用造成了很大的影响。
2、地下室的设计重点
2.1地下室的抗震设计
为了让地下室的抗侧力构件能承担上部结构的荷载作用，地下室顶板及各层楼板应满足平面内整体刚度和承载力的要求。因为地下室位置的特殊性，地下室的抗震设计不合理会影响整个建筑结构的抗震性能，地下室的总高度从室外地面算起，为提高抗震性能必须要求地下室外地面的高度要小于半地下室的埋深，地下室顶板室内外板标高变化要求不超过梁高。地下室的第一层的抗震等级和上部结构一样，往下递减一级。建筑结构的抗震等级分为甲、乙、丙、丁类四个类别，对于丙类建筑来说，I类的建筑场地，除6度抗震设防烈度以外，可以根据本地区抗震设防烈度降低一度；对于甲类、乙类建筑，在6～8的抗震设防烈度时，地下室的抗震设计可以提高一度；当本地区的设防烈度为9度时，应地下室的抗震等级不应低于二级。
2.2地下室抗浮设计
地下室的抗浮设计的主要依据是地下水位及变动的幅度。通过勘察报告计算浮力的地下水位及变幅，斜坡道要进行抗浮验算，并且要有相应的抗浮措施和降水措施。为了防止地下室整体上浮我们可以利用建筑的自重、抗拔桩或锚杆来承受地下室水的总浮力。如果抗浮设计不完善，在施工过程中和洪水期忽视对地下室的抗浮问题，会让地下室的底部凸起、地下室及上部结构局部破坏甚至会造成大面积的破坏。所以不仅仅要进行地下室的整体抗浮验算还要进行地下室局部抗浮验算。在适当的范围内，还可以提高基坑坑底的设计标高。为了降低抗浮水位可以选用平板式筏板基础、选用宽扁梁楼盖或无梁楼盖。
2.3地下室抗渗、防水设计
防水设计是地下室设计的关键所在，防水设计不当会造成地下室的无法使用。地下室的防水设计首先需要确定地下室的防水等级再确定地下室的防水层数。地下室一般做卷材防水，因为地下室的特殊位置，所以要选择耐久性好的卷材。地下室的混凝土结构都是防水的，根据水头高度和混凝土的厚度比来确定混凝土的抗渗等级。如果比例不好，就会出现很多裂缝，这些裂缝是造成地下室出现渗水的主要原因。应该采取以下抗渗措施：混凝土采用比较低等级的混凝土；在混凝土中掺入微膨胀剂；混凝土坍落度的控制；设置膨胀带；设置后浇带；提高混凝土的抗拉能力；注意混凝土浇筑的温度及养护条件。为了预防渗水，地下室应该设置集水坑和排水明沟等排水系统、设置附加防水层。
2.4地下室抗裂设计
在对地下室抗裂设计中，要计算弯矩调幅、考虑荷载的作用、地下室外墙要抗裂性验算、地下室外墙合理连接底板、地下室超长要设置合理位置的后浇带、要遵守地下室设计规范。有以下措施可以抗裂：采用高性能混凝，减小水泥水化热，添加微膨化剂等外添加剂，混凝土的膨化值与收缩值的差异多于混凝土的极限拉伸，这样就可以有效的减少裂缝；增加配筋率；预留伸缩缝；减小水泥用量，；控制内外温差；提高钢筋的抗拉能力，土地下室板层设置通长钢筋，地下室侧壁配置无粘结预应力钢筋。
2.5地下室结构平面设计
地下室可以多功能的使用，所以在采光、管道、坑道等方面必须要有专业的设计。为了使地下室不设置收缩缝，可以设置后浇带，根据后浇带的施工规范和设计要求，后浇带要严格按照要求进行，后浇带应在气温较低、沉降稳定后进行浇筑，浇筑的混凝土要提高一级混凝土的强度等级，浇筑前要把施工缝处理干净，浇筑后要进行养护；在混凝土中添加混凝土外加剂或者底板设缝等方法。如果地下室的面积过大，可以调整平面，分成若干小的地下室，小的地下室之间设置相连的通道。对于管道和采光通风井的相应的设施，必须要设计相应的位置，不能影响建筑结构。
2.6地下室外墙结构设计
地下室结构设计的主要部分是地下室的外墙结构设计，一般外墙的抗裂是通过水和土压力验算的。在对外墙结构的设计中应该要注意以下方面：比如荷载方面，地下室外墙受水平和竖向荷载的作用。在现实的设计中，垂直墙面的水平荷载产生的弯矩是地下室墙体配筋的主要作用，弯曲的配筋是由墙板弯曲来计算的；比如土压力引起的效应，通过实验来确定地下室承受的静止土压力；比如地下室外墙配筋的计算，在现实的设计中，根据双向板计算带扶壁柱的外墙的配筋，通过地下室结构的整体的电算结果来配筋；要对地下室外墙进行抗裂性验算，地下室外墙和底板要合理连接。
3、结论
随着城市的快速发展，土地资源的紧张，高层建筑和地下交通开始占据城市。高层建筑一般都设置地下室，随着地下室的多样性利用，所以地下室的结构设计面临很多难点、重点的问题，非常复杂。地下室的结构要根据设计规范合理化设计，要了解地下室结构设计的要点和重点。由于地下室的施工环境复杂、隐蔽性强、对建筑结构的整体性影响大，所以地下室的施工难度大，容易出现质量问题。所以，要重视地下室结构设计的重点、难点，把握技术和经济之间的关系，处理好地下室结构设计的难点和重点。本文通过抗震、抗渗、抗裂、抗浮、平面设计、外墙设计等方面，对地下室结构设计进行分析，并得出相应的处理措施。地下室的结构设计综合性强，设计内容繁多并且复杂，有些问题还没有解决。所以要提高设计技术和水平，真正做到技术和经济一起进步。
参考文献：
[1]王小军，杨军科.建筑物地下室结构设计的探讨与对策[J].山西建筑，2014（4）.
[2]唐锞.地下结构抗减震研究与技术现状[J].山西建筑，2011（01）
[3]侯鸿宾.人防地下室结构设计的问题研究[J].江西建材，2014（1）.