摘要：现在高层建筑的地下室的层数越来越多，人们对地下空间的需求日益增多，导致裙房的底盘面积不断增加，使得地下室的结构设计和施工建设越来越重要。地下室的结构设计，需要综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。地下室的主体结构设计主要包含：结构平面设计，抗震设计，地下室抗浮、抗渗设计和外墙结构设计。由于实际地下室设计过程中需要考虑的问题较多，主要有地基承载力及变形问题、抗浮问题、不均匀沉降问题、结构超长问题、基础型式的选取和计算方法问题、人防设计等等诸多方面的因素，使得地下室的结构设计难度增大。
关键词：高层建筑 地下室 工程 主体 结构 施工
随着城镇化的快速发展，高层建筑越来越多。然而在土地资源日益紧张的今天，地下室面积约占整个建筑面积的10％左右，将建筑设备用房、地下消防水池和汽车停车位等多种功能集合在地下室中，满足了建筑的功能和结构的需要。随着建筑高度的日益增长，地下结构已向多层发展，其结构设计、施工及防水等日益成为建筑工程的热点问题，地下室工程也成为了高层建筑设计和施工中的一个重要组成部分。由于地下室工程的施工环境特殊、隐蔽性大、涉及的工种多、施工复杂，也容易出现质量问题，因而对设计和施工有一定的特殊要求。本文综合分析了地下室主体结构设计中应注意的问题，并对施工方法进行了探讨。
一、地下室的主体结构设计
建筑物的结构设计，不仅要求具有足够的承载力，而且必须使结构具有足够抵抗侧力的刚度，使结构在水平力作用下所产生的侧向位移限制在规定的范围内。基于上述基本原理， 地下室工程应该综合分析结构的适用、安全、抗震等因素，在满足建筑功能情况下，尽量减少平面扭转对结构的影响。基础形式的选择，不单纯是结构问题， 而且是一个综合性的科学问题，不仅要考虑地基的承载能力， 结构的安全可靠，施工技术条件的可行，还要考虑造价上的经济合理。由于基础工程的造价在整个建筑总造价中占很大比例，在基础承载力和沉降控制满足设计要求之后， 经济性就成为选择基础形式首先关注的问题。
二、合理选取基础形式
现在高层建筑多为大底盘多塔楼式建筑群，由于上部结构荷载差异巨大，导致基底反力相差很大，因此，对基础而言，应根据不同的上部结构型式、荷载大小、地基的承载力及刚度等采用不同的基础型式。目前高层建筑中比较常用的基础型式有：筏板基础、箱型基础、桩筏基础和桩箱基础等。在选择基础形式时，根据建筑的实际地质条件和相应的计算方法进行综合考虑。
筏板基础由底板、梁等整体组成。建筑物荷载较大，地基承载力较弱，常采用砼底板，承受建筑物荷载，形成筏基，其整体性好，能很好的抵抗地基不均匀沉降。它是一个整体的板，桩与筏板为一个整体，能很好的抵抗地基不均匀沉降。笩板基础是个整体的基础，独立基础是每个柱子都有一个基础。笩板基础调整建筑物的不均匀沉降比独立基础好。独立基础多用于层数不多的框架或排架。是把柱下独立基础或者条形基础全部用梁联系起来，下面再整体浇注底板。一般说来地基承载力不均匀或者地基软弱的时候用笩板型基础。
而且笩板型基础埋深比较浅，甚至可以做不埋深式基础。
箱型基础主要是由钢筋砼底板、顶板、侧墙及一定数量纵墙构成的封闭箱体。当上部建筑物为荷载大、对地基不均匀沉降要求严格的高层建筑、重型建筑以及软弱土地基上的多层建筑时，为增加基础刚度，将地下室的底板、顶板和墙体整体浇筑成箱子状的基础，称为箱型基础。此基础的刚度较大，抗震性能较好，有较好的地下空间可以利用，能承受很大的弯矩，可用于特大荷载且需设地下室的建筑。
桩筏基础是桩基和筏板基础的合称，桩基不是结构，是由于地基，而筏板是结构的组成部分，是基础，对于有地下室的建筑经常用筏板基础，如果荷载较大，地基土的承载力不能满足承载力要求或者沉降要求，所采用的地基处理方式。桩筏基础主要适用于软土地基上的简体结构、框剪结构，以便借助高层结构的巨大刚度来弥补基础刚度的不足。不过若为端城桩基，则可用于框架结构。
桩箱是基础整体刚度大，可大大改善高层建筑的横向整体倾斜，有效的调整或减小不均匀沉积，在高层建筑基础中应用得越来越多，桩箱基础的地基与上部结构相互作用共同工作的抗震性能得以大大提高。
三、主要施工方法分析
不同结构的地下室设计其施工方法也不同。在设计方面，由于混凝土结构的设计理论与规范的成熟，建筑物的高度、混凝土用量、建筑面积都越来越大。施工质量日益成为人们关注的对象，在现有场地、工期等条件的限制下，通常采用逆作法施工。逆作法施工技术是高层建筑物目前最先进的施工技术方法。
所谓的“逆作法”即先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。逆作法可以分为全逆作法、半逆作法、部分逆作法、分层逆作法。逆作法施工可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业，在建筑规模大、上下层次多时，大约可节省工时1/3；减小对邻近建筑的影响；最大限度利用地下空间，扩大地下室建筑面积等优点。
结论：
高层建筑由于地下工程庞大，地下室工程是高层建筑的关键之一，深入的研究地下室的主体结构设计，提高设计水平，克服外界因素的影响。在不同的场地，不同的地质条件下施工，应根据实际情况，采用不同的施工方法，制订符合不同环境条件、设计和施工规范要求的切实可行的施工方案。使得地下室的建构能够发挥最大的社会作用和经济效益。
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