封冯晖洋 李铮
华汇工程设计集团股份有限公司，浙江 绍兴 312000
摘要：随着城市化进程的加快，出现了越来越多的高层建筑，并且土地使用面积越来越紧张，须建地下室以满足人们的需求。但是因为地下工作比在地上工作困难得多，因此，地下室的结构和构造设计相对更加严格，以确保地下室与地上部分之间的连接不会产生任何问题。所以，要根据实际情况，加强建筑工程地下室结构的设计，提高建筑工程的安全性和稳定性，促进我国建筑行业的可持续发展。
关键词：建筑工程；地下室结构施工；设计
一、建筑工程地下室结构设计常见问题
1.1抗浮问题
在地下室结构设计中最常出现的问题就是抗浮问题，地下室由于上部荷载强度低，出现这类问题。地下室工程相对复杂，设计过程中需要考虑众多因素，如通风条件、采光条件等。为了避免抗浮问题必须要设计防水位，且保证防水位的合理性和科学性，将地下水的水位作为关键依据，要展开全面探究。处理抗浮问题要积极尝试多种施工方法，如抗浮桩的设置，更换为平板筏板等。
1.2结构超长
地下室结构由于使用现浇混凝土结构，浇筑施工过程中产生大量的热量，在热量无法释放的情况下，造成地下室结构受到影响出现一定程度的收缩，结构开始产生明显裂缝问题，让结构使用安全性和耐久性受到影响。对于此类问题，常使用增加后浇带的方法进行解决。通过设置膨胀加强带，或者粉煤灰技术，来解决这类问题。
1.3沉降不均匀
在地下室结构设计上，沉降不均匀也经常困扰着建设单位。在高层建筑项目的地下室设计中，经常出现这类问题，由于上部荷载强度大，地库荷载能力弱，项目所在位置地质条件复杂，主楼位置出现较大沉降量。在处理这类问题时，要对主楼沉降和地下室沉降进行调节，来解决沉降不均匀的问题。为了解决沉降不均匀的问题，必须要采用科学合理的人工地基处理方法，将桩基础和整体基础应用在主体结构当中，让桩基础发挥出重要作用，从而减少沉降量。使用这种结构基础具有一定优势，有助于控制沉降不均匀的问题。
1.4人防地下室问题
在人防地下室结构的设计上，必须重视构建人防，按照国家标准选择横截面，展开设计。在设计防空地下室时，由于要考虑核暴动荷载，必须经过动力分析，应用等效静荷载方法，得到精准的计算结果。设计人防地下室要考虑人防底板的荷载，利用人防底板荷载发挥出控制作用。
二、地下室结构设计中的要点
2.1地质条件勘察分析
不同的地域有不同的地质环境，不同的地质环境对结构的受力影响很大，尤其对地基基础和地下结构。结构进行设计前，需要对周围的人文自然环境和地质条件进行全面详细的勘察，进而对勘察结果进行分析和研究，为后续的设计工作做准备。若没有提前对地址条件进行分析和研究，后期可能存在地基承载力不足、不均匀沉降、结构开裂、地下室渗水等问题。
2.2结构选型
由于地下室结构的特殊性，其工程造价占据建筑总造价很大比例。结构选型时，不仅要充分考虑结构的受力、建筑整体的安全可靠性，还要考虑建筑的经济合理性。地下室的选型还要考虑地上结构的形式，以保证整体结构的连续性和稳定性。
2.3结构抗震设计
作为结构基础的地下室，其抗震性能要与上部结构协调统一。地下室结构的抗震等级除了与建筑所在的地域、结构本身的形式和尺寸有关外，还与结构计算中嵌固端的选取有关。
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）中3.9.5条规定：当地下室顶板作为上部结构嵌固端时，地下室一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级，但不应低于四级；地下室中超出上部主楼相关范围且无上部结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。
2.4抗渗设计
由于地下水的存在，位于地下的地下室需要进行抗渗设计。随着社会经济的不断发展，地下室的功能也逐渐多样化，由最初的存储室到现在的停车场、大型超市和购物广场，因此，对地下室的抗渗性能要求很高。一般地下室采用防水抗渗混凝土，并依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）满足一定的抗渗等级。另外，在地下室与土壤接触的构件后浇带处设置止水条，地下室外墙的水平施工缝处和各预留洞处设止水钢板，并结合建筑的各项防水构造措施来提高地下室的抗渗性能。
2.5抗浮设计
近年来，由于地下室抗浮性能没有达到相关要求而产生的建筑破坏案例逐渐增多。针对地下室抗浮问题，一般可以通过下列措施来预防：
（1）降低地下水对结构的浮力。减小构件高度尺寸，保证净空的要求下尽量减小层高，降低地下室埋深，提高基底设计标高，进而减小抗浮设计水头。
（2）增加结构自重和竖向加载。通过自重和竖向加载抵消地下水对结构的浮力，进而解决结构抗浮问题，但此措施势必会增加造价。
（3）设置抗拔桩。上述两种措施不能采用或解决抗浮问题时，可设置抗拔桩，当结构上浮时，抗拔桩给结构提供一个向下的拉力，抵抗地下水对结构的浮力。
2.6地下室外墙结构设计
建筑物地下室一般都具备使用功能，作为与地下水和土壤直接接触的地下室外墙，不仅要满足承载力要求，还要有足够的抗渗能力，因此，地下室外墙结构设计需要注意以下几个点：
（1）荷载及组合。作用在地下室外墙上的荷载按作用方向分为水平和竖向荷载。竖向荷载有上部结构传下来的竖向荷载以及墙身自重，水平荷载有上部结构传下来的侧压力、侧向土压力、地下水压力，人防地下室还存在水平人防等效静载。另外，地震作用对埋在土中的地下结构影响不大，竖向荷载对结构安全是有利的且不起控制作用，所以在地下室外墙结构设计时，水平荷载起控制作用。
（2）计算简图。地下室外墙计算时，应同时按单向板和双向板进行计算，配筋结果取两者中的较大值进行配筋。地下室外墙与支撑点之间是铰接还是固接一般按外墙与支撑构件的刚度比确定，当外墙刚度大于支撑构件刚度按铰接，反之则为固接。
（3）裂缝控制。混凝土结构的裂缝分为荷载裂缝和非荷载裂缝。对于荷载裂缝，只要结构计算过程准确合理，包括模型建立、荷载施加、计算准确、配筋合理，满足裂缝宽度限值的要求，即可避免荷载裂缝出现。而非荷载裂缝，其出现与结构材料的选取、施工的方法和结构构造设计有关。
2.7基坑支护设计
由于经济发展导致城市用地紧张，建筑密度增大，建筑物间距变小，进行基坑开挖时，基坑边缘距已有建筑可能仅几米，施工难度大。地质条件复杂和多变，且设计和施工影响因素多，设计和施工复杂困难。基坑设计中存在的代表性问题有：土体的物理力学参数选择不当、土体取样不具有代表性、基坑开挖的空间效应考虑不周、支护结构设计计算与实际受力不符。
三、结束语
综上所述，虽然已知地下室结构在整体建筑工程中占据着极为重要的位置，但在实际设计地下室结构的过程中，还是存在诸多问题与难点，而通过上述的整体设计的分析与研究，就可以有效降低建筑工程地下室结构出现威胁整体建筑的几率，最终为整体建筑工程的顺利进行提供基础保障。
参考文献：
[1]张志强,贾洪亮.建筑设计中基础梁的结构处理研究[J].工程建设与设计,2019(01):34-35+39.
[2]龙姣香.建筑工程地下室结构设计分析与探讨[J].工程建设与设计,2018(24):11-13.