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摘要：建筑地下室设计是整个结构设计部分的重点，也是难点之一，作为设计师应该注意积累地下室设计经验，只要准确把握设计要点，结合规范，全面考虑影响地下室结构设计的诸多影响因素，以合理设计为前提，尽量降低建筑成本，最大限度保证高层建筑的安全性、适用性和耐久性是完全可能的。本文作者结合多年来的工作经验，对建筑地下室结构设计进行了研究，具有重要的参考意义。
关键词：建筑；地下室结构设计
一般说来，地下室是相对于大底盘的高层建筑的地下部分而言的，由于地下室的建设和施工是在地下作业，环境较为特殊，涉及到的施工类型多、工序复杂，是一项具有高度系统性的工程，涉及到结构设计、工程施工、选择材料等等各个方面的因素，在质量上出现问题的可能性很大。现把在地下室结构设计中容易出现的问题分别介绍如下。
1.现代建筑地下室结构设计的特点
近年来，随着我国建筑规模的不断扩大，地下室的功能也呈现多元化的特点，从最初用于存储物体，逐步成为停车场、大型地下商场以及人防等多功能的结构物。因而这就给现代建筑地下室结构的设计提出了更高的要求，不仅要求设计人员具有专业的设计意识，而且还应具有较强的前瞻性，且地下室结构设计又是整个设计的根本，所以对于地下室结构设计人员而言，可谓任重而道远。因而就现代建筑地下室结构设计的特点而言，主要就是具有设计难度大、设计要求高以及设计专业性和实践性强。
2.地下室结构的组成
地下室的种类较多，按照不同的分类标准有不同的分类，其中按照使用功能有普通地下室和防空地下室，按照顶板的标高划分有半地下室和全地下室，按照地下室结构材料的不同，又有砖混结构和钢筋混凝土结构。
通常情况下，一个地下室主要由顶板、底板、外墙、门窗、采光井、楼（电）梯等几个部分组成，顶板一般是采用预制混凝土板或现浇板，在设计顶板厚度时通常是按照首层荷载计算结果确定；底板应高于地下水位高度，在无压力作用可能的情况下，可以按照一般的地面工程进行处理，若底板高度低于地下水最高水位，须考虑到水的浮力荷载，采取一定的措施确保底板有足够的强度、刚度、抗浮和抗渗透能力；地下室的外墙厚度按照一定的计算进行确定，通常情况下，厚度至少要达到30厘米；门窗的设计一般是与地上建筑一致，若窗台在室外地面以下，还应设置采光通风井；设置采光通风井时，每一个窗子均应有一个采光井；地下室的楼（电）梯可与上部建筑结合设计，规模较小的地下室也可设置单跑楼梯，还须确保地下室安全出口处无较高的建筑阻碍。
3.地下室结构设计问题分析
3.1设计要点
3.1.1确定地下室嵌固位置。当前高层建筑的地下室为全埋式地下室，同时地下室顶板不存在大面积的洞口或楼板缺失，所以满足地下室顶板作为结构嵌固端的一般条件，嵌固的位置可以选定在地下室顶板，此时，该结构相关范围内的地下室的侧向刚度（地下一层）需要大于与之相邻上一楼层侧向刚度，刚度需为原来刚度的2倍或以上；相关范围的地下室应设计为现浇梁板结构，同时地下室顶板的厚度不小于180mm，顶板配筋同时在板顶板底布置通长钢筋，配筋率不小于0.25%。
3.1.2确定地下室结构的抗震等级。当结构为单层地下室时，在地上主体结构相关范围内，地下室的抗震等级应与主楼一致或应根据主楼抗震等级确定；在相关范围以外的部分，可根据地下室本身，结合当地的地震烈度，设防分类标准进行确定。当地下室为多层地下室时，当嵌固端在地下室顶板时，地下一层主楼相关范围内抗震等级与主楼相同，地下二层及以下可降低抗震等级，但不小于四级；当嵌固端在地下一层底板时，则地下一层和二层在主楼相关范围内抗震等级与主楼相同，以下各层可降低抗震等级，但不小于四级。
3.1.3在抗浮设计时，设计人员需要根据地勘报告提供的该地区的抗浮设计水位，结合地下室本身的埋置深度，计算该结构承受的最大水浮力，并以此为依据确定地下室结构的抗浮设计方案，确保结构本身具备足够的抗浮承载力。
3.1.4后浇带的合理设置。要求在后浇带设计时预留后浇带，长度不少于30m，最多为40m，并且在钢筋、顶板以及底板接头时选择标准搭接接头来连接，尽量减少大体量混凝土结构中温度应力对于地下室结构的不良影响[2]。
3.2设计难点
地下室涉及面广，高层地下室结构设计需要对防火、排水、通风、采光、人防等方面问题综合分析考虑。比如，将地下室长度控制在规定长度，在合理的间距设置后浇带，尽量避免设置变形缝，变形缝的设置会增加防水处理的难度。针对存在大底盘的地下室结构，在裙房等位置的抗浮设计往往无法满足实际要求。因为工程项目施工中地下室抗浮设计往往只考虑到正常使用极限，未能对洪水期以及施工过程有充分分析，最终容易因为抗浮不足产生局部破坏，侧墙位置需要对侧向土和水的水平作用有充分全面的分析考虑。地下室防水工程同样有一定的系统性，包含材料选择、设计和施工等不同内容，很大程度上增大了地下室结构设计难度。
3.3常见问题
3.3.1抗浮问题
高层建筑地下室结构设计中常会出现抗浮问题，通常情况下塔楼发生抗浮问题的风险较小，而纯地下室部分由于上部荷载较小，容易出现该问题，所以在结构设计中，设计人员对于抗浮设防水位要予以重视，首先，要求地下室施工工程的测绘人员能够对具体施工地方的最高、最低历史水位信息进行调查与把握，对于该地区的实时静止水位进行准确测量，以此对地下室进行防水设计，保证设计出的地下室符合高层建筑地下室防水设计要求。其次，把握好地下室基坑标高，尽量将坑底标高值作以抬高设计，以此将抗浮设防水位作以间接的降低设计，在具体的水位降低中可以使用平板式筏板、无梁楼盖等方式抬高地下室基础的基底标高，从而减小水浮力。设计地下室重量时，需要在设计允许范围内，尽量增加地下室的配重，以此抵抗水浮力。
3.3.2沉降不均匀问题
该问题在高层建筑地下室结构设计中有着非常高的发生率，所以要引起设计人员的重视。导致不均匀沉降问题发生的原因有：地质条件复杂，主楼部分荷载较大，地库部分荷载较小，从而主楼部分地下室基础的沉降量大，地库部分基础的沉降量小等。在处理时，需要调节主楼部分和地下室部分的差异沉降，以此解决不均匀沉降问题。首先，可采用不同的基础形式，如主楼部分、裙房部分可以采用桩基础，若地基部分承载力较强，地下室可以采用天然基础，以此将地下室沉降量控制在较小的范围内。其次，通过地基处理等手段，方案设计中可以加大主楼部分地基土的自身刚度，应用水泥、砂石、粉煤灰等物料形成复合地基，从而减少主楼部分地下室基础的沉降。
结语
地下室的结构设计是一个综合性很强问题，涉及到的内容繁多而复杂，有些问题至今尚未得到很好的解决，如：地基与基础的相互作用问题.上部结构刚度对地基基础的影响等等。现代高层建筑由于地下工程庞大，建设工程在地下的投资已经接近甚至超过了地上，因此无论是从技术还是从经济的角度讲都需要我们更深入地研究地下室结构设计的技术问题，提高地下室结构设计的水平，真正做到技术与经济同步.安全与适用协调。
参考文献
[1]范重，曹爽，刘涛.地下室防水设计若干问题探讨[J].建筑结构，2016，36（6）：1-11.