浅析建筑工程地下室结构设计与探讨
摘要:近年来,随着我国城市化发展进程加快,以及城市实际容纳人口总量的
高速增长,绝大部分建筑工程的地表建筑所容纳的人口数量有限,无法满足城市
的发展与实际需求。
此外,伴随着城市用地的紧张,部分建筑工程将设备管理间
等功能区域放置于地下结构区域,因此当前我国绝大部分建筑工程普遍附带地下
室建筑。
但与此同时,我国建筑行业对于建筑工程地下室结构设立原则与设计要
点缺乏深入了解与系统规划,因此本文对这一问题开展以下深入探讨。
关键词:建筑工程;地下室;结构设计;探讨
建筑工程的地下室主要指,在地面水平高度以下的建筑结构,也泛指水平高
度低于建筑物室外地面以下的房间。
在建筑中,地下室建筑主要承担着容纳更多
人口、地下停车区域、防空安全区域以及设备杂物储存管理间等应用职责,并在
整体层面上提高了建筑工程的建设性价比与企业的经济效益。
但在当前我国部分
建筑工程地下室结构设计、地下室建筑竣工交付使用阶段中,部分所设计的建筑
工程地下室结构方案缺乏合理性,并因此受到建筑工程土壤深层地下水的强烈腐蚀、渗透作用。
此外,在出现建筑工程地下室结构设计方案缺乏合理性问题时,
也会衍生建筑工程抗震稳定性能下降等诸多问题,其重要性不言而喻。
一、在建筑工程地下室结构设计工作开展过程中,主要存在的设计难点分析
首先,相较于建筑的其他设计工作而言,地下室结构设计工作的开展需要设
计人员具有全面性设计理念与极高的专业素养。
例如在建筑工程地下室结构设计
工作开展过程中,设计人员将不但需要充分考虑到地下室结构设计方案的抗潮性、抗渗透性,还需要考虑到在地下室结构设计方案的整体结构强度系数、稳定性、
抗震性、防火性等多方面建筑性能,并构建配套的地下室通风、排水等配套系统。
其次,在建筑工程地下室结构设计工作开展过程中,设计人员也需要考虑到
其他因素对于地下室结构设计方案科学合理性的干扰影响问题。
例如在建筑工程
土壤底层所分布的地下水出现水位高度上升问题时,会对建筑工程地下室结构稳
定性造成较强程度的干扰影响,并在严重情况下导致建筑工程地下室整体结构出
现上浮、挪动问题。
而在建筑地下室受到燃气泄露爆炸、地震等事故与不可抗力
因素干扰影响时,也会对地下室整体结构造成较强冲击,并以此为诱因降低整体
建筑的结构强度系数、抗震性等诸多性能。
因此在建筑工程地下室结构设计工作
开展过程中,设计人员也需要适当提高地下室结构设计方案的稳定性、防爆性等
性能,从而避免上述问题的出现,而这也进一步提高了建筑工程地下室结构设计
工作的难度系数。
二、在开展建筑工程地下室结构设计工作时,设计人员需要注重的设计要点
与问题事项分析
(一)在开展建筑工程地下室平面结构的设计工作时,设计人员需要注重的
设计要点与问题事项
首先,设计人员需要从实际层面着手,开展建筑工程地下室结构设计工作。
例如,设计人员需要在建筑工程地表建筑的主体结构分布情况、施工区域占地面积、建筑工程抗震性能施工标准等信息数据与实际施工情况的基础上,才能开展
针对性的建筑工程地下室平面结构设计工作。
其次,在这一设计阶段中,设计人员也需要遵循优先级结构设计原则。
例如
在平面设计阶段中,设计人员应首先设计、确认建筑工程地下室结构中通风井的
施工位置、水电管线的铺设路线,此外再对建筑工程设备间、人防地下安全区域、消防通道、地下停车区域等进行设计规划。
最后,设计人员需要在剩余建筑工程
地下室平面结构中闲置区域中,划定、设计住宅区域,从而适当提高整体建筑工
程的可容纳人口数量。
而值得注意的是,在这一设计阶段中,设计人员应适当缩
小各房间结构的占地面积,从而提高建筑工程地下室的实际使用率。
(二)在开展建筑工程地下室外墙结构设计工作时,设计人员需要注重的设
计要点与问题事项
首先,在这一设计阶段中,设计人员需要优先考虑到整体地下室结构设计方
案中外墙结构的荷载性能。
在建筑地下室荷载力过低时,会对整体建筑工程以及
地下室的结构强度系数、稳定性等性能造成干扰影响。
而建筑荷载力主要分为两类,一类是动态荷载力,如建筑地下室结构受到地震、泥石流滑坡等不可抗力因
素影响时,地下室结构所产生的加速度,而另一类则是静态荷载力,主要指建筑
地下室结构的自重力、楼面活荷载力等。
而笔者认为,设计人员需要从静态荷载
力着手,通过控制静态荷载力来提高建筑工程地下室结构的荷载性能、稳定性与
外墙结构强度系数,其具体途径为重视地下室及外墙结构的水平荷载。
其次,上述提及,相较于建筑工程其他施工环节与建筑结构而言,地下室的
结构强度系数、抗震性抗压性等各项性能都需要适当提高。
因此在这一设计环节中,设计人员需要注重适当提高地下室外墙结构的施工质量与结构强度系数。
而
实现这一目的的主要途径为,在建筑工程地下室外墙施工阶段中,施工人员需要
使用大量的水泥混凝土、钢筋等施工材料用于砌筑墙体。
因此在设计阶段中,设
计人员可以通过优化调整水泥混凝土与钢筋的规格型号、采购质量,并适当提高
钢筋的总体所占比重,从而实现在根源上提高建筑工程地下室外墙结构强度系数。
(三)在开展建筑工程地下室结构抗浮抗渗工作时,设计人员需要注重的设
计要点与问题事项
首先,在建筑工程地下室结构出现上浮、渗透水分问题时,主要的问题出现
诱因为,建筑土壤深层地下水的水位高度上升,从而直接接触到建筑工程地下室
结构。
因此唯有在设计阶段中,设计人员提高建筑工程基坑的水平设计高度,才
能从根源上降低上述问题的出现概率。
其次,建筑工程地下室结构上浮、渗水问题无法从根源避免,因此设计人员
也需要注重以下几项地下室结构抗渗抗浮设计要点,降低问题的影响系数:第一,设计人员在施工材料配置环节中,适当向水泥混凝土制备材料列表中添加膨胀剂,从而降低水泥混凝土所出现收缩性裂缝的裂缝宽度;第二,设计人员应将旧有所
配置的普通钢筋更换为具有较强抗拉扯性的钢筋材料,从而避免在建筑工程地下
室结构受到上浮力影响时,出现整体地下室结构扭曲、变形的问题;第三,设计
人员可通过将建筑工程地下室结构抗拔桩建设在岩石层、硬土层之上,并在抗拔
桩与岩土层连接处浇筑水泥混凝土,从而提高建筑工程地下室结构的稳定性与固
定性。
(四)在开展建筑工程地下室结构抗震设计工作时,设计人员需要注重的设
计要点与问题事项
首先,在这一设计阶段中,设计人员需要确保建筑工程地表建筑高度与地下
室预埋深度二者之间的比例合理性,并适当提高建筑工程地下室结构的预埋深度。
而这一设计要点的原理为,建筑工程地下室的预埋深度与整体建筑工程的稳定性、荷载性、抗震性都呈现正比关系,地下室结构预埋深度越深,建筑工程的抗震性
能便越高。
其次,在建筑工程地下室结构抗震设计工作开展过程中,设计人员也需要对地表建筑与地下室结构的抗震等级进行归类,并确保二者之间的抗震等级一致。
例如在建筑工程地下室结构的抗震等级高于地表建筑时,并不会在受到地震不可抗力因素影响时而提高整体建筑的抗震性,还会由此造成建筑工程造价成本的大幅上升。
三、总结
随着我国建筑行业的不断发展、城市化发展进程的推进,在当前建筑工程建设阶段中,地下室结构设计方案需要进一步优化完善,才能在整体层面上提高建筑工程的整体施工质量。
因此本文首先对地下室结构设计工作的难点加以阐述,并深入分析了在建筑工程地下室结构设计工作中抗渗、抗浮、抗震等各具体设计阶段中的设计要点与需要注重的问题事项。
参考文献:
[1]龙文祥.建筑工程地下室结构设计分析[J].工程建设与设计,2016.
[2]钟建敏.苏州中心广场项目地下室结构设计[J].建筑结构,2015.。