浅谈江山酒店地下室结构设计
摘要：随着地下室和地下工程越来越多，地下混凝土工程的设计与施工技术要求很高。

因此需要从设计和施工等有关环节做好充分的准备工作，才能保证地下混凝土顺利施工。

本文通过某工程实例对该项目结构设计中的难点进行了分析，并对钻孔灌注桩与无梁楼盖结构设计作了一个详细的介绍，以供参考。

关键词：地下室；结构设计；混凝土工程；钻孔灌注桩；无梁楼盖
1工程概况
1.1项目简介
建筑的总体布局采用二轴二心的整体格局（见图1），酒店前后入口方向为纵轴，酒店大堂入口至住宅小区花园中心方向为横轴，纵横轴的焦点为酒店的大堂入口平台，抬高的大堂平台成为整体环境的中心节点。

酒店大堂层抬高至二层，酒店的主入口台地花园与住宅区的中心花园因借得宜，互相增色，成为独具特色的整体性景观资源。

图1 总平面图
本工程建筑主体结构为32层的高层住宅，22层的酒店主楼，1层商业裙房及二层地下室车库（其中地下二层局部设有六级人防）；其中1层商业裙房采用框架结构；32层高层住宅采用框架-剪力墙结构，22层的酒店主楼采用框架-核心筒结构。

（见图2）图2
1.2岩土地质资料
(1)①杂填土、②砂质粉土/粉细砂：位于地下室底板之上，地下室基坑开挖后，已挖除。

(2) ③卵石：拟建场地均有分布，层面标高83.58—87.29米，厚度不均匀。

具中高力学强度和中低压缩性。

大部分区域地下室基坑开挖后已挖除，局部残留厚度较小或缺失。

(3) ④含粘土砾砂：拟建场地均有分布，层面标高76.32—83.81米，厚度不均匀，具中低力学强度和中高压缩性。

大部分区域地下室基坑开挖后已挖除，局部残留厚度大小不均或缺失。

(4) ⑤含粘土角砾：个别钻孔揭露到，层面标高77.91米，具中等力学强度和压缩性，位于开挖深度以下。

(5) ⑥软粘土：个别钻孔揭露到，力学强度低，具高压缩性。

(6) ⑦石灰岩：该层上部岩溶较发育，下部较稳定，为本场地硬层，力学强度高，是良好的桩端持力层。

1.3项目难点分析
1.3.1该项目基础持力层起伏很大，并且地下溶洞很多，所以该项目的钻孔灌注桩必须穿过溶洞。

1.3.2该项目为了保证二层地下室的净高，纯地下车库部分采用了无梁楼盖。

2地下室结构设计要点
针对以上项目难点分析，下面主要对该项目桩基础与无梁楼盖结构设计进行总结。

2.1钻孔灌注桩设计
2.1.1设计要点与施工要求
由于本项目地处岩溶地区等极为复杂地质条件下，钻孔灌注桩的设计应考虑以下几方面的内容：
（1）对岩溶地区钻孔灌注桩的设计，应充分考虑施工的不利因素。

有条件的可以采用扩大桩距，增加连梁的方法来避开不利地段，同时也可考虑采用扩大桩底的钻孔灌注桩，以提高单桩承载力。

（2）在对岩溶发育，含有砂层且伴有土洞出现的地基进行处理时，可采用填充土洞，对基岩和砂层进行防渗灌浆处理等措施，以防止施工过程中出现地表大面积塌陷。

（3）根据地质报告，部分区域地下室底板均已到岩石层，若有不同情况采用以下标准:岩石面到承台底面底距离小于500mm，则基础采用独立基础，岩石面到承台底采用c25毛石砼浇筑，具体可根据现场情况调整。

（见图3）
图3
（4）主楼和裙房下的每根桩和每个基础施工前应先进行预探，保证桩底和基础底下基岩预探范围内无溶洞。

桩地下预探范围详表格，独立基础底下预探范围为3m。

（5）本工程场地持力层起伏较大，实际施工时桩长要根据场地具体情况确定，当7层石灰岩层顶离地下室底板顶(即桩长小于2m)时，采用混凝土独立基础，基础不到持力层时采用c20毛石砼填至基础底面，基础进入持力层不小于200。

（6）钻孔灌注桩施工前应重新校核桩位并进行原位探孔，清除浅层障碍。

钻孔泥浆护壁灌注桩应采用可靠的成孔工艺，并应设置孔口钢护筒，过程中必须经常测定护壁泥浆的比重含砂率，粘度和ph值，应根据土层性质合理控制护壁泥浆的性质，以保证在孔壁稳定的情况下泥皮厚度最薄。

当钻孔深度到达设计持力层后，应做好深度标记，并取出样品，由监理及相关家单位共同对地质钻探的样品对照，以验证是否达到设计要求，在灌注水下混凝土前，应进行清孔，孔底沉渣小于50mm，孔底泥浆应取样试验，在距孔底0.500米深度范围内的泥浆比重应小于1.20，并应控制含砂率≤8%，粘度≤28s，清孔符合要求后半个小时内必须灌注混凝土，整根桩的灌注时间不得超过4小时，如有间歇不应超过半小时。

桩身混凝土灌注充盈系数应控制在1.15，桩身混凝土超灌高度为1～1.5米，混凝土初灌量不小于2m3，导管埋深宜为2～6米，严禁导管提出混凝土面。

2.1.2桩基承载力测试方法及要求
对于在岩溶地区等极为复杂地质条件下施工的钻孔灌注桩，建议对其严格检测，包括垂直静载荷试验、高应变及低应变动测等，以便发现问题及时采取措施，保证单桩承载力和稳定性。

（1）直径600以上桩基承载力测试方法采用自平衡法，设计测试桩选8根。

（2）桩基承载力测试极限值，承压2ra(ra表示单桩竖向承载力特征值)。

（3）工程试桩按桩总数的1%、且不少于3根进行抽样；小应变测试数量为100%，上部结构施工须在桩基测试合格后方可进行。

2.2无梁楼盖结构设计要点
无梁楼盖即是在楼盖中不设置梁肋，将板直接支承在柱上，楼面荷载直接通过柱子传至基础。

较之传统的密肋梁结构体系它具有结构高度小、板底平整、构造简单、整体性好、建筑空间大、可有效地增加层高等优点。

并且，采用无梁楼盖体系的建筑物的地震效应也要明显小于层高较大的
梁板结构体系的建筑物。

在施工方面，采用无梁楼盖结构体系的建筑物具有施工支模简单、楼面钢筋绑扎方便，设备安装方便等优点，从而大大提高了施工速度。

因此，采用无梁楼盖结构具有明显的经济效益和社会效益。

但无梁楼盖结构体系也有其自身的缺点：由于取消了肋梁，使无梁楼盖结构体系的抗弯刚度减小、挠度增大，柱子周边的剪应力高度集中，可能会引起局部板的冲切破坏；侧向刚度比较差，层数较少时可以设置板柱结构来抵抗水平荷载，当层数较多或要求抗震时，一般需要设剪力墙、筒体等来增加侧向刚度。

1）国内外的多个试验表明，无梁楼盖承载力一般为设计值的2倍或以上，有足够的安全储备。

2）设计无梁楼盖关键是处理好节点区域的配筋，按照其受力特点排布柱上板带和跨中板带的钢筋，严格按照升板规范的配筋构造截断钢筋。

板跨度较大时，处理好冲切问题是关键。

另外，此时的裂缝--柱周的板顶裂缝可能会较大，可采用构造预应力筋。

无柱帽无梁楼盖（flat plate）板厚1/（30-33）倍长跨，如荷载较大，板厚较大时，可考虑采用空心无梁楼盖。

3）双向大板受力特征不同于无梁楼盖，梁内力较大，但节点强于无梁楼盖。

板厚可取1/40左右，如有超筋现象，再增加板厚，否则浪费。

3结束语
由此可见，建筑地下室结构设计显然是一个复杂的过程，但是，只要把握设计要点，抓住设计重点，以合理的设计为前提，进行全面考虑，使建筑地下室结构设计工作发挥其最大的经济作用和社会效益、战略效益。

参考文献：
钻孔灌注桩设计与施工.中国建筑工业出版社.2007-02
桩基工程设计施工及检测实用手册.黑龙江人民出版
社.2003-10
gb 50010-2002 混凝土结构设计规范
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。