高层房建工程中的地下室结构设计探究

宋源阔 张代斌

摘 要：高层建筑的地下室结构与多层建筑地下室结构略有不同，传统多层建筑结构设计无法满足其较高水平的设计需求，如何提高高层建筑工程地下室结构设计，优化地下室结构稳定性与安全性，是现阶段建筑工程行业从业人员需要重点思考的问题。本文结合实际工作经验，对高层房建工程中的地下室结构设计探究这一课题进行深入探究。

关键词：高层;房屋建筑;地下室;结构设计

我国加快城市化进程的脚步，意味着建筑工程数量的增加，地下室建设作为工程十分关键的部分，必须要得到设计方和建设方的重视。面对复杂的地质情况和施工中难以预料的问题，地下室结构设计十分关键，需要设计方根据以往工作经验，总结常见问题，完善设计方案，提出设计要点。因此，针对结构设计要点展开研究，为提高设计科学性和合理性提供借鉴作用。

1 高层建筑地下室结构设计—荷载合计

高层建筑工程的地下室结构荷载设计主要包括：爆动荷载、土压力荷载、地面建筑荷载、自重荷载及人防荷载。我国建筑工程地下室结构设计相关规范指出：设计人员在设计过程中要综合地下室各个部门的综合荷载，考虑各工程的结构特点，严格依照相关规定开展荷载组合，并确定地下室结构中参与荷载部分，主要为：顶板、侧墙、外墙、内承重墙、基础;设计人员要分别确定顶板核爆动荷载标准值及静荷载标准值、侧墙竖向核爆动荷载标准值、上方建筑物自重标准值、外墙横向核爆动荷载标准值、内墙重墙自重标准值、底板核爆动荷载标准值、地下室墙身自重标准值。高层建筑工程地下室结构设计人员在进行地下室的防控荷载组合时，要重点解决核爆动荷载作用与静荷载共同存在的问题。

2 地下室水平结构的设计

对于底层的地下室高层建筑设计，有必要在地下室考虑一些专业问题，如防火、通风、公用设施、人防、机房、管道、通道、排水、照明等。如果长度超过预定长度，有必要使用基础结构来确定是否应在结构中进行设置。但是，在正常情况下，最好尽可能地调整变形接头。如果需要进行设置，设计师必须通过调整相关设置来解决问题。此外，设计师应注意地下室的照明设计。对于地下室的照明设计并不容易，因此，在侧墙上可以附加额外的光照，设置不需要灯座的外壁，它可以连接到整个地下室的屋顶，以确保地下室整体结构的稳定，有效地将风效应和地震等外部因素转移到侧墙或地板上，以满足高层建筑的要求。

3 外墙结构设计

外墙结构的设计质量会从根本上决定整个地下室的环境，要采取合理措施提高外墙的设计质量。（1）需要确定整个外墙结构的长度和分布情况，对于直接与外部土层接触的外墙结构，需要分析墙体能够承受的应力情况、墙体的防渗防漏性能等，针对含水量丰富的土层，要考虑是否在整个系统中设置防水层，当前已经开发出了多种防水材料，在具体的设计中，要分析这类防水材料的应用方法，提高墙体的防水性能。（2）分析墙体的应用效果，需要分析的內容包括墙体材料的类型、墙体的跨越区域、墙体的施工方法等，需要从建筑的整体强度角度出发，完成对这类项目的科学合理设计。（3）各类子项目的设计工作，通过对各类内容的研究和分析，分析施工中可能出现的质量问题，在此基础上完成对整个系统的全面研究和分析，以提高整个系统内的运行质量。

4 抗震设计

抗震设计是所有建筑设计的重点，需要设计师增加其关注点。在设计工作过程中，设计人员需要注意地震多发区域的抗震设计。在进行抗震设计时，设计者需要确保地下室有足够的深度，使其满足基础的承载力、变形和稳定性要求。在分析其抗震性能时，有必要合理规划和选择地下室的墙体结构和材料。设计完成之后，还应当结合地下室结构的设计图纸，对地下室进行设计优化，加强地下室结构的稳定性，提高抗震性能。在分析地下室的地震水平时，必须确保其与地上部分具有相同的地震水平，并且在发生地震时可以保证整个建筑物的稳定性。

5 高层建筑地下室结构设计—控制措施设计

高层建筑地下室结构设计人员还要做好地下室结构的控制措施设计工作，设计人员要综合考虑建筑工程的地区情况，考虑南北方不同的设计细节，举个例子，在南方建筑工程地下室结构设计中，设计人员要考虑到南方地下水水位较高的情况，重点关注地下室结构设计中地下部分与地面部分的抗浮能力计算，并在桩基础环节进行抗拔承载力计算。设计人员在进行控制措施设计时，要考虑地下室的抗渗性能，设计人员可以采用“补偿收缩混凝土”原理进行地下室抗渗处理，就是在混凝土中加入微膨胀剂，如：HEA、UEA，通过混凝土的膨胀值降低混凝土的最终收缩率，从而达到控制裂缝的效果，提高建筑工程地下室的抗渗性能。

6 防水设计

地下室设计中最重要的工作之一为提高建筑的防水性，该项工作要从以下角度落实：（1）土层处理工作。对于很多建筑来说，土层中含有的水对各类设备的侵蚀作用较强，为提高防水效果，可以用土层夯实等工作，挤压土层中含有的水分，并且在该项工作的落实中，选用分析是否向土层中加入其余材料，提高土层的干燥度。（2）完成墙体设计工作。在当前的建筑行业中，已经开发出了多种基于混凝土墙体的防水材料，在设计工作中，可以通过对这些技术的研究和分析，向系统中加入相关材料。（3）墙体的裂缝处理工作。可应用高分子益胶泥完成对这类裂缝的封堵工作。在具体的工作落实中，需要施工人员完成对各类墙体的深度检查工作，当发现存在裂缝时，在该裂缝的周边区域钻孔，将高分子封堵材料压入钻出的孔洞中，发挥封堵作用。

7 结语

综上所述，高层建筑地下室结构设计是一项极为重要的工作，设计人员要综合考虑高层建筑地下室结构的荷载问题、稳定性问题及安全性问题，从多个角度入手，优化设计高层建筑地下室结构，保证地下室结构设计的科学性与合理性，保证地下室的正常使用功能。

参考文献：

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