地下室结构设计中的常见问题及对策措施

1、最新【精品】范文 参考文献 专业论文地下室结构设计中的常见问题及对策措施地下室结构设计中的常见问题及对策措施摘要：地下室的结构设计过程错综复杂我们应以遵循安全、适 用和合理的原则，及合理的设计为前提，进行全面考虑，把问题减小 至最低或消除，以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、战备效益，最后达成设计要求。本文探讨了地下室结构 设计中的常见问题及对策措施。关键词：地下室；结构设计；问题；对策措施随着建筑层数的日益增高，地下结构已向多层发展，其基坑支 护、地下结构设计、地下室的施工及防水等日益成为建筑工程界关注 的热点。由于地下室工程的施工环境特殊、隐蔽性大、涉及的工种多、

2、施工复杂，也容易出现质量问题，因而对设计有一定的特殊要求。一、地下室结构平面设计地下室工程涉及的专业极为复杂，地下室结构设计需综合考虑防 火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采 光等各专业的配合。例如地下室的长度超过规范规定的长度时， 需要 与结构专业配合，确定是否设置变形缝，通常应尽可能少设或不设变 形缝，因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。也可以通过设置后浇带和合理使用混凝外加剂或地上设缝、地下不设缝等方 式。若地下室过长，依靠设置后浇带的方法难以解决，设计人员应将 地下室分割成几个小地下室，中间用较窄的通道相连，以满足使用及 管道相连的要求，而将变形缝设

3、置在通道处，可以使接缝较少且处于 受力较小处，便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井，若 高层建筑采光通风井位置设计不当，不能有效地将上部的地震及风力 作用传至侧壁及地面。二、抗浮问题对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言， 塔楼部分一般在使 用阶段不会存在抗浮问题，但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满 足要求的问题，针对此种情况，结合工程设计经验，总结出以下一些措施来解决该问题。1、降低抗浮设防水位的措施提高基坑坑底的设计标高，间接降低抗浮设防水位。具体措施有 以下几种：(1) 采用平板式筏板基础。一般而言,平板式筏板基础的重量与“低板位”梁板式筏板基础 上填覆土的重量基本相当，但后者

4、的基础高度一般要比前者高。(2) 楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖。一般宽扁梁的截面高度为跨度的1/161/22,宽扁梁的使用将有 效地降低地下结构的层高，从而相对降低了抗浮设防水位。2、增加地下室的重量增加地下室本身的重量有以下几方面的优点：增加地下室的重量是解决地下室抗浮问题的一个直接有效的 方法，此方法还应结合地基土的承载力而定；对主体结构的地基承 载力进行深度修正时，增加地下室的重量可以提高主体结构的有效埋 置深度，从而提高了主体结构修正后的地基承载力特征值。如果设计中决定采取增加地下室重量的方法来解决抗浮问题的话，笔者认为可 采用以下两种方法：(1) 增加基础配重。此方法大致有以下几种情

5、况：增加基础底 板的厚度；增加基础顶面覆土厚度；基础顶面采用重度大且价格 低廉的填料。这3种方法的共同特点是：在增加基础配重用以解决抗 浮问题的同时又不可避免的增加了基础的埋置深度 ，从而相对地提高 了地下室抗浮设防水位的高度，因此它不是一种效率最高的方法。(2) 增加地下室顶板的厚度。这种方法的优点是：在不增加基坑 坑底标高的前提下，增加了地下室的重量，而且使用厚板后，地下室顶 板的大板块之间可以不再设置次梁，既有利于其他专业的使用，又简 化了施工工序；但此种方法的缺点是会略增加地下室顶板框架梁的负 荷,而且由于板厚有限。3、设置抗浮桩这是一种解决抗浮问题行之有效的方法，其实质也是增加地下

6、室的重量，并利用桩侧与地基土之间的摩阻力来抗拔。但仔细分析， 这种方法也有一定的局限性，且不说设置抗浮桩的造价如何，单从结 构受力方面讲，“抗浮桩”实际上长期起着“抗压桩”的作用，这种“反作用”将阻碍有抗浮要求的地下室的合理沉降，而这种变化将 会使不设沉降缝的大底盘地下室在上部塔楼和裙房水平区域之间产 生较大的不均匀沉降差，由于上部塔楼比裙房的重量大，所以上部塔 楼的地下室通常不会存在上浮的问题，我们可以先考虑和估算设抗浮 桩的裙房地下室的沉降值，然后估算不设桩的塔楼的沉降值，以两者 之差作为调整塔楼与裙房地下室之间沉降差异的依据，在塔楼地下室 底部布置合理的抗沉桩，从而减少塔楼与裙房地下室之

7、间的不均匀沉 降差。如果地下水位在桩长范围内变化很大， 在布桩时还需考虑桩侧 负摩阻力的影响。因此，抗浮桩在使用时需要仔细考虑。三、不均匀沉降问题解决不均匀沉降问题有下列几种方法1、采用复合处理地基，比较常用的方法是在主体结构部分采用 CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）复合地基,在裙房及纯地下室部分采用天 然地基;CFG桩技术成熟、经济合理，根据地基处理程度的不同，分为 CFG桩地基处理+设置沉降后浇带和CFG桩地基处理+不设置沉降后浇 带两种不同的情况。2、主体结构采用桩基础。这样即能保证主体结构具有较小的最 终沉降量，也不存在地基的承载能力问题，而且可以避免设置沉降 后浇带后所带来的一些问题。但

8、此种方法造价较高，一般适用于超高 层建筑或地基条件较差的情况。3、主体结构部分采用整体基础，裙房及地下室部分采用独立基 础外加防水板，这种处理方法充分发挥了各种不同基础形式的优点且 造价低廉，但施工工序复杂。四、地下室结构超长问题地下室结构超长问题普遍的存在，虽然其受温度变化的影响较地 上结构小，但周边约束作用较强。措施如下：对于地下结构一般在结 构长度大于3040m时宜设置一道伸缩后浇带，普通的伸缩后浇带 宽度约为8001000mmf冈筋贯通不切断。对于平面尺寸特别长的地 下结构，设置钢筋断开的伸缩后浇带，后浇带的宽度按钢筋搭接所需最小尺寸和必要的操作空间确定。若不设置伸缩后浇带，则采取其他

9、 相应措施，包括采用低强度等级混凝土；混凝土中添加微膨胀剂；采 用粉煤灰混凝土技术；适当加大分布钢筋配筋量；施工缝处设置膨胀止水条；设置膨胀加强带等一系列措施。五、地下室裂缝控制问题地下室外墙混凝土易出现收缩，受到结构本身和基坑边壁等的约 束，产生较大的拉应力，直至出现收缩裂缝，规范要求，地下室外墙 裂缝宽度应该控制在0.2 mm之内，其配筋量往往由裂缝宽度验算控 制。而实际工程中，很多地下室外墙的计算都漏掉抗裂性能的验算， 地下室外墙与底板连接构造不合理， 建筑物超长未设缝或后浇带，后 浇带的位置设置不当，室外出入口与主体结构相连处未设沉降缝等， 导致违反设计规范，产生渗漏现象。地下室整体超

10、长，应采取相应措 施，防止裂缝开展，采取的主要措施为：1、补偿收缩混凝土，混凝土中掺入 UEA HEA等微膨胀剂。以 混凝土的膨胀值减去混凝土的最终收缩值的差值不小于混凝土的极限拉伸即可控制裂缝。2、膨胀带，由于混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会与混凝土的早 期收缩变形完全互补，为了实现混凝土连续浇筑无缝施工而设置的补 偿收缩混凝土带，根据一些工程实践，一般超过 60m设置膨胀加强 带。3、后浇带，作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施， 对防止较长久性变形缝已有很大的改进并广泛应用。4、提高钢筋混凝土的抗拉能力，混凝土应考虑增加抗变形钢筋 对于侧壁，增加水平温度筋。侧壁受底板和顶板的约束，混凝土胀缩 不一致，可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力。 该工程在地下车库 和主体结构之间设置了沉降后浇带，由于地下室超长，因此也设置 了温度后浇带。在进行地下室外墙计算时，裂缝小于0.2mm在汽车 坡道和主体结构之间设置了 30mm的沉降缝，并在沉降缝处设置了防 水橡胶带。地下室的结构设计过程错综复杂我们应以遵循安全、 适用和合理 的原则，及合理的设计为前提，进行全面考虑，把问题减小至最低或 消除，以使建筑地下室结构设计工作