地下室設計精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的地下室設計主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：地下室設計范文

關鍵詞：地下室結(jié)構(gòu)設計抗浮抗震荷載

Abstract: with the development of the high-rise building and the improvement of people's living standard, the more important function in the basement. This article mainly from the anti-uplift design and seismic design, seismic design of the static elastic-plastic analysis, the load calculation, basic forms of selection and calculation method several aspects the basement structure design of the key points.

Key words: the basement structure design anti-uplift seismic load

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

隨著人們對地下空間需求的不斷增長,地下工程在整個建設項目中所占的比重還會越來越大。由于地下工程材料消耗大、建造周期長、施工難度大,結(jié)構(gòu)設計的好壞將會對整個項目的設計周期、施工工期以及建造費用產(chǎn)生巨大的影響。所以，每個設計人員都應重視地下室的結(jié)構(gòu)設計問題，力求為項目取得最大經(jīng)濟利益。以下就地下室結(jié)構(gòu)設計中的部分設計要點展開討論。

二、地下室結(jié)構(gòu)設計要點

1、抗浮設計

對于具有大底盤地下室的高層建筑群體而言,塔樓部分一般在使用階段不會存在抗浮問題,但裙房及純地下室部分經(jīng)常會有抗浮不滿足要求。所以，地下室抗浮設計是設計方案中不可少的環(huán)節(jié)。在設計地下室的抗浮前，要先確定科學合理的抗浮設防水位，才能根據(jù)實際情況設計抗浮。而地下室抗浮設計主要有以下幾種方法：

（1）在建筑允許的情況下,盡可能提高基坑坑底的設計標高,間接降低抗浮設防水位。

① 采用平板式筏板基礎。平板式筏板基礎的重量與“低板位”梁板式筏板基礎上填覆土的重量基本相當,但后者的基礎高度一般要比前者高。

② 樓蓋提倡使用寬扁梁或無梁樓蓋。一般寬扁梁的截面高度為跨度的1/16～1/22 ,寬扁梁的使用將有效地降低地下結(jié)構(gòu)的層高,從而相對降低了抗浮設防水位。

（2）增加地下室的重量

增加地下室本身的重量有以下的優(yōu)點:① 增加地下室的重量是解決地下室抗浮問題的一個直接有效的方法,但這種方法還應該結(jié)合地基土的承載力而定；② 在對主體結(jié)構(gòu)的地基承載力進行深度修正時,增加地下室的重量可以提高主體結(jié)構(gòu)的有效埋置深度,從而提高了主體結(jié)構(gòu)修正后的地基承載力特征值。

而采取增加地下室重量的方法來解決抗浮問題的方法有:

① 增加基礎配重。這方法大致有以下幾種情況:a.增加基礎底板的厚度；b.增加基礎頂面覆土厚度；c.基礎頂面采用重度大且價格低廉的填料。這三種方法的共同特點是:在增加基礎配重用以解決抗浮問題的同時又不可避免的增加了基礎的埋置深度,從而相對地提高了地下室抗浮設防水位的高度。

② 增加地下室頂板的厚度。在不增加基坑坑底標高的前提下,增加了地下室的重量,而且使用厚板后,地下室頂板的大板塊之間可以不再設置次梁,既有利于其他專業(yè)的使用,又簡化了施工工序；但此種方法會略增加地下室頂板框架梁的負荷,而且由于板厚有限,這種方法解決抗浮問題的效果也有限。

（3）設置抗浮樁

但這種抗浮方法有一定的弊端?！翱垢丁遍L期起著“抗壓樁”的作用,這種“反作用”將阻礙有抗浮要求的地下室的合理沉降,而這種變化將會使不設縫的大底盤地下室在主體結(jié)構(gòu)和裙房之間產(chǎn)生更大的不均勻沉降差；同時設置抗浮樁后,計算基礎底板內(nèi)力及配筋時應考慮地下水壓力,這樣也會增加基礎底板的荷載。

2、抗震設計

在地下室設計中，若設計不當，將對其整體的抗震性能會產(chǎn)生很大的影響。而一般的抗震等級要求有：（1）地下一層的抗震等級與上部結(jié)構(gòu)相同，地下室一層以下樓層或地下室沒有上部結(jié)構(gòu)的部分，抗震等級可以采用三級或更低；對超出上部主體部分地下室，可根據(jù)具體情況采用三級或四級；（2）地下室有一側(cè)或二側(cè)開敞：在滿足規(guī)范剛度及構(gòu)造要求時，仍可按嵌固考慮，但由于土的約束作用減小，所以地下各層抗震等級均取與上部結(jié)構(gòu)相同。

（3）半地下室：半地下室指覆土深度在地下一層層高一半的位置。在頂板滿足嵌固條件時， 地下一層抗震等級同上部結(jié)構(gòu)，地下二層可比地下一層減一級考慮。半地下室的埋深地下室外地面以上的高度時，不計其層數(shù)，即可仍然當做地下室處理；（4）地下一層以下樓層抗震等級，7度不宜低于四級、8度不宜低于三級、9度不宜低于二級；對于乙類建筑，6度不宜低于四級、7度不宜低于三級、8度不宜低于二級。

同時，在進行地下室的抗震設計時，要考慮其與建筑物嵌固方式：

（1）頂板嵌固時，先采用底部剪力法計算地下室結(jié)構(gòu)水平地震作用及結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力，設計時應注意：① 抗震墻底部加強部位的高度應從地下室頂板算起,部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)位于地下室內(nèi)的框支層不計入規(guī)范允許框支層數(shù)之內(nèi)；② 與地上一層相連的地下室各層抗震墻的截面尺寸和邊緣構(gòu)件的縱向鋼筋配筋率不應小于地上一層對應的抗震墻；若地下一層抗震墻的截面尺寸和邊緣構(gòu)件的縱向鋼筋配筋率大于地上一層對應的抗震墻時,地下二層及以下各層抗震墻的截面尺寸和邊緣構(gòu)件的縱向鋼筋配筋率不應小于地下一層對應的抗震墻。

（2）基礎頂部嵌固時：① 不考慮地下室結(jié)構(gòu)水平地震作用降低系數(shù)；② 地下室結(jié)構(gòu)抗震等級宜按地上結(jié)構(gòu)抗震等級取，地下室內(nèi)的墻柱截面尺寸、混凝土強度等級及配筋構(gòu)造不宜低于上部結(jié)構(gòu)相應構(gòu)件的要求。③ 抗震墻底部加強部位的高度應從基礎頂部算起,對框架― 抗震墻結(jié)構(gòu)、抗震墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)尚宜高出地下室頂板不少于2層,對部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)尚宜高出框支層不少于2層(如圖1所示)；主體結(jié)構(gòu)周邊有相連裙房且裙房為抗震墻結(jié)構(gòu)時,宜高出裙房一層。

圖1基礎頂部嵌固時抗震墻底部加強部分的高度

3、結(jié)構(gòu)抗震設計中的靜力彈塑性分析

地下結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析方法的實施步驟如下：

（1）建立自由場模型, 給定土體材料參數(shù), 進行輸入地震波作用下的一維土層地震反應分析。

（2）在完成一維土層地震反應分析后, 采用水平等效慣性加速度求解法來得到自由場土體沿深度分布的水平等效慣性加速度。其中，水平等效慣性加速度的求解法有：① 采用在輸入地震波作用下, 自由場每層土體加速度峰值的絕對值；② 考慮土體處于最大變形的情況, 此時土體處于最大應變狀態(tài), 因而每層土均處于最大剪應力狀態(tài)。首先利用一維土層地震反應分析軟件計算各土層(土單元)的剪應力幅值, 然后根據(jù)圖1確定土單元的水平慣性加速度。圖1中τi-1 與τi分別表示第i層土單元頂部與底部的最大剪應力, 虛線表示側(cè)向剪應力；ρi、hi 與αi 分別表示該土單元的密度、厚度與水平等效慣性加速度；當i=1時,τ0=0, 表示自由地面。根據(jù)圖1, 第i層土的水平等效慣性加速度可以表示為:

a1=τi-τi-1/ρihi

圖1水平等效慣性加速度求解法二

（3）建立土-結(jié)構(gòu)體系有限元模型, 在模型底部采用固定邊界, 兩側(cè)邊界節(jié)點在豎直向約束, 水平向自由；按照土層所在位置逐步施加上述計算得出的沿深度分布的水平慣性加速度, 模型中結(jié)構(gòu)部分也按照所在土層深度位置作用水平等效慣性加速度, 然后按照靜力有限元方法進行求解。

而在實際工程中，地震動的方向是不確定的, 在正反方向都有可能發(fā)生, 因此從理論上講,對于任何結(jié)構(gòu)都應該分別進行正反雙向地震波單獨作用下的地震反應分析。但對于對稱結(jié)構(gòu)來說, 在正反雙向地震波單獨作用時其受力也是對稱的, 因此只需要進行單向地震動作用下的計算。對于非對稱地下結(jié)構(gòu), 同一構(gòu)件在兩種情況下的峰值內(nèi)力是不同的；并且對于尺度較大、單元數(shù)較多的土-結(jié)構(gòu)相互作用分析模型,無法確定哪一方向的輸入地震波更不利。因此對于非對稱地下結(jié)構(gòu), 采用靜力彈塑性分析方法進行抗震分析時應該考慮分別在正反兩個方向上施加水平等效慣性加速度, 取兩種情況中較大者作為分析結(jié)果。

4、荷載計算

（1）豎向荷載有上部及各層地下室頂板傳來的荷載和外墻自重；水平荷載有室外地坪活荷載、側(cè)向土壓力、地下水壓力、人防等效靜荷載。

（2）室外地坪活荷載：一般民用建筑的室外地面，活荷載可取5kN/m2。有特殊較重荷載時，按實際情況確定。

（3）水壓力：水位高度可按最近3～5年的最高水位確定，不包括上層滯水。

（4）土壓力：a. 當?shù)叵率也捎么箝_挖方式，無護坡樁或連續(xù)墻支護時，地下室外墻承受的土壓力宜取靜止土壓力，土壓力系數(shù)K0，對一般固結(jié)土可取K0=1-sinφ(φ為土的有效內(nèi)摩擦角)，一般情況可取0.5。 地下水位以下土的容重，可近似取11kN/m2。

實際上，風荷載和地震區(qū)地面運動使土壓力超過靜態(tài)土壓力而有所增加，但其對外墻平面外產(chǎn)生的內(nèi)力較小，可以不予考慮。

（5）風荷載：地下室在底面以下，不受風荷載的影響；如果地下室層數(shù)不填0，表示有地下室，程序自動取地下室部分的基本風壓為0，并從上部結(jié)構(gòu)風荷載中自動扣除地下室部分的高度。

5、基礎形式的選取及計算分析方法

現(xiàn)代高層建筑大都為大底盤多塔樓式建筑群,由于上部結(jié)構(gòu)荷載差異巨大,導致基底反力相差很大,因此,對基礎而言,有必要根據(jù)不同的上部結(jié)構(gòu)形式、上部結(jié)構(gòu)荷載大小、地基的承載力及壓縮模量等問題,因地制宜地采用不同的基礎形式。而一般常用的基礎形式有:筏板基礎、箱型基礎、樁筏和樁箱基礎等。

（1）平板式筏板基礎和梁板式筏板基礎的適用范圍

相鄰柱間距及柱荷載差別較小時適用平板式筏板基礎,反之則宜采用梁板式筏板基礎。通常,在材料用量相當?shù)那闆r下,梁板式筏板基礎的剛度較平板式筏板基礎大,底板標高變化較多時宜采用平板式筏板基礎。

（2）梁高、板厚的選取及計算方法

目前計算筏板基礎時,常用的方法有“倒樓蓋”方法、彈性地基梁板方法和有限元分析方法,其中“倒樓蓋”方法是一種傳統(tǒng)方法,按該法進行基礎設計時,基礎內(nèi)力按基底反力直線分布進行計算。基礎內(nèi)力按基底反力直線分布進行計算時,要求地基土比較均勻、上部結(jié)構(gòu)剛度較好、荷載分布比較均勻、梁板式筏板基礎梁的高跨比或平板式筏板基礎的厚跨比不小于1/6 ,當不滿足上述要求時應按彈性地基梁板計算。

（3）基礎底板抗沖切驗算及抗剪切計算

梁板式筏基底板應滿足受沖切承載力和受剪切承載力的要求,通過對跨度從6～10m、長寬比從1～3、板厚從400～1000mm 變化的梁板式筏基底板的計算來看,梁板式筏基底板都是受沖切承載力起控制作用,因此一般的梁板式筏基底板可以不進行底板受剪切承載力的驗算。對于平板式筏基而言,底板的柱下及核心筒邊的抗沖切驗算則必不可少,且應考慮不平衡彎矩的作用,尤其是邊柱和角柱。

（4）采用平板式筏板基礎時,宜設置平面尺寸較大的柱帽。當有條件時設置上翻式柱帽,沒條件時設置下翻式柱帽。設置柱帽有以下優(yōu)點:a.解決底板抗沖切問題；b.減小底板的計算跨度；c.減小支座負筋。

四、結(jié)束語

地下室結(jié)構(gòu)設計是一個綜合性很強問題,涉及到的內(nèi)容繁多而復雜。在設計時，應充分考慮各個方面的平面結(jié)構(gòu)配置效果，并根據(jù)有關規(guī)范和實際情況，把握設計要點，進一步提高地下室空間結(jié)構(gòu)設計的水平，為項目及企業(yè)創(chuàng)造最大的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1] 王立新.地下室結(jié)構(gòu)設計的分析[J].廣東科技，2009（8）.

[2] 李享，譚素群.地下室結(jié)構(gòu)設計中的若干問題[J].山西建筑，2007，33(11).

[3] 區(qū)曉波.地下室結(jié)構(gòu)設計中存在的問題及對策[J].城市建設，2010（28）.

[4] 傅昱.中小高層建筑地下室設計淺談[J].四川建材.2008,6.

第2篇：地下室設計范文

關鍵詞：地下室；防火分區(qū)；優(yōu)化設計

Abstract: With the deepening of our country city urbanization, land resources in some central city shortage, more and more buildings and city traffic to underground development trend. Coupled with the volume of private cars has increased year by year, whether as a garage or basement of commercial, catering use is a good feature space. Therefore, for the basement space how to design and partition, is a worthy of discussion, not only can improve the utilization rate of the land, but also to fully tap the potential of underground space.

Key words: basement； fire zoning; optimization design;

中圖分類號：TU92 文獻標識碼：A 文章編號：

1地下室設計的重要意義

城市是現(xiàn)代文明和社會進步的標志，是經(jīng)濟和社會發(fā)展的主要載體。伴隨著我國城市化的加快，城市建設快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，我國城市中心地帶的土地供需矛盾越來越嚴峻，迫使著建筑事業(yè)及交通事業(yè)朝著新方向發(fā)展，以高空建筑和地下空間為主的施工越來越受到人們的關注。

建筑工程的地下室成為城市地下空間的重要組成部分。地下室的設計要做到與地面規(guī)劃的協(xié)調(diào)性與系統(tǒng)性，形成一個完整的體系，地上地下協(xié)同發(fā)展。在高層建筑地下室的開發(fā)利用當中，要重點突破、協(xié)調(diào)發(fā)展，以大型骨干建筑為紐帶帶動地下室建設的發(fā)展。目前，做好地下建筑設計研究已成為設計領域人士研究的熱點，但是由于地下施工環(huán)境的特殊性、工種的復雜性以及質(zhì)量的多變性要求，其在設計和施工中也存在著特殊要求。地下室的開發(fā)不能只搞單一的某一項工程，而是要綜合考慮各方面的需要，豎向分層開發(fā)與地面建筑相呼應、相銜接。

2地下室建筑設計的難點

隨著城市的飛速發(fā)展，城市住房供應不斷緊張，加之受到城市私家車輛增多的影響，開發(fā)和建設地下建筑物深受著人們的重視，已成為解決城市土地供應矛盾的主要手段，也是緩解住房壓力的首要因素。

在目前的建筑工程項目中，地下室建筑工程極為復雜，涉及到的專業(yè)性較強，這就需要在設計工作中綜合考慮防火、防水、防震、通風、人防等多個方面的要求。但是因為很多地下室在建筑設計的時候都只是考慮到正常使用極限設計情況，對于施工過程和洪水期沒有給予應有的重視，使得工程中經(jīng)常會產(chǎn)生滲漏、沉降等質(zhì)量隱患。地下室作為建筑工程結(jié)構(gòu)中一個系統(tǒng)化工程，其涉及到工程設計、工程施工、材料選擇等多方面因素，因此導致的工程施工難點也偏多。但是概括分析來說，在地下工程設計中主要的難點在于平面設計、防火設計、防水設計等方面。

3建筑優(yōu)化設計要點

對于地下建筑工程優(yōu)化設計工作而言，其在設計工作中主要的工作重點在于平面設計、防火分區(qū)設計、防煙分區(qū)劃分等方面。下面就這些方面的設計重點進行探討。

3.1平面設計

在地下室建筑的平面設計工作中，各種流線型的組織規(guī)劃非常重要。可以說流線型組織的布局好壞直接影響到地下空間的使用質(zhì)量，也關系到地下空間的使用安全。在流線形設計的作用在于發(fā)生各種災害的時候可以及時的疏散地下人群，以減少因為人群疏散困難而引起的人員傷亡。由于地下室使用功能的不同，在地下結(jié)構(gòu)流線形的布置中也存在著顯著的差異性和特殊性，在設計中有的比較分散而有些又較為集中，因此就需要設計工作人員在工作中按照具體的設計標準、工程特點來進行分析。根據(jù)當前我國的地下建筑結(jié)構(gòu)特點進行分析，其最為常見的地下結(jié)構(gòu)包含有地下車庫、地下商場等，這些結(jié)構(gòu)本身具備著功能多樣、人流量大、線性復雜的特點，因此在布置的過程中除了設置好通往上層建筑的樓梯之外，下沉式庭院也不失為一個重要的疏散方式，這樣能夠大大的減弱核芯筒的負擔，提高地下結(jié)構(gòu)的安全性。

3.2地下空間優(yōu)化設計

（1）防火區(qū)劃分

正確劃分防火分區(qū)，對于火災時防止煙氣擴散、阻止火勢蔓延、保證人員疏散、贏得撲救時間和減少火災損失都具有重要意義。而防火分區(qū)設計不合理、防火分隔措施不嚴密是造成火災蔓延的主要原因。為了真正使防火分區(qū)劃分得合理有效，我們認為必須做到以下兩個方面：

首先、根據(jù)建筑工程的性質(zhì)，按照國家的消防技術規(guī)范確定防火分區(qū)的允許最大面積。在劃分防火分區(qū)時，人防工程的防火分區(qū)按使用面積計算，其它建筑按建筑面積計算。設有自動滅火系統(tǒng)的防火分區(qū)，其允許最大面積可按規(guī)定增加一倍；局部增設時，增加面積應按該局部面積的一倍計算，而不能機械地全部面積增加一倍。

其次、建筑地下部分的防火分區(qū)劃分，應嚴格按照消防技術規(guī)范的面積限制，利用功能分區(qū)來劃分防火分區(qū)。根據(jù)地下工程的特點，設計人員應合理確定防火分區(qū)允許最大面積，按不同的性質(zhì)劃分防火分區(qū)。方法有：①大型建筑的地下部分劃分防火分區(qū)時可按功能分片再分區(qū)。如分成人防工程、設備用房、公共場所、停車庫等片，各片同樣要用防火墻分 隔。②水泵房、空調(diào)機房、配電室等不同用途的房間均可單獨作為一個防火分區(qū)。③設置固定滅火設施即能迅速有效撲滅火災，又是擴大防火分區(qū)面積的有效方法。

（2）防煙分區(qū)劃分

在地下室防煙工程設計中，防煙分區(qū)的劃分條件：①不設排煙設施的包括地下室,不劃分防煙分區(qū);② 防煙分區(qū)不應跨越防火分區(qū);③ 對于那些特殊用途的地下室在設計中不應當單獨設置防煙分區(qū)，對有特殊用途的場所如地下室、防煙樓梯間、消防電梯、避難房間等,應單獨劃分防煙分區(qū)。在目前的地下室工程設計中，做好防煙分區(qū)工作能夠有效的保證在一時間內(nèi)將高溫煙氣控制在一定范圍內(nèi)并及時的加以排除，從而有效控制煙氣擴散，減少火災蔓延。

4地下室設計技術要點

4.1排水設計要點

在目前的地下室工程設計中，做好排水設計至關重要，比較理想的方法是在地上建筑物與地下室建筑物頂板之間增加一個夾層，將上部的建筑物排水管全部敷設其中，然后利用這些管道將上部建筑物所產(chǎn)生的水流排除建筑之外。這種設計方法的選用要求地下室所有的結(jié)構(gòu)都必須要埋設在地面之下，否則的話很難達到這一點的工作要求。而且還可以通過在地下室內(nèi)設置管道井的方式來達到排水目的。近年來，伴隨著地下室空間功能的不斷強大和使用要求的不斷提升，地下室排水設計要求也越來越嚴謹，這也為設計工作的開展提出了新要求。一般在設計工作中我們不僅要各負其責，其與功能之間的布置均要以緊湊、全面的方式進行。

4.2防水設計

地下室防水工程是地下工程中的一個關鍵環(huán)節(jié)，但是又因為它是一個隱蔽工程，且地下條件復雜多變的特點，使得其在整個地下室設計中是最難解決的問題。在目前的工程施工建設中，常見的地下室防水方法主要有鋼筋混凝土自防水技術和防水材料自防水技術兩種。其中目前工程建設中常用的防水材料主要包含有瀝青以及相關制品。在設計工作中，對于材料的選用必須要從材料的性能、抗拉強度、斷裂延伸率、耐溫性、透水性、老化指標等環(huán)節(jié)進行研究，從而選擇科學、合理的材料。

4.3防火設計

為了充分利用建筑空間，大部分停車庫均設置在地下。發(fā)生火災時產(chǎn)生的濃煙不易排出，大大增加了人員疏散的難度，因此控制防火分區(qū)的面積，增加汽車庫的自救能力尤為重要。控制火災規(guī)模，防止火災大面積蔓延，使火災的損失降到最低值，最有效的方法就是根據(jù)建筑面積或?qū)哟螌⒌叵率覄澐譃槿舾蓚€防火分區(qū)。

5結(jié)語

地下室建筑的設計是一項非常復雜的系統(tǒng)工程，需要綜合考慮使用功能、防水、防火、抗?jié)B、通風以及采光等多個因素；應在合理的功能布局的前提下，各工種綜合考慮，才能使設計的地下室滿足個方面的要求，順利投入使用。

參考文獻：

第3篇：地下室設計范文

關鍵詞：地下室 防水設計 方式要求

建筑防水在建筑工程中占有重要的地位，在工程項目中如果防水工程做的不好，不僅影響著工程施工質(zhì)量，而且增加了工程造價，給國家和住戶造成不必要的經(jīng)濟損失。地下室作為現(xiàn)階段城市建筑工程的主要項目之一，在施工設計中防水問題更是不容忽視，其嚴重影響著地下建筑的發(fā)展。實施地下室防水設計的主要目的在于能夠在工程施工中隔離地下水和確保滯留水不能夠滲入地下室，為營造一個正常的室內(nèi)環(huán)境提供基礎。同時在地下室防水設計中主要是利用防水層來保護地下建筑結(jié)構(gòu)，確保建筑物的使用壽命和安全。

一、設計的基本要求

1、地下室防水工程在設計中要遵循以防為主，以排為輔的設計原則，因地制宜的選擇具有先進性的技術依據(jù)，并且要做到經(jīng)濟合理、防水可靠的設計要求，在設計的時候按照地下室防水設計表進行分項操作。

2、一般的地下室防水工程設計中都是通過外墻來作為主要的抗水壓和自然防水作用，再通過卷材作為防水的迎水面和擋水處理依據(jù)，遵照國家有關規(guī)定來進行合理施工。

3、由于在地下防水施工中工序較為復雜，因此在設計之前必須要了解周圍的入職和水質(zhì)情況，制定出合理的分布圖，以便于在設計中能夠及時有效的針對土質(zhì)中存在的各種問題來及時的糾正，確保防水質(zhì)量。

4、在設計中要定位好地下室的地面防水水位，使得地下室設計中需要考慮的整體性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能夠起到有效的防水作用，并且對防水標高的控制按照勘察資料中最高水位標準進行設置，使得其在防水要求的同時能夠起到防潮作用。

5、在地下室防水設計中需要根據(jù)實際情況來選擇防水方法，一般在目前的防水工作中多數(shù)工程采用柔性防水、剛性防水和剛?cè)峤Y(jié)合的防水措施來進行控制，在特殊的要求之下甚至可以采用架空和加設壁墻的方式來控制防水。

二、地下室防水方法概述

一般說來，地下防水方法可分為，排水減壓、有效利用防水混凝土、剛性抹面、涂膜、金屬層、注漿等方法來進行防水規(guī)劃與實施。排水減壓法是在建筑物底下做出盲溝，創(chuàng)造自流排水的條件，當無自流條件時，可通過盲溝將水引入集水井中，再用水泵抽排引走，減小水對地下工程的滲壓，起到防水作用。防水混凝土結(jié)構(gòu)防水是采用提高混凝土密實性的辦法，提高結(jié)構(gòu)混凝土的抗?jié)B性，還可滿足一定的耐凍融和耐侵蝕的要求。剛性抹面防水，是采用防水水泥砂漿或摻外加劑的防水水泥砂漿對建筑物進行抹面而達到抗?jié)B目的的一種方法。涂膜防水，這種方式價格低廉、施工方便，防水涂料可分為瀝青類、改性瀝青類和高分子涂料類。改性瀝青防水涂料主要有乳膠瀝青防水涂料、SBS改性瀝青防水涂料、水乳再生膠瀝青防水涂料、水性PVC煤焦油防水涂料等。需要施工防水涂膜的基層表面必須干凈干燥，基層表面必須平整光滑，不得有疏松、砂眼或孔洞存在。此外，還有穿墻高分子涂料類又有聚氨酯防水涂料、丙烯酸乳液防水涂料和硅橡膠防水涂料。金屬層防水，是在防水建筑的內(nèi)部，焊貼一層金屬板以達到抗?jié)B防漏目的的一種方法。這種方法適用于防水要求較高的工程。注漿防水，這是在地下工程周圍巖石地層內(nèi)注入水泥漿、水泥水玻璃漿或化學漿液以提高巖石的抗?jié)B防漏能力的一種方法。

三、地下室綠化頂板防水設計

地下室頂板綠化，植被需要不斷有水源供應，于是地下室頂板防水成為難點和要點。此時，防水設防應該增強，應該多道設防。在進行設防時，從外到內(nèi)依次為：合成高分子防水涂膜兩道（柔性防水）、自防水混凝土結(jié)構(gòu)頂板（剛性防水）。具體做法如下（從上到下）：回填土（種植土）；土工布一層；厚塑料疏水板，外伸出地下室外墻300外；砼保護層，內(nèi)配雙向鋼筋網(wǎng)，外伸地下室側(cè)墻300，并以i=0.3%坡向排水點；厚合成高分子防水涂膜兩道，下伸至地下室側(cè)墻施工縫300以下，用密封膏封嚴；自防水混凝土結(jié)構(gòu)頂板（表面要求平整）；室內(nèi)頂板裝飾層。

四、防水板防水設計

在大型地下建筑中，地下室底板高低錯落變化較大，且有樁頭、基坑、埋管等錯綜復雜的節(jié)點。底板防水采用多道設防，從外到內(nèi)依次為：膨潤土防水毯（柔性防水）、自防水鋼筋混凝土底板（剛性防水）、聚合物防水水泥砂漿（柔性防水）。底板防水做法構(gòu)造如下（從上至下）：室內(nèi)裝飾面層；20厚聚合物防水水泥砂漿；結(jié)構(gòu)表面基層清理；自防水鋼筋混凝土底板；20厚1：2水泥砂漿保護層；膨潤土防水毯；100厚素砼墊層，隨搗平；素土夯實。

五、側(cè)墻防水設計

地下室側(cè)墻的防水是地下建筑防水的要點。對于大型超深地下建筑更是如此，如果地下空間為大型劇場，大型藝術場所，任何程度的墻面滲水將帶來不可估量的藝術和經(jīng)濟上的損失。地下室側(cè)墻有三種類型，具體防水措施示例分述如下：類型一：地下連續(xù)墻+內(nèi)襯磚墻側(cè)墻防水采用兩道設防，從外到內(nèi)分別為：自防水鋼筋混凝土地下連續(xù)墻（剛性防水）、聚合物防水水泥砂漿（柔性防水），具體做法如下（從外到內(nèi)）：厚自防水鋼砼連續(xù)墻；水泥砂漿粉平；聚合物防水水泥砂漿；寬空腔，內(nèi)設排水溝；厚離壁磚墻；內(nèi)墻裝飾面層，連續(xù)墻頂施工縫留設于頂板梁底標高處，設膨潤土止水條，后在其上澆筑防水混凝土，頂板防水材料下伸到施工縫下用密封膏封牢。類型二：鉆孔灌注樁+剪力墻+內(nèi)襯墻側(cè)墻防水采用三道設防，從外到內(nèi)分別為，膨潤土防水毯（柔性防水）、自防水鋼筋混凝土剪力墻（剛性防水）、聚合物防水水泥砂漿（柔性防水）。依鉆孔灌注樁與剪力墻距離不同，又分兩種類型，具體做法如下：鉆孔灌注樁；水泥砂漿基層粉平；膨潤土防水毯；水泥砂漿保護層；寬間隙在砌保護墻時用砂漿填縫；厚混凝土砌塊保護墻；自防水鋼筋混凝土剪力墻；水泥砂漿基層粉平；聚合物防水砂漿；寬空腔；厚離壁襯套磚；混合砂漿打底；混合砂漿粉面；膩子嵌平后，做防霉涂料二度。

六、結(jié)束語

地下建筑是解決城市用地緊張，拓展城市空間的主要方法，在現(xiàn)階段城市化發(fā)展中有著重要的意義。地下建筑工程具有節(jié)能、節(jié)地的的優(yōu)勢，是未來城市建設的一種可倡導的發(fā)展方向。如果解決防水問題，發(fā)展大型超深地下公共建筑工程，將對社會和建筑發(fā)展思路有利。防水設計是一個非常復雜的系統(tǒng)工程，但不管地下建筑體系如何，多道設防、堵疏結(jié)合、強化細節(jié)的設計方法必定能在很大程度上解決建筑工程的防水設計問題，從而為地下建筑取得具有地面建筑一樣的空間優(yōu)勢，促進地下建筑空間的利用。

參考文獻

[1]陳金輝；淺談地下室防水設計與措施[J]；建材與裝飾（下旬刊）；2008年07期

第4篇：地下室設計范文

Abstract: Combined with many years experience in structural design in Wenzhou,a large number of basements are designed and the design experience in the region is introduced briefly.

關鍵詞:地下室;水位;樁基;地板;側(cè)壁;頂板

Key words: basement;water level;pile foundation;floor;side wall;roof

中圖分類號:TU23 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)12-0081-01

溫州地區(qū)屬軟土地基,并且臨海臨江,水位較高,地下室的安全設計變得尤為重要,本人對自己已設計及審核過的地下室作了如下總結(jié),謹作參考:

(1)地下室抗拔樁、底板、側(cè)壁承載力計算時,最大水浮力一般按地下水位同地下室室外地坪取值,抗拔樁承載力計算時水浮力分項系數(shù)一般取1.0;底板、側(cè)壁承載力計算時水浮力分項系數(shù)一般取1.2?？紤]人防荷載時,水浮力一般按地下水坪以下0.8~1.5米取值(最高水位與平均水位的平均值或勘察單位提供的常規(guī)水位荷載取值,具體工程具體定),水浮力分項系數(shù)均取1.0。

(2)地下室抗拔樁、底板、側(cè)壁抗裂計算時,水浮力一般按地下水位在地下室室外地坪以下0.8~1.5米取值(地下水最高水位與平均水位的平均值,具體工程具體定)。

(3)地下室樁基礎抗壓設計,當按軸心受壓驗算群樁中的單樁承載力時,荷載標準組合不考慮風荷載作用;當按偏心受壓驗算群樁中的單樁承載力時,荷載標準組合應考慮風荷載作用。

(4)樁基礎抗壓設計時,不考慮地面消防車荷載,地面活荷載一般按5.0~10kN/m2,覆土較厚、種植大型樹木以及地面水池等應按實際情況考慮;另應考慮消防車荷載驗算樁基承載力,此時樁基承載力按1.2Ra計算。

(5)樁基礎抗壓設計時宜適當考慮水浮力的有利作用,水浮力一般按地下水位在地下室室外地坪以下約3.0米取值(具體按當?shù)刈畹退豢紤]且適當偏安全)。對于地下水位變化較大或周邊有可能建造較深地下室的工程,樁基礎抗壓設計時則不應考慮水浮力作用。

(6)樁身混凝土強度驗算應考慮風荷載作用。當樁頂5倍樁徑范圍箍筋加密為100,樁身混凝土強度可計入樁縱向鋼筋的強度。

(7)地下室底板結(jié)構(gòu)在水浮力和人防荷載作用下按倒樓蓋進行計算,不考慮底板活荷載。對于地下水位變化較大或周邊有可能建造較深地下室的工程,應對底板脫空時的正向受力進行驗算,此時應考慮底板活荷載。當柱下為二樁及以上承臺時,基礎梁計算時應考慮承臺中的樁對基礎梁計算長度的有利影響。實際計算時柱寬取樁中心間距離,并且可按剛域考慮。

消防電梯集水坑宜盡量移至電梯承臺邊的非人防區(qū),應要求建筑專業(yè)盡量提高地下室層電梯廳的地面建筑標高,降低基坑局部開挖深度。

(8)地下室側(cè)壁確定計算簡圖時,底板處一般按固端考慮,頂板處宜參考連續(xù)雙向板的計算方法,根據(jù)荷載的分布對支座分別按固端、鉸支進行考慮。實際計算時除非頂板厚度較側(cè)墻厚50以上,否則均按下固端,上鉸支,考慮調(diào)幅取值,具體為:考慮頂板對側(cè)壁的約束作用,側(cè)壁頂部應為半固端,存在彎距,計算時按一端固支一端簡支計算后底部彎距按考慮調(diào)幅,調(diào)幅系數(shù)取0.9,頂部彎距按調(diào)幅后底部彎距一半取值,內(nèi)側(cè)彎距按一端固支一端簡支計算取值配筋。內(nèi)力計算取三種工況:①平時承載力計算;②人防內(nèi)力計算;③裂縫驗算。

(9)確定地下室防水混凝土的抗?jié)B等級時,地下室最大水頭一般按地下最大設計取值。

(10)地下室抗拔樁抗裂計算時,環(huán)境類別一般為二a類,裂縫控制等級為三級,Wlim=0.30mm,混凝土保護層厚度取50mm。同時,鋼筋應力標準值不應大于設計強度的70%(考慮樁基規(guī)范5.8.7條)。對于樁身有可能處于水位變化處應提高裂縫控制標準。試驗抗拔樁鋼筋應按鋼筋極限抗拉強度驗算抗拔樁主筋。并且抗拔試驗值為Tuk(基樁抗拔極限承載力標準值)+樁身浮重。

(11)地下室底板抗裂計算時(常規(guī)水位),迎水面的環(huán)境類別一般為二a類,裂縫控制等級為三級,Wlim=0.20mm。

(12)地下室側(cè)壁迎水面混凝土保護層厚度取40mm。

(13)地下室側(cè)壁抗裂計算時(常規(guī)水位),迎水面的環(huán)境類別一般為二a類,裂縫控制等級為三級,Wlim=0.20mm。

(14)地下室頂板板計算原則:

a.非人防計算

工況1、恒+正常使用活載(取5.0kN/m2)[考慮裂縫,按彈性計算];

工況2、恒+消防車荷載(取20kN/m2)[不考慮裂縫,按彈性計算];

非人防板取1、2之中的大值。

非人防梁計算按1、2的荷載條件計算。

經(jīng)計算,一般消防車位置為工況2最不利,為控制工況。

非消防車處按工況1控制。

b.人防計算

人防板計算:

工況1、考慮人防荷載作用,按塑性計算[不考慮裂縫];

工況2、不考慮人防荷載作用,按非人防計算方法1、2計算;

――取大值

經(jīng)計算,一般工況1最不利,為控制工況。

人防頂板梁計算:

工況1、程序考慮人防荷載自動計算,不考慮裂縫,梁負筋調(diào)幅0.85;

工況2、不考慮人防荷載,按非人防計算方法1、2計算;

――取大值

一般由程序自動計算。

第5篇：地下室設計范文

【關鍵詞】防潮與防水設計 防水材料防潮材料

Abstract： In this paper, from the design, material selection is introduced building basement, half basement and the first floor ground moisture-proof, waterproof design

Key words： moisture-proof and waterproof design, waterproof material waterproof material

中圖分類號：TU761.1+1文獻標識碼：A 文章編號：

近年來，由于大量的高層建筑及山地建筑的興建由地下室、半地下室的防潮與防水而引起的問題很多，有些問題還很嚴重，直接影響到了開發(fā)商的交房時間并增加了建設的成本，而且由此帶來的整改難度也很大。這些問題的出現(xiàn)，有多種多樣的原因，其一為設計不合理，設計概念不清楚，其二是建設方片面的追求低成本，選材不合理，其三是施工單位不嚴格按照設計圖紙與施工規(guī)范施工。無論什么原因引起的問題，都給建設單位及將來的用戶帶來了很多麻煩。為了從根本上解決這一問題，設計方應首先在設計過程中選擇合理的設計方案和合適的防水此阿里，合理完善的防水、防潮設計，是解決防水、防潮問題最根本的措施。在施工過程中建設單位及施工單位也應嚴格按施工圖選材和施工。只有多方共同努力才能安全可靠的做好地下室的防水、防潮。

設計方如何合理完善可靠的設計好地下室的防潮、防水，這就要首選理清防潮、防水設計的概念，只有概念清晰，才能找的合理的設計方案，下面本文從以下幾個方面論述一下建筑的防潮、防水的設計要點：

防潮、防水的區(qū)別：

防潮：

當建筑物的地下室或半地下室地面一下0.5米范圍內(nèi)處于常年地下水位以上，理論上此類建筑物的地下室、半地下室的外墻與底板均可按防潮設計。

防水：

當建筑物的地下室或半地下室外墻、地面全部或部分處于常年地下水位以下，理論上此類建筑物的地下室、半地下室全部或處于地下水位以上0.5米范圍內(nèi)均應按防水處理。

防潮與防水設計的區(qū)別：

防潮：

防潮設計只考慮地下室周邊土壤的潮氣或淺表水的影響，潮氣或淺表水是一種無壓力水，此類防潮設計只要采取措施隔絕水汽侵入室內(nèi)即可。一般情況下只做一道防潮層即可。

防水設計時，首先要考慮的是地下室地面與長年地下水位的高差，高差的大小直接影響到防水設計方案的選擇，其次還要考慮地下室的使用性質(zhì)，使用性質(zhì)的不同，防水設計的發(fā)難也不同。防水設計方案的選擇應根據(jù)地下室的性質(zhì)而定。防水等級劃分為三級，每個等級有對應的防水方案，防水層數(shù)可分為1~3道，每道防水層有不同的材料要求。具體的標準及要求見《地下工程防水技術規(guī)程》的相關要求。

防潮、防水設計

防潮：

防潮層的材料：

可以做為防潮的材料有許多種類，SBS類，高分子類、PPP、TS，防水砂漿、防水混凝土等。

防潮設計：

從理論上講，以上每一種材料都可以單獨的做為防潮此材料只需要一道防潮層即可，但是從實際工程中看卻不然。在以上的幾種材料中，防水砂漿、防水混凝土獨立的承擔防潮存在一定的問題。原因有二，一是防水砂漿、防水混凝土要有良好的級配，只靠防水劑很難達到防滲要求。二級配在施工過程中很難靠在，如果級配不好，防潮性能將大大降低。二是在施工過程中，防水砂漿的抹面層數(shù)及防水混凝土的振搗均存在人為的因素，控制不好將給防潮帶來很大的隱患。因此在防潮設計中應該不要用以上兩種材料單獨的做為防潮層。

防潮層應該設置在迎水面，而且連續(xù)不間斷。在實際中有些工程的防潮層做好以后又出現(xiàn)漏水或地面起鼓現(xiàn)象。原因有多種，一種是防潮層沒有連續(xù)，第二種是處于坡地的山地建筑。解決的方法有幾種，一是地下室按全包防水設計，地面也應該設置封水板，二是山地建筑地下室按全包防水設計，在沿山勢高的一側(cè)設置截水溝進行導水，截水溝的深度要低于地下室地面0.5米左右。無論以上那種情況，在設計山地建筑的防潮、防水時均應細致，慎重，并應根據(jù)現(xiàn)場的具體情況進行設計。

防水：

防水材料：

防水材料與防潮材料基本相同，現(xiàn)在市場上所銷售的防水材料均能滿足要求。

防水設計

建筑的防水設計首先應確定的有二個方面。以上地下室的使用性，根據(jù)地下室的使用性質(zhì)，地下室防水可分為三個等級，每個防水等級分別對應的防水層道數(shù)不一樣。等級的劃分及防水層道數(shù)的確定見《地下工程防水設計技術規(guī)程》。二是要確定常年地下水位與地下室地面的關系，既要計算地下水頭壓力，不同的水頭壓力，會影響到每一層防水的材料厚度和做法。計算方法見《地下工程防水設計技術規(guī)程》。防水設計要采用我們常說的全包防水，主防水層應設置在迎水面，主防水層應采用防水卷材。防水混凝土只能作為第二道防水層。

山地建筑的防潮設計：

近年來山地建筑的防潮出現(xiàn)的問題也比較普遍，原因是多種多樣的，歸納起來有幾種；

山地建筑的地下室為開山劈石而成的，地下室處在開完的石坑內(nèi)，雖然地下水位處于地下室地面以下很多，但由于地下室周邊的回填土具有一定的滲水，在石坑內(nèi)形成了一個積滿水的水池。此時建筑物如果只按一般防潮做法處理，很容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。此種情況的正確設計方法是按地下室防水設計，既要全包防水，如果有條件的話，可在建筑的來水一側(cè)設置導水溝、將坑中的水排泄出去，減少防水的壓力。

山地建筑的地下室雖然沒有完全處于地面以下，既一面埋入土中，另一面露在地面以上的情況。此時建筑也會遇到幾種防水情況，一種是周邊的雨水均能很好的排放，沒有其他的水流對建筑的地下部分造成影響，此時的地下室可只考慮防潮，另外一種情況是周邊的雨水來源復雜，而且有時此處會有延時的裂縫水貨山泉水，由于山勢的高差原因此類水會有很大的壓力，此時只考慮一般防水或防潮，由于水壓很大會把地面頂起，并破壞防水層引起滲漏。如果在施工中發(fā)現(xiàn)存在這種情況，應及時采取措施解決。主要的措施是要在地面上做一個導流槽，將水引出室內(nèi)。地面墊層內(nèi)還應配置鋼筋，以加強地面的抗水壓的強度。

山地建筑的地下室無論是防水還是防潮，主防水層一定要設置在迎水面，而且要連續(xù)可靠，不能有斷點。地下室的防水混凝土墻、底板均不能用做主防水層，原因是防水混凝土的級配與施工難度比較大，施工時認為控制的因素太多，從現(xiàn)在的實際施工情況看，很難達到理論上的要求，因此建議不要將其作為主防水層。在其迎水面處應設置主防水層，防水材料應以卷材為主。

普通半地下室或地上建筑的地面防潮

半地下室地面距地下水位距離很大，而且埋置深度也不大且地質(zhì)條件也很好，周邊為滲透性很好土壤，此種情況半地下室采用防潮處理即可。防潮層主要設置在半地下室的外墻，并應從基礎底延伸到室外地面以上0.5米即可。地面的防潮層應滿鋪地面并沿墻上翻至室內(nèi)地面0.5米以上。具體做法可參照建筑做法中防潮地面做法。

普通的建筑物底層地面的防潮

一般建筑物的底層地面與土壤直接接觸，土壤中的潮氣會侵入室內(nèi)，因此此類地面應做防潮處理，防潮層應沿墻上翻300.

防潮層的材料

此類防潮的此阿里一般采用防水涂料，防水卷材，目前市場上的相關產(chǎn)品均能滿足要求，應主要的是這類防潮是不能采用防水砂漿，防水混凝土作為防潮材料。

防水、防潮材料的優(yōu)劣及選用標準

目前市場上的防水材料種類有多種，但歸納起來無非就是三大類，一種為瀝青油氈類，如SBS改性瀝青油氈，SBS改性瀝青涂料。第二種為高分子類的，如硅橡膠類、聚氨酯類。第三種為丙綸類的，如PPP、TS等。從它們的性能和價格來看，丙綸類的價格最便宜，而且施工方便，它的粘貼劑與混凝土結(jié)合很好，可以濕施工，所以在很多工廠都在采用，特別是地下工程使用率很高。但是此類材料也有很大的缺點，即材料的延展率很小，如遇到變形就會產(chǎn)生破壞，因此在使用時應考慮其特性，盡量在結(jié)構(gòu)不易產(chǎn)生變形的地方，如地下室。

SBS類：此類材料價格適中，應用也比較廣泛，施工經(jīng)驗也較為成熟，是當前常用的防水材料。缺點是在施工時，幾層一定要干燥，對施工環(huán)境要求較高。

高分子類：此類材料價格較高，但是它的性能較好，特別是它的延展率河大，對可能有變形的結(jié)構(gòu)有較強的補強作用。

結(jié)語

建筑房產(chǎn)、防水對一個建筑物來講很重要的，解決的好壞直接會影響到建筑物的使用，因此在設計中應引起高度的重視，合理的選則設計方案及防水材料，做到安全可靠、經(jīng)濟合理。

參考文獻

第6篇：地下室設計范文

關鍵詞：普通地下室 結(jié)構(gòu)設計

1、抗震等級的選取

眾所周知，對于任何一個建筑工程，抗震設計是必不可少的一項內(nèi)容?？拐鸬燃壍倪x取對整個建筑物的抗震性能和經(jīng)濟上的投資都有至關重要的影響。地下室的設計也不例外。

《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）第6.1.3.3條與《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》（JGJ3-2010）第3.9.5條指出了地下室設計抗震等級的選取。

當?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時：地下一層相關抗震等級按上部結(jié)構(gòu)采用，地下一層以下結(jié)構(gòu)的抗震等級可逐層降低一級，但不應低于四級；純地下室部分，其抗震等級可視具體情況采用三級或四級。當?shù)叵率翼敯宀蛔鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時，地下室的抗震等級根據(jù)主體上部結(jié)構(gòu)確定，筆者建議地下二層的以下的抗震等級可適當提高一級。

2、基礎和底板的設計

地下室的基礎形式有多種多樣，常用的比如獨立樁承臺基礎、筏形基礎等。獨立樁承臺這種情況底板不參與承擔上部建筑荷載，上部荷載通過柱直接傳遞給樁基礎。底板僅需作正截面受彎承載力和抗浮驗算。筏形基礎是底板即為基礎的一種形式。它從結(jié)構(gòu)上可分為梁板式和平板式兩種類型；從基礎形式上又可分為筏形天然基礎和筏形樁基礎。筏形基礎的選形應根據(jù)工程地質(zhì)、上部結(jié)構(gòu)體系、柱距、荷載大小及施工等因素確定。筏形基礎的平面尺寸應根據(jù)地基土的承載力、上部結(jié)構(gòu)的布置及其荷載的分布的因素確定。

地下室的基礎和底板設計筆者認為關鍵在于對地下水抗浮穩(wěn)定的計算?？垢∮惺┕r的臨時抗浮與永久抗浮，實際上在建有多棟高層或多層建筑的大面積同一整體的地下室， 抗浮一般是滿足要求的，往往是那些沒有上部主體建筑的純地下室分抗浮計算不夠。地下水位及其變幅是地下室抗浮設計重要依據(jù)，實際地下室抗浮設計中往往只考慮正常使用極限狀態(tài)，對施工過程和洪水期重視不足，因而會造成施工過程中由于抗浮不夠出現(xiàn)局部破壞。常見設計問題如：地下水位未按勘察報告確定，或勘察報告未提供計算浮力的地下水位及其變幅，斜坡道未進行抗浮驗算，斜坡道與主體分縫處未作處理；抗浮驗算不滿足要求。

地下室底板的強度計算時（水位較高，總豎向荷載往上）（樁基時不同），板、覆土的自重的荷載分項系數(shù)取1.2，這是不對的，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009―2012第3.2.5條荷載分項系數(shù)應取為1.0?？蛊∮嬎銜r，板、覆土的自重的荷載分項系數(shù)應取為0.9。

3、外墻的設計

地下室外墻設計中，首先要考慮的是荷載。土壓力引起的效應為永久荷載效應。當可變荷載效應控制時，土壓力的荷載分項系數(shù)取1.2；當永久荷載效應控制時，其荷載分項系數(shù)取1.35。對于地面活荷載，同樣應乘側(cè)壓系數(shù)。地下室外墻的土壓力應為靜止土壓力，根據(jù)土性不同分別采用不同的計算方法：粘性土采用水土合算，砂性土采用水土分離。

地下室外墻配筋計算：有的工程外墻配筋計算中，凡外墻帶扶壁柱的，不區(qū)別扶壁柱尺寸大小，一律按雙向板計算配筋，而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理，其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議：除了垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大（如高層建筑外框架柱之間） 外墻板塊按雙向板計算配筋外，其余的外墻宜按豎向單向板計算配筋為妥。豎向荷載（軸力）較小的外墻扶壁柱，其內(nèi)外側(cè)主筋也應予以適當加強。

地下室外墻計算時底部為固定支座（即底板作為外墻的嵌固端），側(cè)壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩大小一樣，底板的抗彎能力不應小于側(cè)壁，其厚度和配筋量應匹配，這方面問題在地下車道中最為典型，車道側(cè)壁為懸臂構(gòu)件，底板的抗彎能力不應小于側(cè)壁底部。地下室底板標高變化處也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)類似問題：標高變化處僅設一梁，梁寬甚至小于底板厚度，梁內(nèi)僅靠兩側(cè)箍筋傳遞板的支座彎矩難以滿足要求。地面層開洞位置（如樓梯間）外墻頂部無樓板支撐，計算模型和配筋構(gòu)造均應與實際相符。

4、頂板的設計

地下室頂板的設計，需要考慮各種工況的組合。首先在正常使用狀態(tài)下，應進行恒載、活載共同作用下的強度、裂縫和撓度的驗算。除此之外，設計人員還應考慮施工過程中引起的施工荷載以及正常使用狀態(tài)下可能會出現(xiàn)的消防車、載重車荷載。對于以上兩種情況，不作同時考慮處理，而且只需對強度進行驗算，不需要做正常使用狀態(tài)下的裂縫、撓度驗算。

其它需要注意的是在計算配筋時地下室頂板板厚的選取要求（作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的要求，人防上的要求），混凝土強度等級的要求，配筋方式的要求（采用雙層雙向配筋），最小配筋率的要求，等等。

5、汽車坡道的設計

汽車坡道設計，是地下室設計中必不可少的一項內(nèi)容。坡道的設計相當靈活，而且形式多樣，例如：坡道可與主體完全分離，設置沉降縫進行處理；坡道可利用三角形斜撐，與主體連成一個整體；坡道也可看作是變標高的地下室底板，車道側(cè)壁可視為地下室外墻，而將車道與主體視為一個整體；等等。需要注意的是，車道側(cè)壁為懸臂構(gòu)件，底板的抗彎能力不應小于側(cè)壁底部，計算模型和配筋構(gòu)造均應與實際相符。

6、地下室的裂縫及控制

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB50010-2010）地下室等與土體直接接觸的混凝土構(gòu)件最大裂縫寬度允許值為0.2mm。我們設計人員在施工圖設計時各構(gòu)件的配筋量往往由裂縫寬度驗算控制，即便如此，在實際工程中仍有許多地下室會碰到產(chǎn)生裂縫的問題。地下室的裂縫大多屬于因溫差、收縮徐變、不均勻沉降等因素引起的。

在實際工程設計中可采取以下幾點措施來防止裂縫的產(chǎn)生：（1）在混凝土中滲入UEA、HEA等微膨脹劑，以混凝土的膨脹值減去混凝土的最終收縮值的差值大于或等于混凝土的極限拉伸即可控制裂縫。（2）膨脹帶，由于混凝土中膨脹劑的膨脹變形不會與混凝土的早期收縮變形完全補償，為了實現(xiàn)混凝土連續(xù)澆注無縫施工而設置補償收縮混凝土帶，一般超過60m設置膨脹加強帶。膨脹帶一般設置在板和側(cè)墻長度方向的中間位置，保留時間一般為15天。（3）后澆帶，是混凝土早期短時期釋放約束力的一種技術措施，一般設置在梁墻內(nèi)力較小位置，間距為30～40m，保留時間為60天左右。（4）提高鋼筋混凝土的抗拉能力，混凝土應考慮增加抗變形鋼筋，對于側(cè)壁，增加水平溫度筋，在混凝土面層起強化作用。

7、結(jié)束語

地下室的結(jié)構(gòu)設計是一個綜合性很強的問題，以上筆者所談到的一些內(nèi)容只是地下室設計中的比較常規(guī)的部分?，F(xiàn)代高層建筑由于地下工程龐大，建設工程在地下的投資已經(jīng)接近甚至超過了地上，因此無論是從技術還是從經(jīng)濟的角度講都需要我們更深入地研究地下室結(jié)構(gòu)設計的技術問題，提高設計水平，真正做到技術與經(jīng)濟同步、安全與適用協(xié)調(diào)。

參考文獻

1.《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）

2.《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》（JGJ3-2010）

3.《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB 50007-2011）

第7篇：地下室設計范文

關鍵詞：地下室底板；無梁樓蓋；肋梁式筏板；抗浮設計

中圖分類號：TU93+1

文獻標識碼：B

文章編號：1008-0422（2008）03-0122-02

1工程概況

衡陽某花園小區(qū)項目總占地面積45000m2，分三期開發(fā)，本工程為小區(qū)的二三期工程，二期工程用地7200 m2，地上建筑為16層，建筑面積為24500 m2；三期工程用地9230 m2，地上建筑為二棟13層，建筑面積為28500m2；建筑結(jié)構(gòu)均采用框支剪力墻結(jié)構(gòu)。其地下室橫跨二三期高層和小高層建筑物及中間位置，地下二層，面積為23000 m2，作車庫和設備用。

2地下室底板結(jié)構(gòu)設計方案確定

本工程地下室底板板面相對標高為－9.250m，由于基礎較深，地下室底板承受水浮力作用，現(xiàn)就無梁樓蓋及肋梁式筏板兩種結(jié)構(gòu)形式方案分別作如下計算分析比較。

2.1無梁樓蓋式底板

該方案的內(nèi)力分析和配筋計算應按柱上板帶和跨中板帶進行。為了使各截面的彎矩設計值適應各種活荷載的不利組合，在應用該法時，要求無梁樓蓋的布置必須滿足下列條件：

（1）每個方向至少應有三連續(xù)跨；

（2）同方向相鄰跨度的差值不超過較長跨度的1.3；

（3）任一區(qū)格板的長板與短板的比值不應超過2；

用該方法計算時，只考慮全部均布荷載，不考慮活荷載的不利布置。彎矩系數(shù)法的計算步驟如下：

（1）分別按下式計算每個區(qū)格兩個方向的總彎矩設計值：

g、q――板單位面積上作用的永久荷載和可變荷載設計值：

c――柱帽在計算彎矩方向的有效寬度。

（2）將每一方向的總彎矩，分別分配給柱上板帶跟跨中板帶的支座載面和跨中載面，即將總彎矩乘以相應的系數(shù)。

假設本工程地下室底板板厚750mm，則底板板底承受著9.85m（9.25+0.75－0.15=9.85m，由于地下水比較豐富，故計算設防水壓取到自然地坪）高水壓作用。因此計算得到此時水浮力標準值為42.75KN/m2(扣除板自重及覆土重)；而底板自重加面層及其上使用荷載，其標準值為23.75KN/m2，因此，該地下室底板處于向上作用的水浮力控制狀態(tài)，現(xiàn)在按照經(jīng)驗系數(shù)法計算結(jié)果如表1：

故此，柱上板帶支座截面彎矩作用下需要配置φ22@150（As=2534mm2）跨中板帶跨中截面彎矩作用下需要配置φ18@150（As=1696mm2），才能滿足計算要求。

2.2肋梁式筏板結(jié)構(gòu)

為了減少板厚，常在單向或雙向設置肋梁，肋梁可以往上也可以往下設置。當?shù)装?、墻板和頂板連成整體時，便形成剛度很大的箱形基礎。將地下室底板設計成肋梁式的筏板時，梁既是柱間的連梁又是板的支座，特別是梁上凸型肋梁筏板，既便于底板上坑、溝的設置，又可避免基礎邊緣的應力集中造成裂縫，且梁板結(jié)構(gòu)受力明確，剛度大。由于連續(xù)基礎高度方向的尺寸遠小于其它兩個方向的尺寸，可以把它們看成地基上的梁板結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的受力特征是：

（1）剪力墻與柱下梁頂壓應力和梁底拉應力較大，跨中梁頂受拉，內(nèi)縱梁跨中頂受拉，梁底受壓，支座處梁底受拉、梁頂受壓；縱向邊梁與橫向主梁相交處梁頂受拉，與次梁相交處梁頂受杖，特征明顯；柱角處處梁底存在著應力集中現(xiàn)象。

（2）內(nèi)柱周邊板頂拉應力和板底壓應力較大，應力集中現(xiàn)象明顯。

（3）基礎梁的豎向位移中間較大，兩端較小，邊界元壓力分布與基礎位移分布相對應，基本符合文克勒假定。

按《規(guī)范》第8.4.5條規(guī)定，梁板式筏基底板應滿足受沖切承載力和受剪切承載力的要求，通過對跨度從6～10m、長寬比從1～3、板厚從400～1000mm變化的梁板式筏基底板的計算來看，梁板式筏基底板都是受沖切承載力起控制作用，因此一般的梁板式筏基底板可以不進行底板受剪切承載力的驗算。對于平板式筏基而言，底板的柱下及核心筒邊的抗沖切驗算則必不可少，且應考慮不平衡彎矩的作用，尤其是邊柱和角柱。與平板筏基相比，梁板式筏基對于減小不均勻沉降、改善筏板內(nèi)力分布、降低工程造價方面都有比較明顯的優(yōu)點。

因此，經(jīng)過兩個方案的反復比較，本工程最后選定的是肋梁式筏板結(jié)構(gòu)。

3地下室肋梁式結(jié)構(gòu)底板的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和優(yōu)化設計處理

地下室底板基礎主梁截面為600×1200，次梁為450×1000，底板板厚500mm，雙層雙向φ16@150。具體布置詳見圖1所示。與無梁樓蓋式底板相比，板厚比其折算厚度減小將近15 mm，底板配筋也相應減少。

地下室底板采用肋梁結(jié)構(gòu)時，為了加強筏基梁與板的共同作用，設計時采用了適當?shù)臉?gòu)造措施。圖2為筏基梁基槽施工圖，用素混凝土將梁側(cè)充墊，擴大板與土體的有效接觸面積，在發(fā)揮板作用的同時，可改善梁的受力狀況。圖3為梁縱筋與板筋位置關系示意圖，板①筋位于梁②號筋以下較為合理，因為此時的板作用沒有完全發(fā)揮，更有必要加強二者的整體性，只是板的有效高度比設計值小，但并不影響板的抗沖切能力，設計時須注意該位置關系。

4地下室底板抗浮設計處理

地下室上浮是因為地下室結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)的荷載重量不足以克服地下水的浮力，當筏板基礎底板上的結(jié)構(gòu)重量大于實際上浮力后，整個基礎結(jié)構(gòu)就能穩(wěn)定。本工程地下室底板承受9.6m（9.25+0.5－0.15=9.6m）水浮力作用,但是由地下室底板、地下一層板，地下室頂板及覆同產(chǎn)生的永久荷載標準值為49.5KN/m2，由計算可知，建筑物自身重量不能來平衡水浮力的作用，因此本工程需要對地下室進行抗浮設計。但是由于錨桿在施工過程中，需要的施工工藝比較高，施工周期長，且費用較大。因此，本工程采用灌注樁作為抗拔樁，利用側(cè)摩阻力和自身重度來抵抗浮力，由于地下水豐富，故此選用φ800灌注樁來實現(xiàn)地下室的抗浮設計。樁長26m，配筋12φ25，12фs15.2?？紤]經(jīng)濟合理原則，采用后張法無粘結(jié)預應力技術，減少鋼筋用量。

根據(jù)《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94-94的規(guī)定，承受抗拔力的樁基需驗算以下幾部分：

(1)樁側(cè)阻力和自重：樁側(cè)阻力和自重滿足抗拔極限承載力標準值要求：

采用樁側(cè)兩道后注漿，樁側(cè)阻力提高1.7倍。

經(jīng)計算，滿足要求。

(2)樁身主筋和預應力：依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010-2002，樁身主筋和預應力筋滿足抗拔承載力要求。

經(jīng)計算，滿足要求。

(3)樁身混凝土依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010-2002，樁身混凝土滿足抗裂要求：

最大裂縫寬度：

將以上結(jié)果代入式（3），得最大裂縫寬度ωmax=0.057mm

以上分析驗算表明,本工程的抗浮處理措施是合理有效的。

5結(jié)語

地下室底板結(jié)構(gòu)除了作好抗浮處理外，還應對其做好防水處理措施，以防止其局部滲漏造成結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象的發(fā)生。地下室超長結(jié)構(gòu)設計時，單靠后澆帶不足以解決混凝土收縮和溫度變化問題，可以考慮采用補償收縮混凝土，在適當位置設置膨脹加強帶，結(jié)構(gòu)設計時還應對地下室，各部位混凝土的限制膨脹率提出明確要求。

參考文獻：

[1] 建筑地基基礎設計規(guī)范.GB50007-2002.

[2] 建筑樁基技術規(guī)范.JGJ 94-94.

第8篇：地下室設計范文

關鍵字：地下車庫；無梁底板；設計

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

一、無梁底板的幾種形式

地下室無梁底板根據(jù)基礎形式和受力特點一般可以分為以下幾種情況：

1、設置柱墩的平板式筏基（圖一）

圖一

設置柱墩的平板式筏基的傳力模式是頂板將荷載（包括自重及外荷載）傳給柱，然后由柱傳給底板，底板將荷載傳至地基，不管是柱底附近還是跨中的底板都參與傳遞上部荷載。

底板的地基反力往往是不均勻的，柱底附近比較大，越往跨中越小。地基反力的均勻性和底板的厚度（或者說底板的平面外剛度）、地基的基床系數(shù)都是有關系的。底板越厚、地基基床系數(shù)越小，地基反力越均勻，即柱底附近和跨中的地基反力越接近；反之，地基反力越不均勻。當?shù)鼗蚕禂?shù)無限大時，柱底地基沒有沉降，上部荷載只能傳給柱剛性角范圍內(nèi)的地基，該范圍外的地基只承受底板的自重及底板上的外荷載；當?shù)鼗恋男再|(zhì)無限接近于水的特性時，底板的地基反力則是完全均勻的。

按平板式筏基設計時，可以控制筏板平均地基反力小于地基承載力特征值fa，柱底附近地基反力小于1.2fa。平板式筏基由于柱底附近的彎曲和沖切應力都很大，可以在柱底設置柱墩，即將底板局部加厚，避免整體加厚底板造成浪費。柱墩又分為上柱墩和下柱墩，工程中實際采用比較多的是下柱墩（如圖一所示），因為在地下室建筑標高一定的情況下，采用下柱墩可以減少基坑的開挖量，也可以較小底板的水浮力。當在地下室底板上采用配重抗浮時，也可以采用上柱墩的方案，優(yōu)點是底板底面是平齊的，施工比較方便。

2、獨立基礎加防水板（圖二）

圖二

獨立基礎加防水板的傳力模式是頂板將荷載（包括自重及外荷載）傳給柱，然后由柱傳給獨立基礎，獨立基礎再將荷載傳至地基，防水板下的地基只承防水板的自重及其上的外荷載，不參與傳遞上部荷載。

由于獨立基礎下的地基被壓縮，獨立基礎會帶動防水板一起下沉，為了保證防水板不受到地基的反作用力，與計算假定相符，需要在防水板下設置軟墊層。軟墊層應具有一定的承載能力，能夠承擔防水板自重、建筑做法的重量及汽車庫活荷載，這樣獨立基礎設計時可以不必考慮防水板向下的荷載；同時軟墊層又必須具有一定的變形能力，保證防水板在獨立基礎下沉時不會產(chǎn)生過大的地基反力。因此，軟墊層的設計和構(gòu)造是獨立基礎加防水板設計中很重要的一個環(huán)節(jié)，目前尚無明確的規(guī)范依據(jù)，朱炳寅先生的《對獨立基礎加防水板基礎的設計》【1】一文中提出了一些建議可以供大家參考。

在進行獨立基礎加防水板設計時，需要注意的是防水板下的水浮力較大超出防水板的自重及外荷載時，防水板對獨立基礎周邊會產(chǎn)生向上的剪力和附加彎矩，這使得獨立基礎的荷載效應會大于僅按獨立基礎范圍地基反力計算時的荷載效應，尤其是地下水位比較高時，這個效應更是不能忽略。可以這樣簡單的理解（暫時忽略獨立基礎下的水浮力作用）：無地下水或地下室水位較低（水浮力小于底板自重）時，上部荷載全部由獨立基礎下的地基土承擔，地下室水位較高（水浮力大于底板自重）時，上部荷載由獨立基礎下的地基反力和防水板下的水浮力共同來平衡，由于上部荷載是一定的，這就相當于底板的反力向跨中（防水板范圍）轉(zhuǎn)移了，獨立基礎的荷載效應肯定也就增大了。

3、樁基承臺加防水板（圖三）

圖三

樁基承臺加防水板的傳力模式是頂板將荷載（包括自重及外荷載）傳給柱，然后由柱傳給承臺，承臺再傳給樁，樁最后傳給地基，防水板下的地基只承防水板的自重及其上的外荷載，不參與傳遞上部荷載。

與獨立基礎加防水板相比，荷載傳導機制差不多，區(qū)別就是上部荷載是由天然地基承擔還是樁基承擔。在工程實踐中，樁端持力層較好時，樁基沉降比較小，樁基承臺加防水板的防水板下的軟墊層往往略去不做。同理，樁承臺也要考慮防水板傳來的向上的水浮力的作用。當?shù)叵滤×Υ笥诘装搴蜕喜拷Y(jié)構(gòu)總重時，樁會受拉變成抗拔樁，對于承臺而言，抗拔樁有減小承矩的作用，多樁時，樁抗拔力較小，力臂也較小，相對于防水板傳過來的反向彎矩，這個有利作用有限，基本可以忽略。

二、無梁底板的計算方法

圖四

1、設置柱墩的平板式筏基的計算方法：

1）進行沖切驗算確定柱墩和筏板的最小厚度，對圖四中的沖切破壞面1進行沖切驗算確定柱墩的最小厚度和最小尺寸，對圖四中的沖切破壞面2進行沖切驗算確定筏板的最小厚度；

2）在“PKPM\JCCAD\基礎人機交互輸入”模塊中進行柱墩和筏板的布置、荷載輸入、初步參數(shù)的填寫；

3）在“PKPM\JCCAD\樁筏、筏板有限元計算”模塊中進行精細參數(shù)的輸入、單元劃分和計算；

4）在“PKPM\JCCAD\樁筏、筏板有限元計算”模塊中對計算結(jié)果進行分析，柱墩和筏板截面需要調(diào)整時，返回第2）步重新設計以尋求經(jīng)濟合理的結(jié)果。

2、獨立基礎加防水板、樁基承臺加防水板的計算方法與設置柱墩的平板式筏基大致一致，采用“PKPM\JCCAD\樁筏、筏板有限元計算”模塊進行計算時，防水板范圍的地基基床系數(shù)要取為0，當然也可以采用“PKPM\JCCAD\防水板抗浮等計算”模塊，更為簡便快捷。

三、無梁底板截面選擇與經(jīng)濟性分析

對于設置柱墩的平板式筏基來說，柱墩做得大些，底板就可以薄些，柱墩和底板做得厚些，配筋就會小些，下面通過一個具體算例，來看看截面的選擇和綜合經(jīng)濟性之間的關系。

某地下車庫，柱網(wǎng)8000x8000，柱截面500x500，層高3800，頂板覆土1.5m，抗浮設計水位取地面下0.5m，地基的基床系數(shù)取20000kPa，剖面詳見圖五。

圖五

下表給出了柱墩厚度不變（均為800mm），四種柱墩平面尺寸和底板厚度情況下，考慮砼和鋼筋用量的綜合造價對比結(jié)果。可以看出，適當加大柱墩尺寸，減小底板厚度，可以取得更好的經(jīng)濟效果。

柱墩底面尺寸m 2.1x2.1 2.6x2.6 3.0x3.0 3.5x3.5

底板厚度mm 450 400 350 300

柱墩凈體積m3 2.115 3.621 5.386 8.042

底板通長筋 12@160 12@180 12@200 10@170

柱墩配筋 20@120 20@130 20@140 20@120

板底墩周附加短筋 8@320 8@360 8@400 無

8mx8m砼用量m3/m2 0.483 0.456 0.434 0.425

8mx8m鋼筋用量kg/m2 30.4 30.7 30.0 27.3

綜合單價 元/m2 345 336 323 306

附注：鋼筋5元/kg，砼400元/ m3

下表給出了底板厚度不變（均為300mm）和柱墩上沿尺寸不變（均為3900x3900），柱墩斜角均為45度，而柱墩厚度分別為1.2m、1.0m和0.8m的情況下，考慮砼和鋼筋用量的綜合造價對比結(jié)果?？梢钥闯?，加厚柱墩對結(jié)構(gòu)本身造價的影響不明顯，但會增加土方開挖量，所以柱墩滿足沖切驗算要求即可，并不是加厚截面、配筋率越小越經(jīng)濟。

柱墩尺寸m 2.7x2.7 3.1x3.1 3.5x3.5

柱墩厚度m 1.2 1.0 0.8

柱墩凈體積m3 11.907 10.222 8.042

底板通長筋 10@170 10@170 10@170

柱墩配筋 20@170 20@140 20@120

板底墩周附加短筋 無 無 無

8mx8m砼用量m3/m2 0.486 0.460 0.425

8mx8m鋼筋用量kg/m2 22.6 25.4 27.3

綜合單價 元/m2 307 311 306

對于獨立基礎加防水板和樁基承臺加防水板這兩種形式，當水浮力比較大時，從受力上來講和設置柱墩的平板式筏基是一致的，經(jīng)濟性的規(guī)律也應一致。

第9篇：地下室設計范文

關鍵詞：地下室；抗浮設計；抗浮措施；復位；

1、地下室抗浮失效問題分類及其破壞特征

地下室抗浮失效問題分為整體抗浮失效和局部抗浮失效兩大類。

整體抗浮失效是指當建筑物的自重不能夠克服地下水浮力，建筑物發(fā)生整體上浮位移或傾斜。其失效形式與地下室結(jié)構(gòu)剛度關系密切，若地下室結(jié)構(gòu)剛度小，可能會出現(xiàn)局部上浮或傾斜，剛度大則可能整體向上浮移。局部抗浮失效是指水浮力不超過建筑物的總重量，但

局部自重小于水浮力，造成抗浮承載力不均衡。其失效形式使得地下室產(chǎn)生裂縫，部分結(jié)構(gòu)上浮。由于受周邊墻體以及內(nèi)部框架柱、墻的制約，裂縫一般分布于底板或地梁跨中，且其分布范圍廣并具有一定規(guī)律性。

2、地下室抗浮計算理論依據(jù)

2.1 浮力的計算方法

地下室抗浮驗算的關鍵是準確計算地下室結(jié)構(gòu)所承受的水浮力。該問題可采用阿基米德定律來計算。該定律簡要表述如下：

F浮=ρw V w g （1）

式（1）中，ρw 為水的密度，一般取 10 KN/m?；V w為建筑物浸入地下水部分的體積；g 為重力加速度。在實際抗浮計算中，V w按式（2）計算：

V w=A j h w （2）

式（2）中，h w 為抗浮設計水位高度，A j 為建筑物底板面積。

由浮力計算公式可以看出，確定抗浮設計水頭高度是抗浮設計至關重要的一步。

2.2 地下室結(jié)構(gòu)抗浮設計水位的合理取值

地下室抗浮設計水位的確定按照現(xiàn)行國家規(guī)范的要求，需由巖土工程勘察單位在地質(zhì)勘察報告中提供。規(guī)范明確規(guī)定：

1）當有長期水位觀測資料時，場地抗浮設防水位可采用實測最高水位； 無長期水位觀測資料時按勘察期間實測最高水位并結(jié)合場地地形地貌及地下水補給條件確定；

2）場地有承壓水且與潛水有水力聯(lián)系時應實測水位并考慮對抗浮設防水位的影響。

3）只考慮施工期間的抗浮設防時水位可按一個水文年的最高水位確定。

勘察資料未提供抗浮設計水位時， 應取建筑物設計基準期內(nèi)可能產(chǎn)生的最高水位。 當?shù)叵滤x存條件復雜變化幅度較大， 區(qū)域性補給和排泄條件可能有較大變化或者工程需要時應進行專門論證提供抗浮設防水位的咨詢報告。

2.3 地下室抗浮穩(wěn)定性驗算

建筑物基礎應滿足抗浮穩(wěn)定性驗算如式（3）所示：

（3）

式中：Gk為建筑物自重及壓重之和；N w，k為浮力作用值，Kw為抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，一般情況下可取 1.05。

3、地下室抗浮措施

3.1 無抗浮構(gòu)件作用下的抗浮措施

3.1.1 壓重抗浮

當不滿足抗浮穩(wěn)定性驗算時，對于不采用抗浮構(gòu)件作用的地下結(jié)構(gòu)，可采用增加自重的方式來滿足抗浮要求。

1）增加地下室結(jié)構(gòu)自重，如適當增加頂板或底板的厚度。

2）增加結(jié)構(gòu)層數(shù)，如增加設備層，非使用空間等。

3）用大容重材料對地下室地面進行回填。

4）在地下室頂板增加覆土厚度。

3.1.2 降低抗浮設計水位

由浮力計算公式可以看出，降低抗浮設計水頭高度可減小水浮力。通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，在確保地下室使用凈高的前提下減小地下室的埋置深度可實現(xiàn)降低抗浮設計水位的要求。 具體可采取如下措施：

1）采用平板式筏板基礎，較梁板式筏板基礎梁底標高略有抬高，水浮力相應減小。

2）頂板采用寬扁梁或無梁樓蓋 ，厚頂板不僅增加了結(jié)構(gòu)自重，而且在保證使用凈高的情況下，底板標高可相應抬高，有效降低了抗浮設計水位。

3.2 設置抗浮構(gòu)件作用下的抗浮措施

3.2.1 設置抗拔樁

通過抗拔樁本身自重和與周邊土的摩擦力實現(xiàn)與水浮力相抗衡的抗拔力，可均勻布置于筏板下，也可較集中地布置于柱、墻下。

設置抗拔樁時的抗浮計算

（4）

式中：Gk為建筑物自重及壓重之和，N w，k為浮力作用值，Kw為抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)， 一般情況下可取 1.05，n 為抗拔樁的根數(shù)，N k為按荷載效應標準組合計算的基樁拔力。

基樁抗拔力 N k應按照規(guī)范第 5.4.5 條同時進行群樁基礎呈整體破壞和呈非整體破壞時的抗拔承載力驗算。

3.2.2 設置抗浮錨桿

1）抗浮錨桿的計算

抗浮錨桿通過在底板與其下堅硬土層或巖土體之間設置錨桿和砂漿組成的錨固體建立抗浮力，因其布置靈活、受力合理、造價低廉等優(yōu)點而得到廣泛應用。

抗浮錨桿可根據(jù)規(guī)范第 6.8.6 條進行計算：

Rt= ξf u r h r（5）

式中：Rt為錨桿抗拔承載力特征值，ξ 為經(jīng)驗系數(shù)，對于永久性錨桿取 0.8，f 為砂漿與巖石間的粘結(jié)強度特征值，ur為錨桿周長，hr為錨桿錨固段嵌入巖層中的長度，當長度超過 13 倍錨桿直徑時，按 13 倍錨桿直徑計算。

2）抗浮錨桿的布置

抗浮錨桿可采用面式、線式或點式等 3 種形式布置，其各自優(yōu)缺點比較如表 1 所示。

3.2.3 永久性降低地下水水位

通過設置永久性降水井或者其他措施根據(jù)設計要求動態(tài)抽水防止地下水水位上升也可降低地下水浮力。該方法用于常規(guī)方法無法滿足抗浮要求的情況，如無錫崇安寺一期工程地下室抗浮設計即采用人為控制地下水水位的方法，具有一定的經(jīng)濟效益。

優(yōu)點：（1）上部結(jié)構(gòu)通過柱、墻向下傳遞荷載，錨桿在這些點下布置可充分抵抗浮力作用；（2）因錨桿布置具有局部密度大的特點，故錨桿荷載可相互協(xié)調(diào)，對個別錨桿承載力不足的情況具有一定的相互補償性。

缺點：（1）側(cè)壁摩阻力較小地層如軟巖或土體等不適用；（2）地下室底板鋼筋用量大。

4、地下室整體復位技術簡介

地下結(jié)構(gòu)上浮后須采取相應措施使其復位， 目前常用措施有以下幾種。

4.1 結(jié)構(gòu)加壓

增加結(jié)構(gòu)自重可以快速有效地使已上浮的結(jié)構(gòu)沉回原位， 即可通過在地下室底板或上部結(jié)構(gòu)上放置密度較大的重物，此時應注意校核結(jié)構(gòu)承載力，防止加壓過程中引起結(jié)構(gòu)破壞。

4.2 降低地下水水位

采用抽水的方法降低地下水位以減少浮力，從而防止地下室進一步上浮。抽水過程中需加強水位監(jiān)測，根據(jù)出水情況及結(jié)構(gòu)下沉情況及時調(diào)整設備的出水量。但是僅通過降低地下水水位的方法不能使結(jié)構(gòu)完全復位，必要時需配合其他措施綜合處理。

4.3 釋放地下水壓力

地下室上浮后地下水一般在底板下形成較大浮托力，通過在底板適當位置布置壓力釋放孔，有組織地引導地下水排出并及時抽排到場地以外，也可使地下室復位。

5、結(jié)語

1）地下室的抗浮設計是一個非常重要的問題，須予以重視。

2）地下室抗浮設計的關鍵在于選擇合理的抗浮設防水位，設計人員在設計過程中應充分結(jié)合場地特點和區(qū)域工程地質(zhì)、水文地質(zhì)以及周邊環(huán)境選擇合理的抗浮設計水位。

3）不滿足抗浮要求的建筑物務必采取抗浮措施 ，抗浮措施應結(jié)合工程實際在保證工程安全的情況下，盡量做到科學經(jīng)濟、合理可行。

4）若因設計不合理而導致地下結(jié)構(gòu)上浮后，應盡早采取有效措施，使上浮結(jié)構(gòu)復位。并加固處理已變形或損傷的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，使其達到承載能力的要求。

參考文獻：

[1]GB 50007-2011 建筑 地 基基礎 設計 規(guī)范[S].北 京 ：中國建筑工業(yè)出版社，2011.