试析建筑工程中的地下室结构设计

试析建筑工程中的地下室结构设计

金爱国

浙江工业大学工程设计集团有限公司，浙江 杭州 310000

摘要：随着社会经济的发展，我国的建筑工程行业发展也越来越强，为了提高对土地资源的利用和增大空间设计的价值，很多建筑工程对于地下室的空间构造设计提出了新的要求。地下室的构造的确更大化地利用了土地资源，但是地下室建设是否稳固对于地面上建筑的安全性起着非常重要的影响作用。所以，采取科学的设计保障建筑结构的安全稳定性十分重要，本文针对现在建筑工程地下室结构设计出现的问题进行分析，然后提出一些地下室结构设计技巧方面的建议。

关键词：建筑工程；地下室结构设计；空间设计；土地资源利用

随着社会城镇化的经济发展程度加深，各行各业对于土地资源的争夺也比较激烈，土地资源的供应也逐渐紧张，在这种情势下，建筑工程选择设计地下室来提高土地资源和空间资源的利用率，以期创造更大价值。传统的建筑工程建设下，一般不重视地下室的开发，因为地下室开发的成本比较高，而且建筑施工技术不达标会影响整个建筑结构的稳定性，存在一定的安全隐患。地下室更多的是来当作停车场，储藏室，或者一些大型商场的购物空间，还有就是地铁和隧道之类的交通站点的地下服务站点设立，地下室扮演着一个附属结构的角色，最大化地利用了空间资源，创造更大的辅助作用价值和经济价值。地下室结构设计的科学性和质量水平程度对于整个建筑工程的安全稳定性有着重要意义。所以提高地下结构设计的科学性，保证地下室结构稳定的同时，最大化利用土地资源和空间资源，创造更大的经济效益和社会效益。

一、建筑工程地下室结构设计的难点概述

城镇土地资源的紧缺造成了许多建筑工程企业和开发商逐渐发展地下空间资源，已经不局限于低层次的地下空间开发，逐渐向多层地下室发展，建筑深度逐年增加也促使了地下建筑的难度增加，尤其是针对高层建筑的地下室建筑，设计技术标准要求更高和建设施工难度加深，这些对建筑工程施工团队都是不小的压力和挑战。地下室所处位置比较隐蔽，施工难度比地上建筑施工难度较大，而且传统的无地下室建筑模式下，通常先以地基稳固建设为首要步骤，发展多层地下室结构就要统筹好地基基础和地上建筑结构稳定性的关系[1]。

地下室施工环境比较复杂，涉及的施工技术和领域也比较多，所以需要对地下地质条件和施工环境做好提前探测工作，并且充分了解地上整个建筑结构的工程量，然后全盘考虑清楚后再做好地下室结构的设计。地下室处于的位置比较隐蔽，但是要针对地下室具体的目标作用做好相应的改造处理，商场地下室，楼房地下室或者停车场地下室这些不同种类的地下室要求都不一样，所以针对采光设计，通风通道，防火措施，通水管道，排水措施，层高和面积等等方面的需求都不同。同时地下室作为直接承接地面建筑结构的部分，所以对于地下室抗浮程度要求比较高。有些建筑团队在实际的地下室结构设计和施工过程中，只会计算地下室扛浮的极限值，在实际的施工过程中也只按照扛浮的极限值进行施工作业。

二、建筑工程地下室结构设计的特点阐述

（一）地下结构设计的应用性特点

随着我国经济水平的加深和城镇化的大力发展，我国城市的高层建筑数量不断增多，同时对于建筑结构的设计要求逐渐变高。其中，对于地下室的需求逐渐从传统的存储性能转移到多功能空间需求方面上，地下室结构设计也呈现出逐渐转向多功能设计特点，以此来满足不同类型地下室的实际应用需求，充分发挥地下室的应用价值，创造更大的经济效益[2]。

（二）地下室结构设计的科技性特点

建筑工程地下室科技性特点也非常明显，地下室结构设计是建立在数学理论、科学理论、力学理论，并且融合了设计美学，借助了计算机数学信息模型的高级设计。一般从事这方面的工作人员都具备过硬的专业知识和较强的综合能力，并且能够熟练地应用计算机技术，充分了解并分析各种信息模型，具备较高的建模能力，否则难以完成科技含量高的复杂结构设计[3]。

（三）地下室结构设计创新性程度加深

随着商场更高层次的设计的发展，以及房地产建筑的扩大化发展，此外还有其他类型的建筑工程也逐渐升级改造，相应的地下室结构设计也随着现实的建筑设计需求不断创新变革，呈现出创新性特点。现在许多工程师也不断锻炼和发展自身的设计理念，学习多方面的知识，以此来创新设计出更加经济的地下室结构方案。在我国万众创新的号召下，建筑工程地下室结构设计也逐渐呈现出创新性特点。

三、如何优化建筑工程地下室结构设计

（一）科学进行地下室结构平面设计

在进行地下室结构平面设计的时候，要综合考虑采光、通风、排水、管道、防火、应用要求这些因素。做采光工作的时候，要注意和整个建筑结构协调发展，尤其是大型商场中，部分大型商场会将穹顶结构作为采光的重要部分，地下室一部分光源会承接建筑上部分结构。但是地下室结构设计不能完全依赖来自上层建筑的光源，适当在地下室结构斜上方做一些采光洞口，引入光源。另外在做排水设计的时候，首先就要严格要求建筑结构不能有缝隙，混凝土凝结技术要处理妥当，避免混凝土板块之间或者板块本身存在裂缝。还有要科学合理地安排通水管道和排水措施，在做这些方面的结构设计的时候，应当对该地下室结构功能做好充分的了解和分析，商场地下室或者住宅地下室的要求存在差异化，为了满足多元化的需求，在设计这些管道排水口的位置时应当充分了解地下室结构目的作用。

（二）地下室结构的抗震设计

要根据建筑层高做好地下室的埋深工作，同时严格按照国家标准落实到施工作业中。埋深工作对于整个的地下室的抗震作用有较大的影响，所以在具体的施工过程中，一定要重视埋深工作，并且严格遵守国家相关标准。在正式开展埋深工作前，要确定基础的埋置深度，以及建筑物体的高度。地下室墙柱应与顶层部分的墙柱协调配合，尤其是墙柱的厚度要与上层墙柱的厚度相匹配，才能保证墙柱之间的连接性和承重性，防止出现断层的问题。抗震设计对于建筑结构的稳定性非常重要，做好抗震防护效果对于整个的建筑结构长久安全稳性有着长远意义。

（三）地下室抗浮、抗渗水设计

地下室有渗水情况的出现极大影响着地下室的抗浮能力，对地下室结构安全稳定性影响较大。在做地下室抗浮设计的时候，除了要考虑地下室的承重性，还要充分掌握该地区地下水的涨幅变化规律，提前了解该地段是否有夏季暴雨，洪水灾害的先例，把握好该地域的地质人文条件，然后综合各种因素，做好抗渗水设计，做好抗渗设计处理同时能带动抗浮设计工作。在实际的地下室建设施工中，会在混凝土中加入微膨胀剂，让混凝土的膨胀值来平衡混凝土的收缩值，当两者之间的差值大于或者等于混凝土的最大极限拉伸值的时候，就可以避免出现裂缝的情况。这份工作要由专门的工作人员，综合应用物理化学技术进行分析，切实保障两者的差值符合要求，做好混凝土的养护工作，保障地下室的抗浮和抗渗水功能。

结束语：

多层地下室建设已经成为了建筑工程行业的发展趋势，城镇化的发展也带动了地下室结构功能和设计创新的发展，时代对地下室结构设计提出了新的要求，即使建设地下室是一个非常复杂和较高难度的工程任务，但是做好相关方面的科学设计，综合考虑各种因素，就可以保障地下室结构的稳定性和发挥其最大的经济价值。

参考文献：

[1]王立梅.建筑工程地下室结构设计探讨与分析[J].技术与市场,2022,29(03):141+143.

[2]沈钰婷.建筑地下室结构设计要点分析[J].工程建设与设计,2021(22):4-6.

[3]曹国意,张兴启.高层房建工程中地下室结构设计分析[J].建筑技术开发,2021,48(18):7-8.