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摘要：地下室作为越来越多建筑物必备的组成部分之一，其设计的合理与否对于建筑工程有着重要的影响。因此必须重视对地下室结构设计中出现的问题，分析其产生原因，在设计中采取有效的解决措施，来避免由于设计不合理引起的地下室无法得到充分利用和建筑工程质量受到影响等问题。
关键词：建筑；地下室结构；设计
引言：
随着现代住宅建筑的发展，高层住宅占据了绝大部分的比例。而高层住宅中通常会设置单层或多层的地下室。该地下室的设置可用于作为机动车或非机动车车库，该做法即解决了现行规范对于住宅配套车位的问题，同时也能够解决结构方面对于高层建筑基础埋深的问题。而地下车库同时也会设计成具有预定战时防空功能的地下室，实现一个地下室多种功能并存。
1工程简介
该建筑由10栋28层及32层的高层住宅建筑及沿街1～2层商业建筑群组成，地下为连成一体的一层全埋地下室，总建筑面积：233683.16m2。其中：地上：212569m2；地下室：28346.8m2：地下室人防面积：9610.5m2。地上各栋高层住宅及商业裙房座落在同一个地下室上，地下室满堂设置不设缝，部分地下室上方没有上部结构。因上部结构层数及荷载不均匀，荷载差异较大，地基基础设计考虑了地基承载力、控制差异沉降和地下水浮力等因素。根据工程地基的情况，同时考虑到主体结构的荷载要求、施工便捷及经济性及上部结构特点，各栋高层住宅部分地下室结构的基础采用长螺旋钻孔灌注桩加筏板基础。为减少高层住宅与商业裙房差异沉降的不利影响，高层与周围之间设置后浇带，待沉降稳定后封闭。各栋高层住宅下底板为钢筋混凝土整体厚筏板，其厚度为1200mm，其余地下室部分隔水底板，其厚度为400mm。相邻处加斜腋过渡。在高层住宅与周围之间设置沉降后浇带，从底板通至地下室顶板。一方面释放主楼与裙楼的差异沉降，一方面减小混凝土浇注区块长度，避免混凝土收缩裂缝的出现。
2建筑工程地下室结构设计分析
2.1建筑地下室顶板结构进行设计
通常而言，在对地下室的顶板设计时，需要保证其厚度不小于160mm，以保证其有足够的刚度，能够起到对建筑工程上部结构的良好约束作用。当地面建筑以地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，顶板厚度不小于180mm，地下室顶板应避免开设大洞口，且顶板的结构应该采取梁板结构，顶板应采用双向双层配筋，且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25％，混凝土的强度等级不低于C30，地下室顶板对应于地上框架、剪力墙等构件的节点设计，需要符合建筑抗震设计规范及高层建筑混凝土结构技术规程。相关规定的要求而当地下室预板出现无梁楼盖、板面标高的变化已经大于梁高范围形成了错层，且没有相应的处理措施时，不能将上部建筑物嵌固在地下室顶板上。地下一层与上部建筑相邻上层的侧向刚度比应大于2。
2.2建筑地下室外墙结构设计
2.2.1外墙的荷载
竖向荷载与水平荷载是地下室外墙所承受的主要荷载。地下室楼板自重以及其导荷是竖向荷载的主要来源；而人防等效静荷载、侧向土压力以及地面堆载等是水平荷载的主要来源。水平地震作用与风荷载相较于其它荷载，对于地下室外墙平面所形成的内力则较小。在设计本项目时，地震荷载、风荷载与竖向荷载所产生的内力不会起到控制作用，所以应根据垂直墙面的水平荷载所形成的弯矩来确定地下室外墙的配筋。
2.2.2静止土的压力系数
在计算静止土的压力时，要利用具体的压力实验来确定其静止土的压力，但是在很多时候，都达不到进行实验的条件，在这样的情况下对外墙沙土的压力进行控制，并且应该使其压力处于0.34～0.45之间，此时是比较合适的，如果土质为粘性土质，此时的压力控制在0.5～0.7之间就是比较合适的。
2.2.3地下室外墙的配筋计算
在地下室外墙配筋计算过程中，由于外墙带扶壁柱，所以不能以扶壁柱的尺寸进行计算，配筋应根据双向板进行计算。由于存在扶壁柱及外墙结构变形问题，按照上述方法进行受力计算会导致外墙竖向受力不均、扶壁柱配筋量较小的问题。高层建筑在地下室外墙配筋计算过程中，框架柱之间的外墙配筋按照双向板计算，其他外墙应根据单向板来计算配筋。如果外墙扶壁柱所承受的竖向荷载较小，则应考虑加强外墙内外侧主筋。
2.2.4地下室底板标高的设计
如将一根高度小于底板的梁设置在地下室底板标高变化处，支座弯矩仅通过梁两侧板来传递，该结构形式难以满足设计要求。如地下室外墙与车道相连，车道底板应与外墙中部相连，避免外墙承受过大的车道底板作用力。
2.3建筑地下室抗震结构进行设计
随着社会的不断发展，人们对于建筑工程的抗震性能要求日益提升，地下室结构设计在建筑工程项目中占据着非常重要的作用，因此抗震性能同样是其结构设计过程中需要重点考虑的因素，这一点对于那些地震多发区域尤为重要。为确保地下室抗震性能能够满足要求，那么就必须要确保地下室具备充足的深度，建筑工程的高度越高，那么就应该具有越深的地下室埋置深度，这样能够有效保障建筑的抗震性能。地下室抗震性能优劣除与其深度有关之外，还与其施工材料、墙壁结构形式等存在直接关系，设计师在针对建筑工程地下室进行设计时，需要综合考量实际情况并采取科学有效地措施来加固地下室墙壁，以确保地下室抗震性能能够满足要求。另一方面，地下室顶板通常都是紧密贴合于上层建筑，因此地下室和地上建筑应该具备相同的抗震等级，这样能够保障在出现地震的时候整个建筑整体上的稳定性，如果地下室抗震性能不满足要求，那么在出现地震时容易引起整个建筑的倾斜甚至坍塌。
2.4地下室抗浮设计
由于一些工程需要，使有些工程在选址时不得已只能选择在一些地下水位比较高的区域。此时，就应该按照地面楼层的荷载为依据来对地面楼层的抗浮能力进行计算。在正常情况下，所选取的荷载的分项系数为1.0，并且需要注意的是，在整个建筑地下室的抗浮设计中，要将地下水位的高度、其变化的幅度、使用极限等因素综合的考虑起来，因为使用极限其与施工情况、洪水期等因素都有着密切的关系，同时考虑城市内涝的影响，确定好抗浮水位，确保在抗浮设计时，总荷载大于水浮力的1.05倍，避免由于抗浮设计中的缺陷而引发的局部破裂的现象发生。除了对地下室抗浮设计外，还要求设计人员做好地下室抗渗设计。一般来说，为了使设计出来的建筑地下室抗渗结构更好的达到抗渗的目的，还需要采取一些有效的措施来对此抗渗能力进行加强：第一，补偿收缩混凝土。在混凝土中适当的掺入一些微膨胀剂，然后观察混凝土的膨胀值与收缩值之间的差值与混凝土的极限拉伸值之间的关系，如果前者大于后者，此时就可以对钢筋混凝土的裂缝进行控制；第二，后浇带。后浇带的主要作用是释放混凝土早期短时期约束力。目前，这种设计技术已经被很多设计人员应用在了具体的实践中；第三，提高钢筋混凝土的抗拉能力。比如，如果因为受到地板和顶板的约束力而导致混凝土的涨缩程度不一致时，此时可以在建筑地下室侧墙中部设置一道水平的暗梁，以此来抵抗顶板和顶板之间的拉力，但是需要注意的是，在进行此项措施时，一定要注意做好混凝土的养护工作。
结束语：
总之，地下室的结构设计涉及诸多繁杂的内容，且地下室建筑的质量会直接影响到整个建筑物的稳定性，并且现代高层建筑在地下工程的投资建设上逐渐与地上建筑持平，可见其重要性，因此，我们不仅要加强地下室结构设计的技术创新应用，同时还要解决结构设计中存在的问题研究，进而提升地下室结构的设计水平，促进建筑事业的飞速发展。
参考文献：
[1]李迎春.建筑工程地下室结构设计探究[J].建材与装饰.2016（01）
[2]余雄辉.建筑工程地下室结构设计剖析[J].江西建材.2016（02）
[3]李晓光.建筑工程中地下室的结构设计[J].住宅与房地产.2016（36）