地下室设计范文

地下室设计范文第1篇

1、抗震要求

地下室如果设计不当，对整体抗震性能会产生较大影响，根据合肥市施工图审查要点，对于半地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度，才能不计其层数，总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上部结构的墙柱要协调统一。地下室顶板室内外板面标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成错层，未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位，规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位。结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。

存在的常见问题如：半地下室埋深不够，房屋层数包括半地下室层已达8层，层数和总高度超过要求，违反GB50011-2001第7.1.2条。地下室抗震等级为三级，而上部结构为二级，按GB50011-2001第6.1.3条地下室也应为二级等问题。

2、荷载取值与组合

地下室外墙受弯及受剪计算时，土压力引起的效应为永久荷载效应，可变荷载效应控制的组合时，土压力的荷载分项系数取1.2；永久荷载效应控制的组合时，其荷载分项系数取1.35。对于地面活荷载，同样应乘侧压力系数，许多设计中计算不对。地下室底板的强度计算时，根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)第3.2.5条板、覆土的自重的荷载分项系数取1.0。抗浮计算时，板、覆土的自重的荷载分项系数应取为0.9。地下室外墙的土压力应为静止土压力，根据土性的不同分别采用不同的计算方法，粘性土采用水土合算，砂性土采用水土分算。

如果地下室顶部没有房屋，是空旷场地，其荷载是否要考虑平时消防车荷载或大于消防车的可能荷载，实际中比较取起控制作用的荷载作为设计依据。另如某工程设计在-1.55m标高处一层平面是地下室顶板，活载只考虑4.5KN/m2，未计覆土荷载，消防车荷载。地下车库活载取值6.0KN/m2，不满足GB50009-2001第4.1.1条，未考虑消防车荷载，或者施工过程中和使用过程中可能出现的载重车荷载,与消防车荷载比较取大值。

3、外墙计算模型

地下室外墙配筋计算：有的工程外墙配筋计算中，凡外墙带扶壁柱的，不区别扶壁柱尺寸大小，一律按双向板计算配筋，而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋，又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理，其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。建议：除了垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大(如高层建筑外框架柱之间) 外墙板块按双向板计算配筋外，其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载(轴力)较小的外墙扶壁桩，其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小，可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也同此予以适当加强。

地下室外墙计算时底部为固定支座(即底板作为外墙的嵌固端)，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配，这方面问题在地下车道中最为典型，车道侧壁为悬臂构件，底板的抗弯能力不应小于侧壁底部。地下室底板标高变化处也经常发现类似问题：标高变化处仅设一梁，梁宽甚至小于底板厚度，梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置(如楼梯间)外墙顶部无楼板支撑，计算模型和配筋构造均应与实际相符。车道紧靠地下室外墙时，车道底板位于外墙中部，应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用，该荷载经常遗漏。

4、顶底板和楼梯

设计中存在的常见问题如：地下室顶板，板厚选用100mm，不符合GB50011-2001第6.1.14条；底板配筋Φ14@100，不符合JGJ3-2002第12.2.4条；地下室顶板厚度、地下部分柱配筋不符GB50011-2001 第6.1.14条。地下室混凝土底板、顶板、墙配筋不符合GB50010-2002第9.5.1条及GB50038-94第4.7.8条等。

5、地下水与抗浮

地下水位及其变幅是地下室抗浮设计重要依据，实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而会造成施工过程中由于抗浮不够出现局部破坏。另外，实际中在同一整体大面积地下室上建有多栋高层和低层建筑，而地下室面积大，形状又不规则，加之局部上方没有建筑，此类抗浮问题也相对比较难以处理，须作细致分析处理。

常见设计问题如：地下水位未按勘察报告确定，或勘察报告未提供计算浮力的地下水位及其变幅，违反了GB50007-2002第3.0.2条；斜坡道未进行抗浮验算，斜坡道与主体分缝处未作处理；抗浮验算不满足要求，GB50009-2001第3.2.5条等。

6、裂缝及控制方法

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，地下室外墙裂缝宽度控制在0.2mm之内，其配筋量往往由裂缝宽度验算控制。

工程中许多设计将地下室防水结构构件的计算弯距调幅、有的下端按铰接、有的未考虑荷载分项系数、多层时未按多跨连续计算，地下室外墙在计算中漏掉抗裂性验算(违反GB50108-2001第4.1.6条)，地下室外墙与底板连接构造不合理，建筑物超长未设缝或留置后浇带(违反GB50010-2002第9.1.1条)，后浇带的位置设置不当，外墙施工缝或后浇带详图未交代，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。某工程地下室设计成一个大底盘，而该大底盘下的基础形式同时有天然地基、桩基、刚性桩复合地基（违反GB50011-2001第3.3.4条），此类基础即使设置后浇带也仅适合施工阶段。

地下室整体超长，应采取相应措施，防止裂缝开展，采取的主要措施：①补偿收缩混凝土，即在混凝土中渗入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大于或等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补偿，为了实现混凝土连续浇注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，较长久性变形缝已有很大的改进并广泛任用。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，在混凝土面层起强化作用。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。

7、保护层和垫层厚度

《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)对防水混凝土结构规定：结构厚度不应小于250mm；裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通；迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。防水混凝土结构底板混凝土垫层，强度等级不应小于C15，厚度不小于100mm，在软弱土层中不应小于150mm。工程实践表明如果结构厚度或迎水面钢筋保护层厚度小于规范限值常常是引起渗漏水现象的常见原因，因此规范修订以后对限值作了相应的提高，应引起注意。

地下室设计范文第2篇

关键词：地下结构；浮力；抗拔桩；荷载

Abstract: the underground structure of the widely used to solve the problem of heavy space, by change of ground water, completes the basement is one of the primary task to the basement foundation design, underground water level is low, the basement take compressive pile, the underground water level is higher, the basement will need to design of tension piles, this paper mainly analyzes the underground water level when high basement should be according to the foundation pile resistance to pull out of the pile design process.

Keywords: underground structure; Buoyant; Tension piles resistance; load

中图分类号：O434.19 文献标识码：A文章编号：

为了保证城市的发展不占用过多的土地，当前的城市发展选择了大力开发地下空间。由于地下结构工程是最近几年迅速发展起来的，还没有具体的设计规范，设计中存在大量的不确定性，特别是抗浮设计。抗浮设计是地下结构设计的重点，如果设计不合理，容易出现工程事故，影响生命安全并造成经济损失。近年来，研究人员越来越重视地下结构的抗浮问题，但是还未提出一套科学合理的抗浮设计方法。本文主要分析了浮力计算的原理和抗拔桩的设计思路。

1.设计水位选取

地下水位受自然环境和人类活动影响很大，呈不同的变化规律，设计应根据选取的不利状态合理的利用地勘报告所给出的水位变化，确定抗浮设计水位及抗压设计水位。

2.浮力计算的方法

图1为计算模型，这种情况最普遍，潜水水面是设计水位，隔水层在下层，不需要折减浮力的计算值，水浮力计算公式为：（为抗浮设计水位高度，值为最高静水水位和基底标高之差）。

图 1计算模型

3.桩基设计受水位变化的影响

3.1水位变化幅度

气候条件变化影响水位的变化，勘测部门应该长期跟踪观测拟建场地和勘察水文地质，记录好各项数据并总结出观察期内的历年的水位最高值和最低值，作为设计人员设计的参考数据。

3.2桩的受力性状

桩的受力性状由地下建筑受力状态决定，其根本原因在于地下水位的变化。比如，单建式地下室埋深浅、水位高且变化范围大时，水位变化会造成荷载组合形式的变化，可能会导致抗压桩取代抗拔桩。因此，设计人员应该分情况分别讨论这两种情况，但是，设计过程中这个问题往往被忽略。各工况下没有科学的荷载组合方法和统一的荷载，下文将分析一种变化水位的桩基设计方法。

3.3考虑水位影响的抗拔桩设计方法

设计思路：①计算浮力：根据最高和最低的结构设计水位计算水浮力，②荷载组合：恒载有结构自重和地下室顶板覆士，活载有车库内车辆和地下室顶板处车辆，水浮力取抗浮设计状态下的浮力。有上浮问题的地下室在验算地下室抗浮能力时不考虑活荷载，恒荷载分项系数应取0.9，水浮力分项系数取1.0

当0.9恒载

桩数=（最大水浮力X 1.0 - 恒载X0.9）/抗拔桩承载力

当0.9恒载>1.0水浮力时，为抗压状态，桩形式为抗压桩，抗压桩设计公式为：

桩数=（活载X1.0+恒载X 1.0 - 最小水浮力X0.9）/桩竖向承载力设计值

③确定单桩承载力与桩数。抗拔桩的确定可以分为两种情况：a桩基始终处于抗拔状态，选取合适的持力层确定桩长，计算出单桩抗拔承载力，即可计算出总桩数。b水位变化，基桩处于抗压状态，根据地勘报告数据得出桩抗压承载力设计值后，确定桩数。抗压设计总桩数与抗浮设计总桩数中的较大值即为最终桩数。

④抗拔桩桩身强度设计；⑤抗拔桩桩身裂缝控制。为防止桩身裂缝过大，引起钢筋锈蚀，则需验算使其最大裂缝宽度满足规范要求。

4.工程算例

某单层单建式地下车库，框架结构，基础采用桩基加抗水底板，柱距8.4mx8.4m，柱底承担的结构自重标准值为2620 kN，活荷载标准值为1057 kN，枯水期最低水位高度2m，抗浮设计水位4m，采用采用24m Φ600灌注桩，桩身混凝土强度等级C35，取抗拔桩承载力800 kN，单桩竖向承载力设计值1000 kN。

4.1计算水浮力

(1)抗浮状态下，设计水浮力为：；

(2)抗压状态下，设计水浮力为：。

4.2计算桩数

由上述公式得

(1)抗浮状态下，桩数为：

（40X8.4X8.4X 1.0 2620X 0.9）/800=0.58取n=1

(2)抗压状态下，桩数为：

（1057X 1.0 +2620 X 1.0 8.4X8.4X20 X 0.9）/1000=2.4取n=3

因此，桩数取n=3。

4.3抗拔桩桩身强度设计

根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）正截面受压承载力公式：

N≤ Ap・fc・ψcψc取0.7

Ra ＝Ap・fc・ψc /γz ＝（3.14X6002/4）X16.72X0.7/1000/1.35 ＝ 2450kN>1000kN(满足要求)

4.4桩身抗裂计算

选用814，满足灌注桩最小配筋率及构造要求，As=1232mm2

ρte ＝ As / Ate=1232/282600=0.004

σs =Nq/As=155X1000/1232=125.9 N/mm2（Nq =（40X8.4X8.4X 1.0 2620X 0.9）/3=155 kN）

ψ ＝ 1.1 - 0.65ftk / (ρte・σs)=1.1-0.65X2.2/0.01X125.9=-0.039

ωmax ＝αcr・ψ・σs・(1.9cs + 0.08deq / ρte ) / Es=2.7X0.2X125.9X（1.9X55+0.08X14/0.01）/ 200000 =0.074mm

5.结束语

上文可总结为两点：(1)设计抗浮桩要考虑抗压和抗浮两种状态的最不利组合，即最不利荷载组合和水位变化的最高最低水位。只有这样才能保证地下室结构在抗压和抗浮两种状态下结构的安全。(2)地下室桩基当按抗拔桩设计时不仅要计算单桩抗拔承载力，而且需验算桩身强度及裂缝是否满足要求。

参考文献：

[1] 裴豪杰.地下结构的抗浮设计探讨[J]．福建建筑，2004；86(1)：59―60．

[2] 李，李峰 抗拔桩设计方法.中国煤炭地质，2003；15（1）：48-50

[3]防空地下室结构设计手册．中国建筑工业出版社，2008

[4]建筑桩基技术规范 JGJ94-2008

地下室设计范文第3篇

1、关于柔性防水层的设计问题

李书山等从工程实际出发，指出地下室底板迎水面柔性防水层的种种弊端，主要是“柔性防水层与需防水的结构主体实际上是不密贴，防水层与结构底板之间容易产生剥离脱落”，“柔性防水层只要一处有缺陷而漏水时，则整个隙缝将会充满水，柔性防水层失去其意义”。因此，他们建议改为背水面刚韧性防水，即在底板面上用聚合物水泥砂浆或渗透结晶刚性防水材料等作内防水层。而王天网认为“地下室内防水，无论选用卷材还是涂料都和基层难以达到牢固粘结。一旦混凝土渗水，会把内防水层破坏，劳民伤财”。牛光全认为“从原则上否定外防水是不恰当的，外防水将水拒之地下结构物之外，是真正的防水层，实为上策；一旦地下水侵入地下结构，内防水层就难以长期抵抗水压，难免渗漏之虞，应该视内防水为不得已而为之的下策”。

笔者同意王天、牛光全之观点，在迎水面作防水层是阻挡水侵入混凝土结构的附加措施，从理论上讲得通。在背水面作防水层，如何防止地下水侵蚀混凝土，这一内防水层能否抵挡水压产生的渗漏，令人存在疑虑。作为规范不能把外防水改为内防水，这是原则问题。

业内人士普遍反映，近年地下结构长大化，地基复杂，且受施工气候和工期影响，搞好外防水、使其“天衣无缝”确实困难。以笔者指导施工的地下室为例：武汉国际会展中心地下二层，平面尺寸161m×153m，用sbs卷材作外防水层，正值雨季施工，由于工期紧，雨停稍干后就铺卷材，施工时也没有涂刷潮湿界面隔离剂，这层外防水整体质量就难以保证。该工程采用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土浇筑。竣工五年无渗漏，业主认为，防水全靠混凝土。

笔者遇到许多地下室为桩板结构，桩头几百个至几千个，底板与桩头的柔性防水层如何联成一体，施工单位十分头痛，质量也难以保证。难怪李书山等提出内防水的工法。笔者不是反对外防水做法，在实际工程中，确实存在设计与施工、防水施工与工期等矛盾的现象，外防水如同虚设，这些问题亟待解决。

2、结构自防水是否可靠

王天认为，钢筋混凝土自防水在南方成功事例多，而在北方成功者鲜见。因为“混凝土密实是阻止渗水的关键，然而高的密实度又很难达到”，“既然自防水难以实现，外加柔性防水层对混凝土结构进行保护就成了必需”。我认为这一观点颇有偏误。从1990年起，我国大力发展泵送（商品混凝土，在混凝土中加入减水剂后，水胶比从以往0.5以上降至0.35～0.50，而混凝土的坍落度从60～80mm提高到160～180mm，混凝土具有良好的流动度，只要稍为震捣，混凝土变得很密实，极少出现蜂窝现象。大量工程实践表明，这种泵送混凝土不但强度高，而且抗渗标号大于s15，渗透系数远小于（5～8）×10-10cm／s。根据我国现有混凝土技术，使混凝土高度密实已不成问题。由于混凝土存在收缩开裂的弱点，可能成为渗水通道，我国在设计上采用每30～40m设一道后浇带，等混凝土收缩40～50d后再用膨胀混凝土回填，这是解决结构收缩裂缝的有效措施。近10多年来，许多地下工程采用补偿收缩混凝土和纤维混凝土作地下室的结构自防水材料，进一步提高了地下结构的抗裂防渗功能。据2003年统计，全国膨胀剂用量约80万t，以平均40kg／m3计，折合防水混凝土达2000万m3。目前我国混凝土外加剂和高性能混凝土技术已普及，混凝土质量已大大提高，这是地下结构自防水的保证。另外，王天提出的钢筋混凝土自防水施工中存在的一些不利因素，其实在柔性防水层施工中也存在，这只能靠工程质量“终身制”去解决。

3、外防水层设计是否应“一刀切”

gb50108—2001《地下工程防水技术规范》实施后，北方许多设计院不管地下室大小，一律要设外防水层，因为要执行规范。而在南方许多地下室设计中，尤其底板为桩板结构，或反梁底板，或1～2m厚的大底板，多采用混凝土结构自防水而取消外防水。这就存在是否“一刀切”问题，它的依据是什么？

笔者认为gb50108—2001《地下工程防水技术规范》要遵守，它是成功经验的总结，但是，也要根据地下室的结构和水文地质条件进行切实可行的防水设计。对于地下有侵蚀水的地下室，一般要设外防水层。

摘要：针对明挖法施工的地下室防水设计，指出地下室能否长久防水，关键在于结构自防水，附加外防水是重要的保护措施，但不宜“一刀切”；应根据地下室结构特点、水文地质和施工条件等，来选择业已成熟的防水设计方案，如采用补偿收缩混凝土做底板的结构自防水，可取消外防水，尤其对于桩板或厚板结构的底板。

地下室设计范文第4篇

关键词：地下室;抗浮设计;概念

Abstract: the basement anti-uplift design is often neglected, and lead to adverse consequences is the basement float, basement floor crack ooze water, etc., are directly affect the structure of normal use and even is safe. Therefore, the basement anti-uplift should cause enough attention. This paper introduces the basic concept of basement design, and connecting with the engineering example discusses basement anti-uplift design.

Keywords: the basement; Anti-uplift design; concept

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

地下建筑物的抗浮设计关系到结构设计使用年限内的安全问题, 抗浮设计措施应根据工程地质资料、施工条件、地下结构情况进行周密的设计计算、精心施工, 尤其注意在施工阶段的抗浮问题。设计中应考虑工程造价的合理性, 并尽量利用一些简易的抗浮措施, 以达到降低工程造价的目的。

一、抗浮设计中基本概念

在多个地下室因水浮力作用而引发的工程~故中，我们发现有些设计人员对地下水的作用认识不足，抗浮设计的基本概念不够清晰，常见的有下列几种情况：

1、有些设计人员经常把设计重点放在地下室的梁、板、柱、墙的结构构件设计上，往往忽视整体抗浮验算分析，忽视施工的抗浮措施，总认为具有上万吨自重的地下室是怎么也不可能浮起来。

2、地下室底板裂缝、漏水，甚至成为地下游泳池，实质上大部分是因为地下水的作用远大于设计荷载而造的工程事故，有些设计人员却错误判断为温度应力作用、砼施工质量问题等。

3、对于地下水位高的地下室应进行整体抗浮和局部抗浮验算。对于基底为不透水土层的地基（基岩、坚硬粘土），深基坑支护又采用了止水帷幕或桩、锚、喷射混凝土联合支护，忽视水的浮力。试想万吨级以上大船能在江、河、海中航行，可见水的作用力之大。地下室就像一条“船”，地下室底板和侧墙形成一个密闭的船身，它的水浮力有多少呢，是它浸泡在水中的体积乘以水的容重，可见水浮力之大。地下室的抗浮设计就是要使这个船既不上浮，船身又不破坏，因此，地下室的抗浮设计应进行整体抗浮和局部抗浮验算。

然而有些设计人员对上述最基本的概念还不够清晰，例如，有些设计人员只对地下室底板的梁、板、墙在地下水浮力荷载作用下的强度计算，未做整体抗浮的认真分析，特别是独立地下室、水池等，造成地下室整体上浮，给地下室结构带来严重破坏，难以进行复原处理。又如有些设计人员利用上部结构自重抗浮，只计算上部结构总自重标准值大于总的水浮力设计值，就认为抗浮设计满足要求。既不分析其上部建筑荷载的分布，又未计算局部抗浮，局部范围因抗浮力小于水浮力，底板隆起、造成地下室及上部结构局部范围内大面积破坏。再如，在地下室底板计算中只验算强度不进行变形的裂缝宽度的计算，造成底板产生裂缝，漏水严重，形成“地下游泳池”。

更值得一提的是，有些设计人员和施工人员对地表水作用认识不足，当地下室地基为不透水的岩土层、支护又严密的基坑，一般认为不存在水的浮力，因此造成施工期间或使用期间地下室上浮破坏的盲点，一旦暴雨来临，地面的地表水全流入基坑形成“脚盆”效应，即基坑为“大脚盆”，地下室成为“小脚盆”。施工期间一旦未及时采取降水措施就会将“小脚盆”浮起，使用期间若不将四周的回填土采用粘性土分层夯实形成止水层，也同样会产生“脚盆”效应。

另外，有些设计人员和施工人员忽视施工对地下室抗浮的重要性，设计图纸对施工时抗浮措施的要求只字不提，施工人员在施工过程中不关注降水，没有采取降水措施或在抗浮结构未达到设计预定目标时就停止了降水，导致在施工期间产生地下室整体上浮事件时有发生，产生上述现象的主要原因除经验外，主要是对我国现行的技术规范、规定不了解。例如《地下室防水技术规范》在第10章中明确规定了，“明挖法地下室防水施工时，地下水位应降至工程底部最低高程500mm以下，降水作用应持续至回填完毕”；建设部《建筑工程设计文件编制深度规定》的第4.4.3条第8款中，规定了“地下室抗浮（防水）设计水位及抗浮措施，施工期间的降水要求及终止降水的条件等”应在结构设计说明中明示；这些规定是经验的总结，我们应该严格按照相关规定做好地下室的抗浮设计和抗浮施工。

只要工程地下室基础底板标高低于该场地地下室抗浮水位标高, 设计时应考虑地下室的抗浮问题。我们通常采用两种做法来防止地下室整体上浮，一种为“压”，一种为“拉”。 当采用“压”的做法时，利用建筑的自重（包括结构及建筑装修、上部覆土等，不含楼面活荷载）平衡地下室水的总浮力，当不能平衡时，必须增加“拉”的做法，即采用桩或锚杆等来抵抗地下水的浮力。无论是“压”还是“拉”的做法，都必须进行整体抗浮验算，保证抗浮力（压重+抗拉力）大于水的总浮力。

对于大面积地下室上建有多栋高层和低层建筑，建筑自重不均匀，当上部为高层或恒荷载较大时，该范围的整体抗浮能力可能较高，但上部没有建筑或建筑层数不多的局部范围，特别应进行分区、分块的局部抗浮验算，例如：柱、桩、墙的压力或拉力能否平衡它所影响区域里的水浮力总值。因此在结构设计中，设计人员除了要进行梁板墙柱结构构件的强度验算、变形验算和裂缝验算，还应进行地下室局部的抗浮验算。

二、工程实例

1、工程概况

某工程地下室一层, 上部由主楼( 17 层) , 附属楼( 4 层) 等两个单体组成, 主楼为钢筋混凝土框架剪力墙结构, 附属楼为钢筋混凝土框架结构。工程所在地区抗震设防烈度为六度, 场地类别为Ⅱ类, 设计基本地震加速度值为0. 05g , 设计地震分组为第一组。地基基础设计等级为乙级, 基础采用钢筋混凝土冲钻孔灌注桩。地下室底板结构平面布置( 见图1) , 地下室剖面简图( 见图2) 。

图1地下室底板结构平面简图

图2地下室剖面简图

2、抗浮设计地下水位标高

确定用于计算地下室水浮力的设计水位, 当有长期水位观测资料时, 场地抗浮设防水位可采用实测最高水位; 无长期水位观测资料或资料缺乏时, 按勘察期间实测最高稳定水位并结合场地地形地貌、地下水补给、排泄条件等因素综合确定, 由地质勘察部门提供, 具体体现在岩土工程勘察报告中。只要工程地下室基础底板标高低于该场地地下室抗浮水位标高, 设计时应考虑地下室的抗浮问题。若地下室自重小于地下水浮力作用, 应设置抗浮锚杆或抗浮桩。

3、抗浮桩的布置

本工程5 轴~ 8 轴间为纯地下室, 两端上部分别有主楼和附楼, 因此两端地下室部分建筑物自重较大, 足以抵抗地下水浮力, 在使用期内靠自重抗浮是没有问题的。而对于纯地下室部分, 建筑物自重较小, 靠自重抵抗地下水浮力不能满足抗浮要求, 所以该工程仅在5 轴~ 8 轴间的纯地下室部分考虑布置抗浮桩。抗浮桩的布置与抗压桩的布置一样要做到结构设计最省, 就要做到力的传递路线最短。常见布桩大致有三种形式: A、柱下承台布桩, B、柱下地梁上布桩, C、板内布桩。本工程按板内均匀布桩, 并在桩位上设置承台与地梁( 如图1) 。这样在水浮力作用下传力比较直接均匀, 且在抗浮桩满足抗浮承载力要求的情况下, 桩与承台可作为地梁的支座, 使得地梁跨度大大减少, 同时地下室底板的跨度也会相应减少, 减少了用钢量, 节省了造价。

4、抗浮桩的验算

抗浮计算无统一的计算公式, 各设计者采用各自的计算公式。该工程笔者抗浮计算按下式:

G+ nR a > 1.1F w式中

G ―― 柱底传来恒载标准值即建筑物自重包括覆土自重( 向下)

N――柱下抗浮桩的桩数

Ra――抗浮桩的单桩抗浮承载力特征值

Fw ――与柱对应的受荷范围内地下水浮力标准值( 向上)

该公式中荷载标准值对应于桩的特征值, 相当于基础地耐力计算式, 概念较为明确, 且在验算建筑物的抗浮能力时不应考虑建筑物上的活荷载。水浮力标准值F w = H w×10× A,H w 为水头高度, 即抗浮设计水位与地下室底板底之间的高度,A 为水浮力的作用面积。因地下室抗浮是一个十分重要的问题, 若考虑不当将会带来严重的后果, 且补救较为困难, 所以抗浮验算时安全系数取1.1。另外在设计中有许多对抗浮有利的因素在公式计算中无法体现, 且均未予以考虑，如粘性土的阻水作用, 地下室侧壁的侧阻作用, 底板与土壤的粘结力和吸力均未记入, 上部建筑物及地下室的整体刚度很大, 上部建筑物的压重在地下室部分的扩散作用均未考虑, 这些有利因素均可作为安全储备。

该工程桩基抗浮验算时分两种情况, 一种为柱下抗浮桩,另一种为非柱下抗浮桩。对于柱下抗浮桩( 取6 轴交F 轴处柱下桩计算) 建筑物自重及覆土自重的标准值G= 1755kN, 而该处承受的向上的水浮力标准值Fw = 1037kN, G > 1.1 Fw , 说明在有柱子的情况下, 建筑物的自重及覆土自重比受到的水浮力大很多, 足以满足抗浮要求而无需抗浮桩。因此, 对于柱下桩可不考虑抗浮要求, 仅需满足竖向抗压承载力就可以了。对于非柱下抗浮桩( 取6 轴~ 7 轴交F 轴~ G 轴中间处非柱下桩计算) , 由于其承受的建筑物自重较小, G= 489kN, Fw =1037kN, G< 1.1Fw 。因此, 非柱下桩必须考虑抗浮要求。根据工程地质勘察报告提供的数据及土层情况, 经计算确定该工程抗浮桩的单桩竖向抗浮承载力特征值Ra= 680kN, 因此,根据上述抗浮计算公式G + nRa > 1.1Fw, 489kN+ 680kN= 1169kN> 1.1×1037kN, 满足抗浮要求。

参考文献：

[1] 戴西行,杜涛,李轶慧.抗浮锚杆在烟台某大型车库中的应用[J]. 中国水运(下半月刊). 2011(02)

[2] 魏坤,戴西行,杨勇.地下室抗浮锚杆布置方式设计探讨[J]. 山西建筑. 2011(08)

[3] 毛国栋,赵英轩,戴西行.深水立管涡激振动非线性响应及疲劳分析[J]. 中国水运(下半月). 2010(05)

地下室设计范文第5篇

关键词：地下室；防火分区；优化设计

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;

中图分类号：TU92 文献标识码：A 文章编号：

1地下室设计的重要意义

城市是现代文明和社会进步的标志，是经济和社会发展的主要载体。伴随着我国城市化的加快，城市建设快速发展，城市规模不断扩大，我国城市中心地带的土地供需矛盾越来越严峻，迫使着建筑事业及交通事业朝着新方向发展，以高空建筑和地下空间为主的施工越来越受到人们的关注。

建筑工程的地下室成为城市地下空间的重要组成部分。地下室的设计要做到与地面规划的协调性与系统性，形成一个完整的体系，地上地下协同发展。在高层建筑地下室的开发利用当中，要重点突破、协调发展，以大型骨干建筑为纽带带动地下室建设的发展。目前，做好地下建筑设计研究已成为设计领域人士研究的热点，但是由于地下施工环境的特殊性、工种的复杂性以及质量的多变性要求，其在设计和施工中也存在着特殊要求。地下室的开发不能只搞单一的某一项工程，而是要综合考虑各方面的需要，竖向分层开发与地面建筑相呼应、相衔接。

2地下室建筑设计的难点

随着城市的飞速发展，城市住房供应不断紧张，加之受到城市私家车辆增多的影响，开发和建设地下建筑物深受着人们的重视，已成为解决城市土地供应矛盾的主要手段，也是缓解住房压力的首要因素。

在目前的建筑工程项目中，地下室建筑工程极为复杂，涉及到的专业性较强，这就需要在设计工作中综合考虑防火、防水、防震、通风、人防等多个方面的要求。但是因为很多地下室在建筑设计的时候都只是考虑到正常使用极限设计情况，对于施工过程和洪水期没有给予应有的重视，使得工程中经常会产生渗漏、沉降等质量隐患。地下室作为建筑工程结构中一个系统化工程，其涉及到工程设计、工程施工、材料选择等多方面因素，因此导致的工程施工难点也偏多。但是概括分析来说，在地下工程设计中主要的难点在于平面设计、防火设计、防水设计等方面。

3建筑优化设计要点

对于地下建筑工程优化设计工作而言，其在设计工作中主要的工作重点在于平面设计、防火分区设计、防烟分区划分等方面。下面就这些方面的设计重点进行探讨。

3.1平面设计

在地下室建筑的平面设计工作中，各种流线型的组织规划非常重要。可以说流线型组织的布局好坏直接影响到地下空间的使用质量，也关系到地下空间的使用安全。在流线形设计的作用在于发生各种灾害的时候可以及时的疏散地下人群，以减少因为人群疏散困难而引起的人员伤亡。由于地下室使用功能的不同，在地下结构流线形的布置中也存在着显著的差异性和特殊性，在设计中有的比较分散而有些又较为集中，因此就需要设计工作人员在工作中按照具体的设计标准、工程特点来进行分析。根据当前我国的地下建筑结构特点进行分析，其最为常见的地下结构包含有地下车库、地下商场等，这些结构本身具备着功能多样、人流量大、线性复杂的特点，因此在布置的过程中除了设置好通往上层建筑的楼梯之外，下沉式庭院也不失为一个重要的疏散方式，这样能够大大的减弱核芯筒的负担，提高地下结构的安全性。

3.2地下空间优化设计

（1）防火区划分

正确划分防火分区，对于火灾时防止烟气扩散、阻止火势蔓延、保证人员疏散、赢得扑救时间和减少火灾损失都具有重要意义。而防火分区设计不合理、防火分隔措施不严密是造成火灾蔓延的主要原因。为了真正使防火分区划分得合理有效，我们认为必须做到以下两个方面：

首先、根据建筑工程的性质，按照国家的消防技术规范确定防火分区的允许最大面积。在划分防火分区时，人防工程的防火分区按使用面积计算，其它建筑按建筑面积计算。设有自动灭火系统的防火分区，其允许最大面积可按规定增加一倍；局部增设时，增加面积应按该局部面积的一倍计算，而不能机械地全部面积增加一倍。

其次、建筑地下部分的防火分区划分，应严格按照消防技术规范的面积限制，利用功能分区来划分防火分区。根据地下工程的特点，设计人员应合理确定防火分区允许最大面积，按不同的性质划分防火分区。方法有：①大型建筑的地下部分划分防火分区时可按功能分片再分区。如分成人防工程、设备用房、公共场所、停车库等片，各片同样要用防火墙分 隔。②水泵房、空调机房、配电室等不同用途的房间均可单独作为一个防火分区。③设置固定灭火设施即能迅速有效扑灭火灾，又是扩大防火分区面积的有效方法。

（2）防烟分区划分

在地下室防烟工程设计中，防烟分区的划分条件：①不设排烟设施的包括地下室,不划分防烟分区;② 防烟分区不应跨越防火分区;③ 对于那些特殊用途的地下室在设计中不应当单独设置防烟分区，对有特殊用途的场所如地下室、防烟楼梯间、消防电梯、避难房间等,应单独划分防烟分区。在目前的地下室工程设计中，做好防烟分区工作能够有效的保证在一时间内将高温烟气控制在一定范围内并及时的加以排除，从而有效控制烟气扩散，减少火灾蔓延。

4地下室设计技术要点

4.1排水设计要点

在目前的地下室工程设计中，做好排水设计至关重要，比较理想的方法是在地上建筑物与地下室建筑物顶板之间增加一个夹层，将上部的建筑物排水管全部敷设其中，然后利用这些管道将上部建筑物所产生的水流排除建筑之外。这种设计方法的选用要求地下室所有的结构都必须要埋设在地面之下，否则的话很难达到这一点的工作要求。而且还可以通过在地下室内设置管道井的方式来达到排水目的。近年来，伴随着地下室空间功能的不断强大和使用要求的不断提升，地下室排水设计要求也越来越严谨，这也为设计工作的开展提出了新要求。一般在设计工作中我们不仅要各负其责，其与功能之间的布置均要以紧凑、全面的方式进行。

4.2防水设计

地下室防水工程是地下工程中的一个关键环节，但是又因为它是一个隐蔽工程，且地下条件复杂多变的特点，使得其在整个地下室设计中是最难解决的问题。在目前的工程施工建设中，常见的地下室防水方法主要有钢筋混凝土自防水技术和防水材料自防水技术两种。其中目前工程建设中常用的防水材料主要包含有沥青以及相关制品。在设计工作中，对于材料的选用必须要从材料的性能、抗拉强度、断裂延伸率、耐温性、透水性、老化指标等环节进行研究，从而选择科学、合理的材料。

4.3防火设计

为了充分利用建筑空间，大部分停车库均设置在地下。发生火灾时产生的浓烟不易排出，大大增加了人员疏散的难度，因此控制防火分区的面积，增加汽车库的自救能力尤为重要。控制火灾规模，防止火灾大面积蔓延，使火灾的损失降到最低值，最有效的方法就是根据建筑面积或层次将地下室划分为若干个防火分区。

5结语

地下室建筑的设计是一项非常复杂的系统工程，需要综合考虑使用功能、防水、防火、抗渗、通风以及采光等多个因素；应在合理的功能布局的前提下，各工种综合考虑，才能使设计的地下室满足个方面的要求，顺利投入使用。

参考文献：

[1] 刘程洲.在动态设计中寻求统一——浅谈人防工程非防护部分设计[J]. 工程建设与档案. 2002(04)

地下室设计范文第6篇

关键词：建筑工程；地下室结构设计；结构平面设计；抗震设计

中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：

Abstract: with the rapid development of the high-rise building, the construction equipment room, underground fire pools and multi-function car parking Spaces are used in the basement, so in high-rise building design, the basement structure design difficulties of various, is of great significance. This paper analyzes the structural design of the difficulties in the basement, and accordingly put forward the optimized design scheme.

Keywords: building engineering; The basement structure design; Structure design, Seismic design

1.引言

目前城市土地资源日益紧缺，建筑及城市交通有逐渐向地下发展的趋势。然而，建筑由于其功能和结构本身的需要，大多设置了地下室。随着建筑层数的日益增高，地下结构已向多层发展，其结构设计、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、施工复杂，也容易出现质量问题，因而对设计和施工有一定的特殊要求。

2.地下室结构设计难点概述

地下室工程涉及的专业极为复杂，在建筑的地下室结构设计时，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。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。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏，加上地下室防水工程是一项系统性工程，涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素，因此造成了地下室结构设计难点繁多，一般来讲概括起来为：（1）结构平面设计；（2）抗震设计；（3）地下室抗浮、抗渗设计；（4）外墙结构设计。

3.建筑工程地下室结构优化设计

3.1结构平面设计

在高层建筑的地下室结构设计时，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设计规定长度时，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。设计人员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，达到不设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方法难以解决，设计人员应合理地调整平面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，而将变形缝设置在通道处，这样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，例如在侧壁外作附加通长采光井，而采光井外壁又不能与地下室顶板整体连接，会造成地下室保证结构稳定功能的丧失，不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面，不能满足高层建筑的埋深要求。

3.2抗震设计

一般来讲地下室抗震设计中较为常见的问题为：多层建筑中半地下室埋深不够，房屋层数包括半地下室层已达8层，层数和总高度超过要求，违反GB50011-2001第7.1.2条。地下室顶板为上部结构嵌固端，地下室一层抗震等级定为三级，而上部结构为二级，按GB50011-2001第6.1.3条地下室也应为二级。

若地下室设计不当，对其整体的抗震性能会产生较大的影响。根据施工图审查要点，一般来讲，对于半地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度，才能不计算其层数，总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上部结构的墙柱应协调统一。对地下室顶板室内外板面标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成错层，应采取一定的措施进行处理，否则不应作为上部结构的部位。相关规范明确规定，作为上部结构部位的地下室楼层的顶楼，盖应采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构的部位。结构计算应向下计算至满足要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上计算，并应包括地下层。

3.3地下室抗浮、抗渗设计

一般来讲，此类设计常见问题为：地下水位未按勘察报告确定，或勘察报告未提供计算浮力的地下水位及其变幅，违反了GB50007-2002第3.0.2条；斜坡道未进行抗浮验算，斜坡道与主体分缝处未作处理；抗浮验算不满足要求，不符合GB50009-2001第3.2.5条。

地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据。实际在地下室抗浮设计时仅考虑正常使用的极限状态，而对施工过程和洪水期重视不足，因而会造成地下室施工过程中因抗浮不够而出现局部破坏。另外，在同一整体大面积地下室的上部常建有多栋高层和低层建筑，由于地下室的面积较大、形状又不规则，且地下室上方的局部没有建筑，此类抗浮问题相对难以处理，须作细致分析后再进行处理。地下室结构设计除应满足受力要求外，抗渗也是其中一个重点。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，要达到抗渗目的，一般可采取以下措施：（1）补偿收缩混凝土。在混凝土中掺微膨胀剂，以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时，即可控制裂缝；（2）膨胀带。混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形，而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝士连续浇注无缝施工；（3）后浇带。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，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，如侧壁增加水平温度筋，在混凝土面层起强化作用；侧壁受底板和顶板的约束，混凝土胀缩不一致，可在墙体中部设置一道水平暗梁抵抗拉力。当然，在采取以上措施时，同时要注意混凝土的养护。

3.4地下室外墙结构设计

为了满足抗渗要求，地下室外墙（以下简称外墙）的厚度一般不应小于250mm，混凝土强度等级常用C20~C30。

3.4.1．荷载：竖向荷载有上部及各层地下室顶板传来的荷载和外墙自重；水平荷载有室外地坪活荷载、侧向土压力、地下水压力、人防等效静荷载。

3.4.1.1室外地坪活荷载：一般民用建筑的室外地面（包括可能停放消防车的室外地面），活荷载可取5kN/m2。有特殊较重荷载时，按实际情况确定。

3.4.1.2水压力：水位高度可按最近3~5年的最高水位确定，不包括上层滞水。

3.4.2荷载设计值：以前的算法地面活荷载取1.4外，其他包括水压力均取1.2。现依据《建筑结构荷载规范》，当活荷载占总荷载之比值不大于20%时，γG=1.35, γQ=1.40,ΨC=0.7，综合分析后外墙各项荷载分项系数均取1.30。

3.4.3荷载计算：

3.4.3.1地下室无横墙或横墙间距大于层高2倍时，其底部与刚度很大的基础底板或基础梁相连，可认为是嵌固端；顶部的支座条件应视主体结构形式而定。当与外墙对应位置的主体结构墙为剪力墙时，首层墙体与地下一层外墙连续，可以对外墙形成一定的约束。但是，主体结构的外墙往往开有较大的门窗洞口，其对外墙的约束很有限。当主体结构为框架类结构（包括纯框架和框剪）时，外墙仅与首层底板相连，首层底板相对于外墙而言平面外刚度很小，对外墙的约束很弱。所以，外墙顶部应按铰接考虑。地下室中间层可按连续铰支座考虑。这样，地下室外墙就如同下端嵌固、上端铰支的连续梁。

3.4.3.2地下室内横墙较多且间距不大于层高2倍时，地下室外墙就如同下端嵌固、上端铰支的连续双向板。

3.4.3.3有的工程基础底板上有较厚的覆土，这时最下层外墙的计算高度应视该层地面做法而定。如为混凝土面层较厚的刚性地面，且在基坑肥槽回填之前完成地面做法，则外墙计算高度可算至地下室地坪。而实际施工顺序往往是出地面后肥槽立即回填，而地下室地面在完成机电管线布置后才施工，相隔很长时间。这种情况下，外墙计算高度就应算至底板上皮。为了减小外墙计算高度，可在外墙根部与基础底板交接处覆土厚度范围内设八字角，并配构造钢筋，作为外墙根部的加腋，加腋坡度按1：2。这时外墙计算高度仍可算至地下室地坪。

3.4.4为了便于配筋构造和节省钢筋，外墙可考虑塑性变形内力重分布。塑性计算不仅可以在有外防水的墙体中采用，也可在混凝土自防水的墙体中采用。塑性变形可能只在截面受拉区混凝土中出现较细微的弯曲裂缝，不会贯通整个截面厚度，所以外墙仍有足够的抗渗能力。

3.4.5 墙配筋计算：外墙除承受水平荷载外，还承受上部结构及各层地下室顶板传来的荷载和外墙自重等竖向荷载。所以，严格来讲，外墙应按偏心受压构件计算配筋。但在实际工程设计中，考虑竖向荷载产生的截面应力很小，而且为了计算方便，仅按墙板平面外受弯计算配筋。当竖向荷载很大时，也可分别按受弯和轴心受压计算墙体配筋，然后将二者叠加。

3.4.6外墙保护层厚度：按〈地下工程防水技术规范〉50108-2001-4.1.6条，“迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。”为强制性条文。但实际操作有困难之处。一方面外墙截面有效厚度损失较大，另一方面外墙一般较厚，且拆模早，养护困难。施工单位为了避免开裂，在50mm厚保护层内附加Φ8@200构造筋，与外墙受力筋间距很小，垂直浇捣混凝土困难。按〈混凝土结构设计规范〉50010-2002，外墙外侧环境类别为“二b”，内侧“二a”，据此，外侧保护层厚度25mm，内侧20mm。也是强制性条文。按〈混凝土结构设计规范〉执行。

5.结论

高层建筑地下室结构设计显然是一个复杂的过程，但是，只要把握设计要点，抓住设计重点，以合理的设计为前提，进行全面考虑，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、战略效益。

参考文献

[1]地下工程防水技术规程（GB50108-2001）[S]．

[2]建筑抗震设计规范（GB50011-2001）[S]．

[3]李享，谭素群．地下室结构设计中的若干问题[J]．山西建筑，2007，33（11）．

[4]朱炳寅，等．建筑结构设计规范应用图解手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．

地下室设计范文第7篇

关键词：地下室；抗浮锚杆

中图分类号：U455.7+1

一、工程概况

某项目由2栋塔楼和地下室（无上盖）组成，其中裙楼占地面积为10800m2为一层地下室，地下室底板标高为-5.1m，室外地面标高为-1.3m，地下室底板厚度为400mm。

工程场地属珠江三角洲冲积平原，岩土层按成因类型自上而下依次为：冲积土层（淤泥、粘土、砂土）、残积土层（粉质粘土）、白垩系（K）泥质粉砂岩带（全风化岩平均厚2.5米、强风化岩平均厚3.8米、中风化岩平均厚2.8米、微风化岩），基岩层埋深较浅，基础底位于全风化岩层。微风化岩天然湿度单轴抗压强度为25Mpa。地下水位为室外地面标高下1.0米。

根据本工程场地岩土工程地质条件，结合地下室的埋深情况（埋深约4m，无上盖建筑物），需选择合理的抗浮措施，防止地下室上浮。鉴于岩层较浅，通过多种方案的比较，认为采用锚杆抗浮方案较适合本工程。该方法施工简便，抗浮效果好，造价低。

二、地下室抗浮设计

（一）抗浮锚杆类型的选择

锚杆在材料选择上有：钢绞线、高强纲丝和钢筋（螺纹钢筋），如选择钢绞线或高强钢丝时，锚头应采用专门的锚座和锚具。对锚具和锁锚技术的要求较高；采用钢筋时，施工较简便，锚头处理较简单，易于施工，效果较好，所以，选择钢筋杆较合适。下面列出几种钢筋锚杆的力学参数供分析选用【1】【2】：

钢筋

直径

（mm） 设计

强度

（kN） 钢筋与浆体

粘结力

（kN/m） 浆体与岩体

粘结力

（kN/m） Z锚杆孔径

（mm） 备注

Ⅱ级钢20 94.26 141.30 103.60 110

Ⅱ级钢22 114.03 155.00 122.10 130

Ⅱ级钢25 147.27 176.60 141.30 150

Ⅱ级钢28 184.59 197.80 158.30 168

Ⅱ级钢32 241.29 226.00 207.30 220

Ⅱ级钢36 305.37 254.30 235.60 250

（二）地下室浮托力计算

根据场地水文地质条件，地下水位标高为-2.3，地下室底板标高为-5.5 m，考虑洪水时地下水位升至室外地面，产生浮力的压力为：5.5 -1.3=4.2m，即为42kN/m2，荷载分项系数取1.2，地下浮力平均设计值为42×1.2=50.4 kN/m2，地下室结构自重平均17.5 kN/m2，需锚杆的抗浮力平均值为50.4-17.5=32.9 kN/m2。

（三）锚杆布置方案分析

抗浮锚杆的平面布置方案的优劣直接影响地下室抗浮设计方案的安全性和经济性。一般来说，锚杆抗拔力设计值越大，锚杆孔数就越少，越经济，但是作为地下室抗浮锚杆安装在地下室底板上，如果锚杆间距太大，则需要较厚的底板，这样又造成造价增高。因此，应选取一个较合理的间距和适中的锚杆抗拔力设计值，才能设计出既安全又经济的方案。

本工程地下室底板厚度为400mm，混凝土强度等级按C25考虑，锚杆受力按点荷载考虑，可计算得底板的抗冲切承载力为：aftumh。

=0.6×1.3×1784×350=487032N（487KN），取重要性系性1.1【1】，则487÷1.1=442kN，因此，在锚杆布置时，锚杆的抗拔力设计值宜取小于442kN作用在底板上的净浮力为50.4-0.4×2.5=40.4 kN/m2，单锚控制面积宜小于442÷40.4=10.9m2，锚杆间距宜小于 m =3.3m。由以上计算分析，采用均匀分布抗浮锚杆的布置方案较适宜。

由于每一柱位下有三根管桩，其每根桩抗浮力按80KN考虑，且考虑柱荷载对底板的压力的抗浮作用，二项合并作为一点荷载作用在底板上。

算列一：7500×8100柱网

单锚力设计值为（8.1×7.5×40.4-620）÷5=367kN

算列二：6600×8100柱网

单锚力设计值为（8.1×6.6×40.4-574）÷5=317kN

算列三：6000×7500柱网

单锚力设计值为（7.5×6.0×40.4-521）÷5=259kN

算列四：6000×7500柱网

单锚力设计值为（2）（7.5×6.0×40.4-521）÷4=324kN

-抗拔锚孔

（四）锚杆设计

1、锚杆钢筋截面面积计算（抗力分项系数取K=1.4）

A≥

A ≥ mm 选328（1847 mm ）

A ≥ mm 选422（1520 mm ）

A ≥ mm 选420（1256 mm ）

A ≥ mm 选422（1520mm ）

2、锚固长度计算

a、仅锚入可～硬土层时：

150孔

L ≥ = =21.8m

L ≥ = =18.8m

L ≥ = =15.4m

L ≥ = =19.3m

168孔

L ≥ = =19.5m

L ≥ = =16.8m

L ≥ = =15.4m

L ≥ = =19.3m

b、仅考虑入岩锚固力时

150孔

L ≥ = =3.63m

L ≥ = =3.14m

L ≥ = =2.56m

L ≥ = =3.21m

168孔

L ≥ = =3.24m

L ≥ = =2.80m

L ≥ = =2.29m

L ≥ = =2.86m

上述进行了土层锚杆及岩层锚杆的锚固长度计算，由于本工程地下室抗浮锚杆为永久性的结构，而土层锚杆在长期荷载作用下蠕变量较大，所以建议采用岩层锚杆，为了使抗浮锚杆工程达到既经济又安全的目的，建议在正式施工前进行锚杆实验，以准确确定锚固力参数。

三、锚杆施工要求

由上述设计计算分析结果，不同的抗拔力选用不同的钢筋组合：

锚杆抗拔力

（KN） 367 324 317 259

钢筋组合 328 422 422 420

成孔直径（mm） 150或168 150或168 150或168 150或168

入岩深度（m） 3.7或3.3 3.3或2.9 3.2或2.8 2.6或2.3

（一）锚杆应在桩基施工完成，地下室挖完毕且浇捣垫层后施工，采用岩芯钻机成孔，为确保钢筋保护层厚度，成孔直径应≥168。

（二）锚杆加工时，钢筋采用对焊或采用直螺纹接头，确保接头质量；每隔2m应设对中架，确保钢筋对中。

（三）注浆前必须清干净孔内残渣，采用#525普通硅酸盐水泥配制纯水泥浆，水灰比为0.45，注浆压力为1.0～1.5Mpa，浆液充满整个钻孔。

（四）为了确保锚杆钢筋的防锈效果，建议加设波纹套管保护（费用稍高）

（五）要求锚杆钢筋伸入地下室底内≥45d（d为钢筋直径）。

锚杆的平面布置形式及钢筋组合构造详见附图、附表。

（六）建议正式施工前，进行锚杆认准确定抗浮锚杆的力学参数，以便选择经济合理

的方案。

四、结束语

在地下水位较高区域，结构荷载不可以抵抗地下水浮力时，地下构筑物的抗浮难题接着而到来。通过对地下室浮力的计算，对锚杆材料选择、锚杆布置的选择、锚杆设计分析，认为采用岩石锚作为抗浮对策，既可满足安全必要，施工也方便、造价相对低廉。当然，规范还没有对该拉锚抗浮法做明确规定，且因为土的力学性能、参数离散性较大，施工时依然是应进行现场锚杆基本试验来确定设计基本参数。

参考文献

【1】 曾国机，王贤能，胡岱文：抗浮技术措施应用现状分析【J】。地下空间，2004（1）

地下室设计范文第8篇

关键词：地下室；人防设计；探析

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

1 多层地下室的特点

多层地下室以附建式工程为主，上部有坚固性的地面建筑物，有利于削弱冲击波、早期核辐射及炸弹的破坏作用，但工程形式及内部布局受上部建筑的影响较大。多层地下室由于埋深大由地面进入人防工程的出入口路径长，且通常地下室在用地红线范围内铺得较满。故室外出入口设置上困难较大。 多层地下室在防护单元和抗爆单元的划分上有其特殊性。当防空地下室满足相关的规范要求时。可不划分防护单元和抗爆单元。人防方案设计存在多种可性。方案的比选对造价影响很大。人防建筑设计主要包括以下几个方面：口部设计、主体设计、防火设计及平战转换设计。其中口部设计与主体设计是人防建筑设计的核心内容。下面结合平日设计工作经验对在多层地下室的人防建筑设计中应注意的一些问题进行分析与探讨。

2 设计中需要注意的问题

2.1人防区域位置的确定

设计方案的第一步，也是很关键的一步，先确定人防区域的基本位置。以某个总部基地人防工程为例，地下室共三层，每层建筑面积约44000m2，平时功能为车库。人防建筑面积16OOOm2功能为甲类六级二等人员掩蔽部。

方案一：人防集中设置于最下一层。人防区域设于地下三层。设8个防护单元。

根据《人民防空地下室设计规范》规定，人防区域宜设在最下层，若未设在最下层，宜在临战时对防空地下室以下各层采取临战封堵转换措施，确保空气冲击波不进入防空地下室以下各层。则防空地下室底板及防空地下室以下各层中间墙柱都要考虑核武器爆炸动荷载作用，这样计算不仅复杂。也很不经济。

优点：人防区域相对独立，自成区域，人防区以上各层仅按平时使用考虑。可利用的出入口数量较多。基本在利用原有出入口的基础上解决人防的主次出入口及疏散宽度问题。

缺点：防护单元和抗爆单元设置数量较多人防口部占用的空间较大，防护单元隔墙及抗爆墙量大，且需考虑防护的顶板区域面积大。

方案二：人防区域分两层设置。成为多层防空地下室。人防区域分上下两层分设于地下二层与地下三层，地下二层8000m2设4个防护单元，地下三层8000m2，设1个防护单元。

人防区域按上下两层迭加设置。这里需要注意的是切忌上一层人防区域下局部为非人防区。多层防空地下室划分防护单元可按水平方向上划分为不同单元也可按垂直方向上划分为不同单元。根据《人民防空地下室设计规范》规定，对于多层的乙类防空地下室和多层的核5级、核6级、核6B级的甲类防空地下室。当其上下相邻楼层划分为不同防护单元时，下层可不分防护单元和抗爆单元。

优点：防护单元和抗爆单元设置数量少，单元隔墙和抗爆隔墙数量减少。

缺点：可利用的出入口数量较少，相应需要增加较多的出入口，来解决最下一层的主次出入口及疏散宽度问题，楼梯出入口位置与地面商业建筑群较难协调，且增设的楼梯在穿过其上部各层地下室时有可能占用更多的停车位，造成经济效益的损失。再之规范对于下一层人防地下室可不分防护单元和抗爆单元的细节规定较多，如上一层有平时设备区或其他功能的非人防区兼杂其中，则很难满足规范对于上一层非人防区不得大于200m2的要求。

两个方案的最终取舍主要集中在地下室布局与停车位布置特点方面，而地下室布局很大程度上决定于地面建筑的平面布置形式和总体布局，该工程地面建筑平面布置规整，地下室停车布置效率高，无较多的建筑多余空间，出入口楼梯设置较困难，因此采用方案一。

2.2主要出入口设计

主要出入口是指战时空袭前、后。人员或车辆进出较有保障，且使用较为方便的出入口。主要出入口必须利用室外出入口设置，室外出入口指通道的出地面段(无防护顶盖段)位于防空地下室上部建筑投影范围之外的出入口。若坡道设为主要出入口后，则其在各层所经区域的顶板及侧墙、柱等均需考虑核爆动荷载。设计变得复杂、不经济。

在室外阶梯出入口数量不足，而坡道虽为室外出入口却在地下室中迂回曲折的情况下，可采取在地下层设置阶梯出入口上至地下一层的坡道出入口处，经阶梯转换至汽车坡道或自行车坡道的方法。这样通过转换，阶梯出入口可作为主要出入口，仅对阶梯及地下一层至室外坡道段及转换涉及区域考虑核爆动荷载。

2.3防护单元分区与防火分区的关系

人防防护单元分区与防火分区尽量结合设置，避免人防分区跨越防火分区。GB50038-2005与GB50038-94相比。防护单元的建筑面积做了较大的改动。原规范中人员掩蔽工程的防护单元按掩蔽面积不大于800m2。划分配套工程按掩蔽面积不大于2400m2。划分新规范中人员掩蔽部工程按建筑面积不大于2000m2。划分配套工程按建筑面积不大于4000m2。这个改动为人防分区与防火分区的结合提供了良好的条件。

2.4口部墙体的上下层对应关系

多层的防空地下室，宜考虑口部混凝土墙体的上、下层对齐。若仅上层地下室设有人防口部墙体，应考虑在下层是否有剪力墙支点，支点如何设置不影响平时的使用，这方面需要建筑与结构专业之间协调后再确定。

2.5人防疏散口设计

人员掩蔽工程战时总的疏散宽度应满足按掩蔽人数每100人不小于0.3m，且每樘门通过人数不应超过700人。对于人防工程的疏散宽度，除计入主要出入口、次要出入口宽度之外。可能还需设若干疏散口。疏散宽度必须考虑各层人防地下室同时进行人员疏散，疏散宽度需相应迭加，即不同单元合用出入口时，疏散宽度应按掩蔽人数之和进行计算。

2.6配套电站的设计

建筑面积大于5000m2的防空地下室需设电站，某地区以设计移动电站为主，当人防区设于最下层地下室时，通常移动电站也设于最下层，此时必须考虑移动发电机的运输问题。这里需要提到的是，移动发电机的运输区域不需参照人防主要出入口那样考虑加固，运输路线迂回曲折也是允许的。需要注意的是电站进风井与排风、排烟井之间的水平距离应不小于15m或高差不小于6m。

2.7人防通风井的平战结合设计

在不允许设置单独的战时专用风口时，人防进风井、排风井、排烟井可与平时的通风竖井结合设置、并应采取防倒塌、防堵塞、防地表水等措施。而附壁式室外通风口的防倒塌棚架必须考虑在地面部分与主体建筑脱开。进风口下缘距室外地坪的高度分两种情况，防倒塌范围内不宜小于1.0m，防倒塌范围外不宜小于0.5m。

3 结束语

目前，我国正处在工业化、城镇化快速发展的时期建设用地的供需矛盾十分突出。国务院发出通知要切实保护耕地，大力促进节约集约用地，对于建设用地要充分提高其土地利用效率是全面落实科学发展观的重要方面。地下空间建设量及开挖深度也不断增加。地下室面积变大层数增加。人防设计涉及的地下室由原先的普通一层增至地下两层、三层以至更多，而多层地下室的人防设计较单层地下室来说也要复杂得多。 本文只对其中设计人员容易困惑及疏忽的几个问题作了探讨。多层地下室中的人防设计较复杂，应坚持在确保战备效益的前提下，提高人防工程经济效益与社会效益的原则，在多层地下室的设计中多动脑筋，满足平战需要。

参考文献：

[1] 俞帆. 地下室人防建筑设计问题探讨[J]. 建设科技. 2009，(14).

[2] 徐锡根. 条件受限时人防工程主要出入口设计的探讨[J]. 山西建筑. 2011，(13).

[3] 苏剑良. 浅谈人防工程相关知识及地下室通风设计中的问题[J]. 商业文化(上半月). 2011，(07).

[4] 杨力贞. 浅谈人民防空地下室的电气设计[J].科技情报开发与经济. 2010，(32).

地下室设计范文第9篇

关键词：荷载 裂缝 弯矩分配法 地下室侧墙

地下室挡土墙设计是结构设计的重要内容之一，它所承受的荷载主要分为侧向压力和竖向荷载，侧向压力包括土压力、车辆荷载引起的侧向压力和作用在挡土墙上的水压力等，而竖向荷载有上部及地下室结构的楼盖传重和自重。风荷载或水平地震作用对地下室外墙平面内产生的内力较小。在实际工程设计中，竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用。

一般的工程中，墙后填土选用砂类土，采取正确的排水措施，可以忽略地下水对挡土墙的影响，当填土为黏性土时，土受水浸之后，其内聚力和内摩擦角均为明显减少，增大对挡土墙的主动土压力，当墙厚的填土有地下水时，作用在墙背上的侧压力有土压力和水压力两部分，计算土压力时，假设地下水位以上和以下土的内摩擦角和墙与土之间的摩擦角相同，土的重度对地下水位以下采用浮重度，对地下水位以上部分采用天然重度计算，而现实中则采用水土合算的方法，其适用于不透水和弱透水的黏土、粉质黏土和粉土。其实质就是不考虑水压力的作用，认为土空隙中的水都是结合水，因此不形成水压力。土颗粒与其空隙中的结合水是一整体，直接用土的饱和重度计算土体的侧压力即可。地下水位以下的土压力采用饱和重度γsat和总应力抗剪强度指标c和φ计算。显然这一方法在理论上讲仅适用于渗透系数为零的不透水层。然而，黏性土并不是完全理想的不透水层，因此在黏性土层尤其是粉土中，采用水土合算方法只是一种近似方法，可能低估了水压力的作用。

地下室挡土墙，其顶部因受到楼板的限制而不能产生明显的水平位移，在楼板支承处，地下室外墙没有水平位移，而在楼层中部，则由于土压力的作用，墙体发生弯曲变形，而外墙与顶板相连，顶板相对于外墙而言平面外刚度很小，对外墙的约束很弱，外墙顶部应按铰接考虑，地下室中间层可按连续铰支座考虑，地下室外墙就如同下端嵌固，上端铰支的连续梁。因此可视地下室楼板和基础底板为地下室外墙的支点，沿竖向取 1m 宽的外墙按单、双或多跨板（视地下室层数而定）来计算地下室外墙的弯矩配筋。墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定，但是由于地下室挡土墙除应满足承载能力极限状态要求外，还应满足正常使用极限状态要求，故还需验算构件的挠度跟裂缝宽度，按满足两个状态要求下的结果来配筋。

以下是潮州市某住宅的地下室侧墙算例：

该工程为地上十六层住宅楼，上部总建筑面积约18000m?，地下为二层地下室，功能为小型汽车停放库，地下建筑面积4920m?。

设计参数：

1、地下室侧壁土质（淤泥）参数：容重γ=16kN/m?，内摩擦角θ=7.77 ?，设防水位标高

H=-0.3m，地面堆载q=10 kN/ m?。

2、地下室侧壁参数：地下一层层高h1=3600mm，地下二层层高h2=3400mm，侧壁厚度t1=300mm。

3、材料参数：混凝土强度等级为C35，fc=16.7 N/mm?，钢筋抗拉强度为fy=360N/m?。

计算过程：

1、荷载计算，土压力按静止土压力计算：（水土合算）

地面堆载q= 10 kN/ m?，折合土厚度为H=q/γ =10/16≈0.6 m，

静止土压力系数Ko=1-sin7.77 ?≈0.85，

土压力 qC=Ko×γ×（H-0.3）=0.85×16×（0.6-0.3）=4.10kN/ m ?，

土压力 qB=Ko×γ×（H+H1）=0.85×16×（0.6+3.3）=53.1kN/ m ?，

土压力 qA=Ko×γ×（H+H1+H2）=0.85×16×（0.6+3.3+3.4）=99.3kN/ m ?。

2、弯矩计算，取1m宽板带，顶点按铰支座，按多跨梁弯矩分配法计算：（如图一）

3、配筋计算及裂缝验算：

1）支座A的弯矩设计值MA=1.35×0.85MAK=1.35×0.85×83.05=95.3kN・m

因ho=h-as=300-50=250mm，b=1000mm。

ξb=β1÷[1+fy/（Es×εcu）]=0.8÷[1+360÷（20000×0.0033）]=0.517

受压区高度 x=ho-√[ho-2×M/ （fc×b）]

=250-√[250?-2×95300000/（16.7×1000） ]

=24mm

纵向受拉钢筋 As=（ fc×b×x）/fy =（16.7×1000×240）/360=1112mm，

图一

实配钢筋 14@180+12@180，钢筋面积As=1483mm?

裂缝验算：

弯矩标准值：0.85MAK=0.85×83.05=70.6KN・m

最大裂缝宽度 ωmax=αcr×ψ×σsk×（1.9×c + 0.08×deq / ρte ） / Es

带肋钢筋的相对粘结特性系数 ：υ=1.0。

受拉区纵向钢筋的等效直径 deq=∑（ni×di ?） / ∑（ni×υ×di）=13mm

矩形截面受弯构件受力特征系数 αcr = 1.9

砼强度等级：C35， ftk=2.20/mm ?

对矩形截面的受弯构件：ρte =As / Ate =1483/（0.5×1000×300）=0.0099

当ρte

纵向受拉钢筋的等效应力σsk=Mk / （0.87×ho×As）：

σsk=70600000/（0.87×250×1483） =219N/mm

钢筋应变不均匀系数 ψ计算：

ψ =1.1-0.65×ftk / （ρte×σsk）=1.1-0.65×2.20/（0.01×219）=0.45

最大裂缝宽度 ωmax计算：

ωmax=αcr×ψ×σsk×（1.9×c + 0.08×deq / ρte ） / Es

=1.9×0.494×236×（1.9×30+0.08×13/0.01）/200000

=0.150mm

2）其余支座的强度计算同裂缝验算参照支座A，

地下室设计范文第10篇

关键词:地下室底板；抗浮计算；荷载计算；抗浮方案；设计

随着我国经济的增长，城市建设规模的扩大，城市建设用地相对紧张，建筑物朝着高、大、深、重的方向发展，为了满足需要，地下车库、地下室的开发和利用越来越多。地下室等地下建筑不得不面临的问题就是地下结构物的防水与抗浮问题，埋深较大的地下室抗浮问题就显得尤为重要。因为浮力的存在,会对地下结构及上部结构产生破坏，地下建筑物整体不均匀浮起,导致梁柱节点处开裂和底板破坏以及建筑物的倾斜等，如不进行抗浮设计,将给结构留下安全隐患。因此，如何解决地下室的抗浮问题引起工程师的广泛关注。

1 工程概况

某建筑工程，地上17层，地下1层，建筑总高度为52.0m，采用框剪结构。该工程有大片的一层地下车库，采用框架结构。主体采用静压预应力方桩基础加抗水板，地下车库采用独立基础加抗水板。地下车库与主体分缝，仅基础相连。该工程0.000相应于绝对高程为13.855。设计水位绝对高程为12.000，相当于-1.855；抗浮水位绝对高程为13.150，相当于-0.705。6＃楼地下室地面标高为-5.400（以下称为“地面一”），局部地面标高为-6.400（以下称为“地面二”），地下车库地面标高为-3.000（以下称为“地面三”）。

2 地下室抗浮计算

2.1 6＃楼主体结构抗浮方案初定

6＃楼为高层建筑，建筑总重力远远大于水浮力，所以可以不考虑整体抗浮，只需要考虑局部抗浮，即需要考虑抗水板的配筋计算。抗水板是抵抗水浮力的构件，水浮力越大，抗水板配筋越大；抗水板上压重越大，抗水板配筋越小。因此，当时就有两种方案选择：方案一是将抗水板板面取到-6.400，即与地面二相平，地面一的地方压重，以减小抗水板配筋。方案二是为了方便施工，将抗水板和大部分单桩承台（高度1.0m）底作平，即板底标高为-7.400，板面取到-6.900，地面一、地面二的地方压重，以减小抗水板配筋。

(1)方案一荷载计算

该工程6＃楼所有承台、基础梁、抗水板的面标高均为-6.400（电梯间筒体下承台面标高为-7.100），抗水板板厚取500mm，板底标高为-6.900，在地面一处的抗水板上用毛石混凝土回填至-5.400，回填厚度1.0m。（见图1）

图1 方案一示意图

则抗水板所受浮力为：（6.9－1.855）×10＝50.45kN/m2（方向向上）；抗水板的抗浮荷载为：0.5×25＋1.0×20＝12.5＋20＝32.5kN/m2（方向向下，用于地面一），0.5×25＋0.0×20＝12.5＋0＝12.5kN/m2（方向向下，用于地面二）。

(2)方案二荷载计算

该工程6＃楼所有承台、基础梁、抗水板的底标高均为-7.400（局部承台底标高为-8.400和-9.100），抗水板板厚取500mm，板面标高为-6.900，在地面一处的抗水板上用毛石混凝土回填至-5.400，回填厚度1.5m；在地面二处的抗水板上用毛石混凝土回填至-6.400，回填厚度0.5m。（见图2）

图2 方案二示意图

则抗水板所受浮力为：（7.4－1.855）×10＝55.45kN/m2（方向向上）；抗水板的抗浮荷载为：0.5×25＋1.5×20＝12.5＋30＝42.5kN/m2（方向向下，用于地面一），0.5×25＋0.5×20＝12.5＋10＝22.5kN/m2（方向向下，用于地面二）。

(3)分项系数及荷载设计值

抗水板水浮力按活荷载考虑，分项系数取γQ=1.4，抗浮荷载为恒荷载，对结构有利，则其分项系数取γG=1.0。

则方案一荷载设计值为：50.45×1.4-32.5×1.0＝38.13kN/m2（方向向上，用于地面一），50.45×1.4-12.5×1.0＝58.13kN/m2（方向向上，用于地面二）；则方案二荷载设计值为：55.45×1.4-42.5×1.0＝35.13kN/m2（方向向上，用于地面一），55.45×1.4-22.5×1.0＝55.13kN/m2（方向向上，用于地面二）。

(4)6＃楼主体结构抗浮方案最终决定

经过上述计算对比，方案二比方案一的抗水板板面低0.5m，考虑在上面多填充荷载以抵抗部分水浮力来减小抗水板的配筋。但经过计算，抗水板的荷载设计值相差不大，所以得出结论：降低抗水板板面标高，在其上填充荷载以抵抗水浮力的效果是不明显的。所以采用方案一，使抗水板尽量浅埋，且能减少土方的挖方量。

至于抗水板的配筋计算，则可以通过上述的荷载设计值查结构静力计算手册来确定梁板的内力和配筋，也可以用结构设计软件（例如PMCAD）来建一层模型来计算梁板配筋。

2.2 地下车库抗浮方案

对于地下车库，由于只有一层，建筑总重较小，有可能不足以抵抗水浮力，所以需要整体抗浮计算和局部抗浮计算。地下车库基础采用独立基础，基础埋深取1.5m，基底标高为-4.500，抗水板250mm厚，板底与基底想平，上面碎石砂回填至设计地面-3.000回填厚度1.25m。（见图3）

图3 地下车库抗浮方案示意图

(1)地下车库局部抗浮设计

场地设计水位为-1.855，则抗水板所受浮力为（4.5－1.855）×10＝26.45kN/m2（方向向上）；抗水板的抗浮荷载为0.25×25＋1.25×20＝6.25＋25＝31.25kN/m2（方向向下）；荷载设计值为26.45×1.4－31.25×1.0＝5.78kN/m2（方向向上）。由于抗水板荷载较小，经过计算配筋均为构造配筋（此处计算省略）。

(2)地下车库整体抗浮设计

该工程地下车库建筑平面布置均匀，所以结构荷载均匀。因此只需要地下车库平均每平方米总重力不小于水浮力即可满足整体抗浮要求。粗略计算如下：地下室顶板180mm（重0.18×25＝4.5kN/m2），上面覆土600mm（重0.6×13＝7.8kN/m2），抗水板250mm厚（重0.25×25＝6.25kN/m2），抗水板上覆1.25m厚的碎石砂（重1.25×20＝25kN/m2），则总的抗浮荷载为4.5＋7.8＋6.25＋25＝43.55kN/m2（方向向下）。场地抗浮水位为-0.705，则抗水板所受浮力为（4.5－0.705）×10＝37.95kN/m2（方向向上）。

水浮力37.95kN/m2小于抗浮荷载43.55kN/m2，所以地下车库整体抗浮满足要求。

(3)地下车库整体抗浮设计扩展

当抗水板整体抗浮不满足要求时，常规做法有压重和抗拔两种。压重就是在抗水板板面或地下室顶板覆土压重以抵抗水浮力；抗拔就是在基础设计抗拔桩或者锚杆来抵抗水浮力。抗拔桩宜直接设计在柱下，枯水期地下水水位较低时作为框架柱的基础，此时桩身受压；丰水期地下水水位较高时作为抵抗水浮力的抗拔桩，此时桩身受拉。锚杆一般和独立基础相结合来设计，其仅仅起到抵抗水浮力的作用，一般设计在独立基础底部。但是，为了优化抗水板的配筋设计，可以将锚杆设计在抗水板上，大概在板跨1/3和2/3处，以减小抗水板的配筋。

3 结语

总之，地下室的抗浮是建筑工程设计过程非常重要的一部分，但地下室的抗浮设计往往被忽略，而导致的不良后果便是地下室浮起、地下室底板裂缝渗水等等，都是直接影响到结构的正常使用甚至是安全的。在进行抗浮设计时，需要按照工程的特点，选择合理的计算条件，来充分考虑地下水对建筑的影响。

参考文献

[1] 傅承诚 吴炳,地下空间抗浮设计[J].科技传播,2011年06期

[2] 戴清峰,地下工程抗浮加固设计[J].中外建筑,2010年04期