孔健鹏
广东南海国际建筑设计有限公司
摘要：现代高层建筑多数都具有一层或者多层地下室，以满足不同用途需要。在进行地下室结构设计过程中，需要考虑的因素和事项较多，必须严格按照有关设计规范执行，并对方案不断优化，确保整体建筑工程质量可靠和安全。
文章总结工作经验。对高层建筑地下室结构关键要点进行阐述，以供参考。
关键词：高层建筑；地下室结构；设计关键点
前言
高层建筑地下室工程对结构设计具有较高要求。地下室容易受到来自地下水以及雨水等入侵，容易出现裂缝、渗漏等问题，影响结构质量和使用寿命。因此在具体设计过程中，一定要结合其结构特点，根据有关规范文件和要求，做好地下室关键部位例如顶底板、外墙、保护层等的结构设计工作，选择合适的结构荷载，合理设置后浇带、变形缝等，强化其抗震以及抗浮设计，对设计方案不断完善和优化，提高方案的质量，保证地下室和整体建筑投入使用后，能够充分发挥其性能和作用。
一、地下室结构的关键设计要点分析
1、地下室结构荷载设计
在进行地下室结构荷载设计时，必须以设计规范为指引，并综合
考虑与结合相关例如来自结构自重、人防、土压力、地面及核爆等产生的各类荷载，根据高层建筑的具体情况。科学合理设定
荷载组合。在进行荷载设计时，重点考虑结构的顶板、墙体及
基础部分产生的荷载，并合理计算地面建筑部分所产生的自重荷载、核暴荷载等，保证结构荷载组合的合理性，并以此作为依据做好防控措施。
2、地下室结构层高设计
高层建筑结构高度决定了地下室工程的结构高度。地下室结构设计过程中，要对地下室高度进行合理调整，以满足建筑工程基础施工过程中进行基坑支护以及降水等要求。
具体设计时可以合理调整地下室结构的柱网布局，或者应用宽扁梁式楼盖等方法，使地下室层高降低。在制定相应方案过程中，应当把工程造价因素进行综合考虑，从而使到方案更加经济、合理。
3、地下室结构顶板设计
地下室顶板作用非常重要，其主要功能就是把上部结构和地下室连接在一起。其结构质量、安全是否达标，直接影响到整体建筑结构的安全稳定。做好顶板结构设计工作，保证地下室结构和上部结构能够协同作用。
顶板是地上部分重要的水平约束构件，一定要确保其约束有效，结构顶板必须具体较高刚度。在考虑其结构厚度时，一定要满足人防设计规范相关要求，顶板厚度应达到160mm或以上。
此外，还应对顶板的强度、侧向刚度配筋率等进行控制，保证其满足抗震设计规定。顶板结构采用嵌固方式，可以提升其稳固性。
在具体设计过程中，还应当把其他相关因素例如抗震、人防、绿化、消防等进行综合考虑，对顶板的厚度、高度、荷载、防水抗渗等进行合理控制，保证满足有关规范要求。
4、地下室结构外墙设计
地下室外墙所承受的外部因素较多，包括自重、水压力、地面荷载、
侧向土压力、上部竖向荷载等，在进行具体结构设计时，必须考虑有关因素的作用和影响力，确定相关数据，合理确定外墙厚度以及钢筋配置。
地下室结构设计中外墙设计是关键内容之一。设计时外墙底部支座形式要固定，合理调整弯矩，同时要考虑外墙荷载分项系数等，提高地下室结构连续多跨计算的准确性。
结构外墙应与底板部分的配筋率及厚度相适应，且其地板抗弯性能应比侧壁更强。此外，如果地下室结构的地面部分为楼梯间等无楼板支撑结构时，设计人员应对计算模型进行相应的调整，
以保证外墙配筋设计能满足不同结构情况的需要。
5、地下室结构底板设计
进行地下室底板设计时，应认真分析其实际受力，考虑其对防水抗渗要求。
具体设计时，要以设计规范为依据，结合基础形式不同，而计算相应的底板厚度。
同时设计人员还应合理选择地下室底板的桩箱及桩筏基础形式，且应确保底板基础的剪切、抗弯、冲切及局部受压参数符合设计规范的要求。
6、地下室结构保护层设计
在设计地下室结构保护层时，要结合高层建筑的具体情况及地下室结构的规模、特点等，确定混凝土所采用的强度等级，合理控制保护层厚度。通常地下室结构中，垫层应采用等级在C15以上的混凝土，保护层要达到100mm以上的厚度。如果建筑工程为软土地基时，还要增加保护层厚度达到150mm以上。要重视结构的防水问题，迎水面部分的钢筋保护层厚度应达到50mm以上，以达到防水设计规定。
7、地下室结构变形缝设计
要结合实际情况合理设置地下室结构变形缝。变形缝主要包括有伸缩缝、防震缝、沉降缝等，当中通过布设沉降缝，能够提升整体地下室沉降均匀性；伸缩缝则防止结构产生温度裂缝问题。若地下室呈现不规则的平面或竖向布局时，则可采用防震缝，合理划分结构单位，以提升其抗震能力。
对于多层地下室结构，同时地上部分采用多塔或者带裙房单塔
等结构形式时，则在具体设计时可通过防震缝，对地下室和裙房部分进行分隔，以分散地震剪力。
在具体布设变形缝时，必须根据具体结构的防水及防震要求而采取相应的变形缝，并考虑设计后浇带等，通过采取多方措施，以达到提升地下室结构整体质量。
8、地下室结构抗浮设计
地下室结构设计过程中，抗浮设计是关键要点之一。设计前要
认真分析工程所在位置的地质及地下水及其发展情况，在充分了解基础上合理计算抗浮以及抗拔承载力等相关参数，结合计算结果再进行相关抗浮设计工作。
在地下室基础结构的底板设计中，设计人员可采用梁式筏板形式控制地下室高度，采用这种形式，能有效缩小地下室底板和地下水水位之间的高差，提升结构抗浮能力。此外，采用宽扁梁设计，也能达到控制层高，提升结构抗浮能力。
地下室结构平台重量会随着底板高度增加而增加，因此设计时要合理控制地下室顶、底板高度，增强平台自重，提升结构抗浮性能。此外，还可以采取抗浮桩等，增加结构压重，减小地板产生裂缝，提升结构抗浮效果。
9、地下室结构抗震设计
抗震设计是地下室结构设计当中必须考虑的关键问题之一，其对整体建筑工程的稳定和安全以及居民的生命财产有着直接影响，
因此必须重视做好地下室结构抗震设计工作。
在具体设计过程中，必须对该建筑物所在地区的有关历年地震资料以及有关高层建筑抗震设计规范等要求进行研判，确定地下室结构所应有的抗震设防等级。在考虑地下室结构深度时，必须对结构的稳固性、安全性、承载性以及变形控制等多方因素进行综合考虑，科学选定及施工所需要的各种材料，同时对方案进行优化，全面提高其抗震性能。
如果考虑把地下室顶板变成上部结构的嵌固部位，则设计时要尽量把顶板洞口处的面积缩小 ，采用现浇混凝土梁板，并把其强度控制在C30等级或以上，适度控制其楼板厚度，应达到180mm，同时进行双向双层配筋，并保证每层的各方向必须达到0．25％或以上的配筋率。要合理确定地下室结构的侧向刚度，地下1层结构与首层侧向刚度比不宜小于2。地下室四周要设置抗震墙，同时要连接顶板。
10、地下室结构加筋设计
合理确定地下室结构配筋率，能 够提升结构稳定和安全，减少墙体裂缝问题出现。在具体设计时，要根据有关技术标准及设计规范为指引，确定水平方向的受力筋。同时应在构造筋内侧设置主筋，以确保钢筋保护层符合设计要求，在设计中应合理控制钢筋布设间距及伸缩缝设置位置，可通过采用减小钢筋间距及选择相对较细直径钢筋规格的方式防止出现裂缝。
二、结束语
地下室工程是高层建筑重要的组成部分，其工程质量对整体建筑结构有着直接影响。因此在进行地下室结构设计过程中，设计人员一定要从实际出发，结合项目的实际情况，严格按照有关设计规划要求，综合考虑各方因素，准确把握结构设计的关键要点。并对设计方案精益求精，保证地下室安全、舒适、经济合理，充分发挥其性能和作用，满足广大用户需求。
参考文献
[1] 王艳玲，浅谈地下室结构设计，城市建设理论研究:电子版, 2012(4)
[2]徐朝清，浅析地下室结构设计中需注意的问题，企业技术开发, 2015(22)