浅谈高层建筑超长地下室结构设计中问题和其解决方法

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1、浅谈高层建筑超长地下室结构设计中问题和其解决方法　　摘要：本文主要针对高层建筑超长地下室结构设计中需要引起重视的问题，如裂缝问题、抗浮问题、沉降问题、人防设计等常见问题，同时对这些问题进行深入分析并提出解决方法并作相应的经济分析。关键词：高层建筑，超长地下室，结构设计中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：国民经济的快速增长，使城市高层建筑日渐增多，而因高层建筑相关的技术、经济、使用等问题，往往都会设计超长地下室。然而超长地下室的建设不仅给整个建筑结构设计、施工设计等方面都带来了一

2、定难度，并且地下室设计的好坏直接影响人民的生活工作。此外，高层建筑超长地下室结构设计本身所涉及的技术问题较多，如混凝土结构裂缝问题、不均匀沉降问题、抗浮问题、人防设计问题。本文总结近些年来一些高层建筑项目的实践经验，以超长地下室结构设计常见的问题为主线，提出解决方法并进行适当的经济分析。一、混凝土结构裂缝问题6高层建筑的地下室往往超长，一般都超过了40m-60m。从技术上来讲，地下室混凝土结构不易受温度方面的影响，但由于建筑物的约束作用过强而导致不易控制混凝土结构裂缝。具体来讲，特别是超长地下室

3、，一旦其地下室结构出现问题，其防水功能就会受很大影响，从而影响混凝土结构的耐久性、稳定性，也就容易形成安全隐患。此类问题原因在于材料问题、混凝土强度、结构设计施工等方面。所以要做好混凝土裂缝控制，必须要严格控制设计、施工。具体而言，首先进行裂缝计算，依据混凝土规范，在裂缝允许出现的范围内，合理配置满足要求的强度钢筋，然后难处裂缝宽度，一般要将裂缝控制在迎水面0.2mm、背水面0.3mm内；其次要严格把关材料环节，尽量选择带肋钢筋，混凝土标号不宜大于C40，为保证其质量，可以适当添加UEA膨胀剂；

4、再次满足构造各方面要求，要考虑到沉降后浇带，同时设置温度后浇带，严格按照相关规范来配置钢筋间距，其最大间距不宜超过150mm，若遇到迎水面保护层厚度较大时，可以适当的通过设置钢筋网片来控制混凝土裂缝；最后要把握施工方法，超长地下室所使用的水泥等级要高于32.5Mpa，水灰比不宜大于0.5，虽然温度变化对地下室裂缝的影响较小，但仍要严格的进行保温保湿养护，要保证混凝土中心温度与表面相差在25oC以内，还有要做好不少于半个月的养护。二、不均匀沉降问题6不均匀沉降问题基本上是现在带有超长地下室的高层建

5、筑解决的问题，除非是在坚硬的岩石上建造地基。对高层建筑的超长地下室设计而言，必须考虑到周围建筑物和高层建筑对同一地下室的沉降缝，为使建筑的各个部分的沉降互不影响，就需尽可能的避免不均匀沉降所带来的内力，但这样一来就会给地下室防渗漏、结构稳定性设计带来一定的技术障碍，而一般都有以下几种解决方法：采用人工处理地基，即主体结构部分采用CFG桩复合地基，在裙房及纯地下室部分可以采用天然地基，这主要是因为CFG桩技术越来越成熟并性价比较高；主体结构采用桩基础，这样一来可以将主体结构的荷载通过所设置的桩基础

6、而传递到岩石或土层上，也就在一定程度上保证了地下至周围建筑物和高层建筑的最小沉降，同时避免了设置沉降后浇带引起的一系列问题，此法优势明显，但由于造价高昂，因此往往适用于地基条件较差的情况；主体结构部分使用整体基础，裙房及地下室采用独立基础外加防水板，此法不同前两种方法，其造价也相对偏低，但是由于其施工工序复杂且不利于控制，因此使用相对较少。此外需要注意的是在不均匀沉降的相关计算方面，在选择相关的不均匀沉降控制方法时，要考虑到基础的补偿作用来计算主体结构的沉降量。三、抗浮问题6高层建筑项目的地下建

7、筑往往不会遇到抗浮问题的难点技术，但其超长地下室设计就会遇到层层技术问题。解决的方法往往有：首先要科学合理的确定抗浮防水位，地下室设防水位的原则是可依据历年最高水位来设防水位，而若是防水要求不是很严格的话，可以按3-5年最高水位来设防水位，科学设置好防水位给建筑项目带来的直接性经济效益是明显；其次，在一定允许条件下，可适当提高基坑坑底的设计标高，从而可以间接的降低设防水位，这一方法具体而言可以采用平板式筏板基础、楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖，宽扁梁可以有效的降低地下结构的层高，也相当于间接的达到

8、了降低抗浮设防水位；再次可以通过增加地下室的重量直接来解决抗浮问题，然而此法必须考虑充分到地基上的承载力，不然后果不堪设想，在修正主体结构的地基承载力时，增加地下室的重量可以适当的提高其有效埋置深度，这样一来也就提高了地基承载力特征值，而实际上，要达到增加地下室重量目的，可以通过增加基础底厚度、增加基础顶覆土厚度、采用容重大且价格低的填料来增加基础配重，也可通过增加地下室顶板的厚度；最后还可以通过设置抗浮桩来解决抗浮问题，此法有局限性，主要问题在于地下水位计算的不精确性原因，容易造成主体结构和裙