半地下室的設(shè)計(jì)探討

葛霏 羅剛

摘 要：隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展，地下室出現(xiàn)在越來越多種類的建筑中。地下室的建設(shè)設(shè)計(jì)是有著較強(qiáng)的專業(yè)要求的，由于對專業(yè)技術(shù)掌握及實(shí)施的不夠透徹，地下室的建設(shè)中也暴露出了很多問題?，F(xiàn)本文結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)，對地下室建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析與探討。

關(guān)鍵詞：半地下室；設(shè)計(jì)探討；漏水防護(hù)；地面裂縫；采光設(shè)計(jì)

1 地下室的應(yīng)用

地下室的出現(xiàn)已有很久的歷史。早在猿人時(shí)期，就已出現(xiàn)地下室的思想。古代地下室多用于住宅方面，現(xiàn)在已遍及防空、商業(yè)、住宅等各個(gè)領(lǐng)域。地下室在現(xiàn)代日常建筑中的出現(xiàn)，常常被用來作為基礎(chǔ)設(shè)備室、停車場或者作為商業(yè)出租。地下室在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用，不僅有效的增強(qiáng)了建筑的牢固性，而且提高了空間的利用率，方便了人們的生活，與此同時(shí)也給房地產(chǎn)行業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

2 半地下室設(shè)計(jì)中關(guān)鍵技術(shù)分析

半地下室的設(shè)計(jì)主要包括上部結(jié)構(gòu)嵌固端的選取，地下室建模技巧，土壓力計(jì)算（包括主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力），半地下室和土體脫開設(shè)計(jì)等。下文筆者結(jié)合自己的專業(yè)知識與建設(shè)經(jīng)驗(yàn)對此進(jìn)行探討。

2.1 地下室外墻和框架的設(shè)計(jì)與模型計(jì)算

地下室的外墻設(shè)計(jì)對保障地下室的安全有著至關(guān)重要的影響。地下室外墻一是要抗壓，二是要防水。地下室外墻在設(shè)計(jì)時(shí)要精確計(jì)算外墻所承受的壓力，同時(shí)考慮在最有限的情況下提高其防水性能。地下室的外墻主要受到來自水平方向和豎向方向的荷載。在計(jì)算地下室外墻的所要承載的壓力時(shí)，要根據(jù)情況選取適合的標(biāo)準(zhǔn)。在場地土剛性較強(qiáng)時(shí)可采用靜止土地壓力計(jì)算，在場地土變形較大的情況下采取主動(dòng)土壓力的計(jì)算方式。地下水壓力應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍v史水位情況確定，當(dāng)?shù)乜眻?bào)告未提出明確的水位及水壓力分布情況時(shí)，對一般性的工程取在使用年限內(nèi)可能出現(xiàn)的最高地下水位和最大水壓，同時(shí)考慮最高防洪水位的不利影響，考慮土、水造成的壓力對地下室外墻的共同影響。外墻荷載組合要按照正常使用極限狀態(tài)下取用。在框架或框剪結(jié)構(gòu)體系中按單向板受力或雙向板考慮計(jì)算。

地下室的土壓力計(jì)算是建設(shè)地下室中需要考慮的重要因素。地下室的計(jì)算模型主要分為外墻計(jì)算模型和框架計(jì)算模型。外墻計(jì)算中，如果半地下室是砌體磚墻，由于外墻和框架柱的基礎(chǔ)底板鉸接，外墻頂部的支座壓力要根據(jù)具體情況來確定。對于窗洞較多的半地下室，計(jì)算模型壓力時(shí)可按照四邊鉸接處理。地下室的框架柱要計(jì)算直接側(cè)壓力和間接側(cè)壓力，直接側(cè)壓力受室外地面附加荷載和水土壓力影響，間接側(cè)壓力既要考慮外墻與支座的連接情況也要考慮外墻與支座的連接受力。在計(jì)算側(cè)壓力時(shí)外墻和柱的側(cè)壓力計(jì)算較為復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)可以按照等效荷載的方法進(jìn)行簡化計(jì)算，當(dāng)l/h在1.2～1.5之間時(shí)，簡化計(jì)算的精度較高。

2.2 半地下室的抗震性設(shè)計(jì)

地下室的抗震性能對整棟樓的影響是非常大的。地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，會(huì)降低整體樓層的抗震性能。半地下室的埋深通常要大于地下室外面以上的高度，地下室的墻柱要與上部結(jié)構(gòu)的墻柱協(xié)調(diào)統(tǒng)一。如果上部結(jié)構(gòu)的抗震等級為三級，則地下室的抗震等級也應(yīng)為三級。上部結(jié)構(gòu)的抗震等級為二級，地下室的抗震等級則也應(yīng)為二級。結(jié)構(gòu)計(jì)算要下算到滿足相關(guān)要求的樓層和底板。

2.3 半地下室防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

半地下室中常年見光較少，陰暗潮濕，地面極易產(chǎn)生漏水。半地下室漏水的原因是多方面的。其中，防水設(shè)計(jì)等級偏低是最為常見的。居民住宅樓半地下室主要用來存放物品及其出行設(shè)備，所以半地下室設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的是防地下返潮。[1]半地下室的地面經(jīng)常要選擇防水層來鋪蓋，防水層分為剛性防水層和柔性防水層。剛性防水層是由防水砂漿、防水混凝土等高強(qiáng)度的防水材料構(gòu)成的，在底板厚度較薄的情況下，剛性防水層就容易出現(xiàn)漏水的情況。柔性防水層具有較大的柔韌性延伸性，若在迎水面設(shè)置柔性防水層，則防水效果就會(huì)好很多。事實(shí)上，很多時(shí)候就忽略了這個(gè)地方的防水層的設(shè)置，所以就容易導(dǎo)致地面漏水的情況發(fā)生。第二，施工縫設(shè)置不當(dāng)。半地下室的地板與墻板多是采用混凝土分二次澆注的方法修建。施工縫墻板周圈延長線通常較長，而這個(gè)地方是極易漏水的。因此，在施工縫處應(yīng)采用橡膠條或是金屬片防水措施，避免出現(xiàn)較大水漏現(xiàn)象。第三，排水管道設(shè)置不合理。施工單位未按照相關(guān)規(guī)定設(shè)置排水設(shè)施，排水設(shè)備沒有達(dá)到排水標(biāo)準(zhǔn)，遇到暴雨天氣，積水堆積，造成地下室被淹的悲慘局面。此外，地下室應(yīng)經(jīng)常性地開窗通風(fēng)，以免室內(nèi)過于潮濕。開窗通風(fēng)也可以加強(qiáng)室內(nèi)室外空氣交流，增強(qiáng)地下室內(nèi)空氣的新鮮感。

2.4 地下室地面裂縫原因及其應(yīng)對技術(shù)措施

地下室地面出現(xiàn)裂縫，本身不會(huì)帶來過多影響，而地下室地面裂縫會(huì)間接導(dǎo)致地下水滲透，后者情況應(yīng)對起來較為棘手。地下室地面裂縫可能是由以下幾點(diǎn)原因造成的。其一，施工單位倉促施工。施工單位在未確認(rèn)地面完全平整干透的情況下就停止施工，待地面干透，土地緊縮地面出現(xiàn)裂痕狀況，便也無人修理。其實(shí)這種情況只要多加注意就可避免的，施工單位應(yīng)合理分配好施工時(shí)間，確保地下室地面平整后再收工。其二，底層填土不密實(shí)。在鋪底層混凝土之前，原來土地層中的坑坑洼洼沒有被土填充緊密，造成地面輕微塌陷，所以導(dǎo)致地面出現(xiàn)裂縫。其三，施工單位材料配比不合格。把握好混凝土中各種原材料分配的比例是很重要的。若混凝土中砂子含泥量過多，拌制的混凝土強(qiáng)度就會(huì)降低，隨著混凝土的干燥就會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫；有的商品混凝土為了保證流動(dòng)性加大了水灰比，則會(huì)造成混凝土在養(yǎng)護(hù)過程中開裂。[2]保證施工單位的施工質(zhì)量，是保證地下室地面平整不出現(xiàn)裂痕的最重要的方面，保證施工質(zhì)量同時(shí)也是保證地下室設(shè)計(jì)方案安全的有效保障。

2.5 半地下室的采光結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

部分建筑的半地下室也被用作辦公場所。如果作為人類經(jīng)?；顒?dòng)的區(qū)間，半地下室的采光問題就顯得尤為重要。半地下室的采光主要是通過增加外墻采光窗口的面積或利用光線反射的原理兩個(gè)方法來增加室內(nèi)的陽光。其中最重要的就是將采光窗口設(shè)計(jì)的盡可能大。若采光窗口較大，就會(huì)有更多的陽光射進(jìn)來；射進(jìn)來的陽光增多，墻面反射的陽光才會(huì)更多。光線大面積的散射在室內(nèi)，會(huì)增加室內(nèi)的通透感，減少地下室?guī)Ыo人的壓抑感。朱大明和閆鵬提出“反光式采光窗井”和“下沉式陽光間”兩種采光設(shè)計(jì)構(gòu)想，這兩種構(gòu)想還是比較值得肯定的。

3 結(jié) 語

半地下室已經(jīng)越來越多的應(yīng)用在現(xiàn)代建筑之中，也給大家的生活帶來了極大地便利。但是半地下室設(shè)計(jì)中尚存在不少的問題，希望設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)的過程中多加注意。此外，設(shè)計(jì)者要加強(qiáng)與施工單位的配合，提高施工質(zhì)量，將半地下室的安全性與舒適性提高到一個(gè)新的臺階上。

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