地下室擋土墻設(shè)計(jì)的一些見(jiàn)解

王 波

烏魯木齊建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 新疆烏魯木齊 830092

隨著城市規(guī)模的發(fā)展，城市土地用地緊張，而且高容積率小區(qū)住宅需配定一定比例的地下車位，導(dǎo)致地下室的設(shè)計(jì)愈發(fā)復(fù)雜，規(guī)模也越來(lái)越大，深度也越來(lái)越大，地下室外擋土墻的設(shè)計(jì)不但關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全、而且合理的設(shè)計(jì)，也能很有效的控制土建成本，避免過(guò)大設(shè)計(jì)造成的不必要浪費(fèi)。本文提擋墻設(shè)計(jì)的幾個(gè)觀點(diǎn)，拋磚引玉，以期與結(jié)構(gòu)行業(yè)的同行互相交流，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同進(jìn)步[1]。

1 土壓力的計(jì)算方法

由于在地下室結(jié)構(gòu)的土壓力作用主要是根據(jù)主動(dòng)土壓力還是靜止土壓力的方法計(jì)算在目前仍沒(méi)有形成完全的統(tǒng)一，所以在不同的技術(shù)措施要求中，對(duì)其計(jì)算的方法也是不同的，但一般還是較傾向于應(yīng)用靜止土壓力的計(jì)算方法。在通常情況下，由于地下室的墻板厚度會(huì)大于300mm，所以它的剛度則會(huì)較強(qiáng)，同時(shí)，在水外力的作用下，它的變形不大，是接近于靜止的，所以它也符合于靜止土壓力的受力模型。但由于產(chǎn)生主動(dòng)土壓力的條件必須要達(dá)到密砂填土中其墻體的變形位移，從而達(dá)到變形位移的具體要求，然而在實(shí)際的工程當(dāng)中，一般回填土都是應(yīng)用了粘性土做夯實(shí)回填，它的壓密系數(shù)是大于0.94左右，而靜止土壓力會(huì)大于主動(dòng)土壓力，所以它會(huì)存在很多不確定的因素，也就是如果應(yīng)用靜止土壓力的方法有相當(dāng)?shù)膬?chǔ)備能力，從而也確保了工程質(zhì)量[2]。

在土壓力作用下墻處于靜止?fàn)顟B(tài)即位移為零時(shí)，墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)，因此，地下室擋土墻的土壓力按靜止土壓力計(jì)算。土壓力計(jì)算公式為：p=γhko，靜止土壓力系數(shù)ko與土性、土的密實(shí)程度等因素有關(guān)，在一般情況下，砂土ko=0.35-0.5，黏性土ko=0.5-0.7，計(jì)算時(shí)可近似取為0.5。地下水位以上取土的飽和容重，地下水位以下取土的浮容重并采用水土分算法進(jìn)行計(jì)算。靜止土壓力按下述公式計(jì)算：p=k0（q+"z）（z≤hw）p=k0[q+"hw+"’（z-hw）]（z>hw）式中q—作用于地表的室外荷載，kn/m2；"─土的重度，kn/m3；z─計(jì)算土壓力點(diǎn)的深度，m；k0─靜止土壓力系數(shù)；"’─土的浮重度，kn/m3；hw─地下水的埋藏深度

2 簡(jiǎn)析外墻的結(jié)構(gòu)受力

地下室外墻計(jì)算的模式一般有兩種，按照不同的支承情況通過(guò)四邊支承或者是單向板作為考慮。

（1）一般在剪力墻的結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中主要是通過(guò)四邊支承板作為考慮計(jì)算。在剪力墻的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，由于房間的開(kāi)間一般并不大，所以這也決定了其地下室的外墻板跨同樣不會(huì)很大，因此在應(yīng)用這種計(jì)算方法時(shí)從而也就提供了一個(gè)實(shí)際的模型條件，可以通過(guò)將地下室的墻體作為四邊支承板進(jìn)行來(lái)計(jì)算，而在樓面的頂板與基礎(chǔ)的底板再與外墻的垂直內(nèi)墻可以進(jìn)而作為其支承考慮[3]。

（2）一般在框剪或者是框架結(jié)構(gòu)的體系當(dāng)中，可以根據(jù)雙向板或者是單向板受力作為計(jì)算考慮。如果將地下室的墻體做單向板考慮計(jì)算時(shí)，在樓面的頂板與基礎(chǔ)的底板可以作為支點(diǎn)，而兩邊則可以按照自由考慮。由于墻板的自身剛度會(huì)較大，所以與柱子剛度之間的差距不能太大，因此就不會(huì)考慮柱子對(duì)板塊分割的作用。在判斷支座的形式時(shí)，必須要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，通常在頂板的位置，可以按照簡(jiǎn)支，而在底板的位置，如果底板是筏板，則墻體可以直接對(duì)其生根。而如果不是筏板時(shí)，只是獨(dú)立的基礎(chǔ)或者梁時(shí)，則外墻的剛度就不應(yīng)不大，對(duì)此，比較適宜做簡(jiǎn)支考慮。應(yīng)用在具體的工程當(dāng)中，因邊界的條件可能存在不明確的因素，所以在計(jì)算跨中彎矩以及端彎矩時(shí)，會(huì)在同一邊界應(yīng)用兩種支承假設(shè)。

3 對(duì)于主要的構(gòu)造設(shè)計(jì)

在做好理論設(shè)計(jì)的同時(shí)，也應(yīng)做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這也是作為在地下室的外墻設(shè)計(jì)當(dāng)中最為重要條件之一。負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)主要的耐久性與構(gòu)件工作的使用壽命等方面從而考慮所應(yīng)用設(shè)計(jì)構(gòu)造的主要方法措施。如果根據(jù)施工方便以及避免墻體發(fā)生裂縫的角度來(lái)考慮，則水平鋼筋比較適宜設(shè)置于外側(cè)，而豎向鋼筋則設(shè)置于內(nèi)側(cè)，如果進(jìn)行計(jì)算時(shí)必須要按照具體情況選用合理的豎向鋼筋，其板厚必須是有效的高度。對(duì)此，也體現(xiàn)在幾方面：

（1）對(duì)于材料與截面必須要滿足于相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）在窗井的位置計(jì)算簡(jiǎn)圖一般都是三邊連續(xù)一邊自由，也可以通過(guò)水平多跨連續(xù)板進(jìn)行計(jì)算[4]。

（3）對(duì)于混凝土的標(biāo)號(hào)一般不能低于c25，可以在c25至c35之間，有防腐要求可以再滿足相關(guān)規(guī)范要求，一般不宜過(guò)高。

（4）由于地下室的外墻主要是雙向雙面配筋。所以豎向配筋必須要滿足計(jì)算的要求，而對(duì)于每側(cè)的配筋都不能低于受彎構(gòu)件其最小的配筋率。一般在地下室的外墻主要是根據(jù)豎向的多跨板或者是單跨板進(jìn)行計(jì)算的，而水平筋是根據(jù)構(gòu)造的要求進(jìn)行設(shè)置的，而同時(shí)也應(yīng)考慮到，由于一些板格的水平筋會(huì)有很大的受力，對(duì)此，在控制裂縫的發(fā)展時(shí)，則配筋的面積是不能低于受力筋的面積1/3左右，必須要達(dá)到受彎構(gòu)件配筋率的最小要求。

（5）如果計(jì)算簡(jiǎn)圖與實(shí)際情況基本相符時(shí)，則在外墻板就能應(yīng)用等量值較大的配筋。其一般的做法就是要根據(jù)長(zhǎng)筋的定量達(dá)到構(gòu)造的要求，以短筋補(bǔ)足，對(duì)于應(yīng)用這樣的配筋則可以達(dá)到受力的要求，同時(shí)也比較經(jīng)濟(jì)。

（6）如果地下室存在防水需求時(shí)，則地下室的外墻在抗?jié)B等級(jí)方面必須要根據(jù)最大的水頭以及墻厚之比進(jìn)行確定。

（7）特別注意擋墻處樓板有開(kāi)洞的情況，如果洞口過(guò)大，擋墻頂部的約束會(huì)削弱，這時(shí)候要注意計(jì)算模型的選擇。

總之，在地下室的外墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要根據(jù)上述因素做好綜合的分析研究，從而達(dá)到構(gòu)造以及計(jì)算的具體要求。然而，由于不同的實(shí)際工程情況有所區(qū)別，因此，在對(duì)地下室的外墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，則必須要按照實(shí)際情況進(jìn)行分析，從而達(dá)到設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理、可靠安全，以便解決工程的具體需要，也確保了工程的質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地下室擋土墻的設(shè)計(jì)，要達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、合理，應(yīng)該從頭至尾做到正確的概念設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確的計(jì)算模式、構(gòu)造和合理的配筋，才能夠保證設(shè)計(jì)結(jié)果既安全又經(jīng)濟(jì)，也是減少或者避免施工過(guò)程中安全事故發(fā)生的重要舉措。