主体地下结构（精选十篇）
主体地下结构 篇1
1 支护结构与主体地下结构相结合的设计
支护结构与主体地下结构相结合的设计有很多种, 在不同的方面有着不同的分类。根据构件相结合的角度来看, 支护结构与主体地下结构相结合包括3种类型, 即地下室外墙与围护墙体相结合、结构水平梁板构件与水平支撑体系相结合、结构竖向构件与支护结构竖向支承系统相结合。根据支护结构与主体地下结构相结合的程度, 可以分为3大类型, 即周边地下连续墙两墙合一结合坑内临时支撑系统、周边临时围护体结合坑内水平梁板体系替代支撑、支护结构与主体地下结构全面相结合。
1.1 支护结构与主体地下结构的构件相结合设计
近年来的社会发展中, 主体地下结构与支护结构相结合进行施工与设计已成为各个城市发展中采用较多的一部分, 也是深基坑工程施工中最为常见的工程施工措施和施工方法。在目前的工程中, 常见的主体地下结构与支护结构相机和的设计方法和措施主要有顺逆结合设计、墙体结合设计和水平构件结合设计等多种不同的工作模式, 总的来说, 这些设计措施和设计方法在应用的过程中都彼此之间在这一定的联系, 也是一种综合性的工作模式和工作体系。
(1) 顺逆结合法的设计
顺逆结合法的设计是通过在设计工作中考虑到周边环境的复杂性、开挖面积以及深基坑的施工深度和周期的过渡严格, 从而采取的一种综合性的工作模式和工程处理措施, 这种工程处理措施的应用是严格控制周边环境的基础上进行的, 以总体工程周期和因素来全面部署的一种工程模式。
(2) 墙体相结合的设计
墙体相结合设计是指在进行地下连续墙建设时, 人们通过主体地下外墙与围护墙的结合, 实现两墙合一, 使得在任何情况下墙体的承载能力和正常使用能力都达到设计要求的最大化。我们在进行墙体设计时一般都是采用的单一墙、分离墙、重合墙和复合墙。在对墙体进行设计时, 我们需要对墙体施工过程中的各个方面进行考虑, 从而使得墙体在面对各个时期是承载力的能达到最好的标准。地下连续墙作为地下空间建筑的永久外墙, 我们下对其进行建设施工时, 我们都要计算好墙体的各方面的问题, 因为这涉及到了与整体的主体地下结构相连接的性能, 而且这也很好地保证了地下主体结构的协调性。因此。在人们对现浇地下连续墙时, 我们都是采用的这种两墙合一方式, 这也是这套整体的地下结构设计的基础。此外, 在对这种地下连续墙进行建设时, 我们还要考虑到它的抗渗性和全方面的防水措施, 这样就可以使得, 连续墙的承载能力和正常使用时限加长。
(3) 水平构件相结合的设计
水平结构与支护结构的结合施工是目前地下结构施工中较为常见的一种, 是通过利用地下结构中本身具备的梁板结构、横梁体系等多个方面进行总结和分析, 并且根据相关工作要点和工作处理模式全面、系统、深入的对这种现象加以完善和处理。在这种工作模式和工作方法是一种逆作法施工体系, 也是整个工程中最为常见和关键的环节。地下结构在施工的过程中作为上层主体结构的主要承力层, 其施工质量直接关系着整个建筑结构整体性。因此, 在设计的过程中我们需要从多个角度入手去解决和分析, 从而使得整个工作流程和工作模式得到人们的关注与重视, 成为整个工作体系中最值得我们关注的一部分。在地下结构水平结合设计中, 可根据结构的实际情况, 采用刚性接头、铰接接头和不完全刚接接头等形式。当围护结构为临时围护体时, 尚需处理临时围护体与内部结构之间的水平传力体系设置以及边跨结构二次浇筑的接缝止水和支撑穿外墙处止水的问题。逆作阶段往往需要在框架柱位置设置立柱作为竖向支承, 因此需解决水平结构梁钢筋穿越不同形式立柱的构造问题, 同时要处理好利用作为施工平台的水平结构与立柱的连接节点。此外, 后浇带以及结构缝位置的水平传力与竖向支承以及局部高差、错层时的处理措施也是水平构件设计中需考虑的构造问题。
(4) 竖向构件相结合的设计
竖向构件的结合即地下结构的竖向承重构件 (立柱及柱下桩) 作为逆作法施工过程中结构水平构件的竖向支承构件。其作用是在逆作法施工期间, 在地下室底板未浇筑之前承受地下和地上各层的结构自重和施工荷载;在地下室底板浇筑后, 与底板连成整体, 作为地下室结构的一部分将上部结构及承受的荷载传递给地基。竖向支承系统立柱和立柱桩的位置和数量, 要根据地下室的结构布置和制定的施工方案经计算确定。竖向立柱和立柱桩可采用临时立柱和与主体工程桩相结合的立柱桩或与主体地下结构柱及工程桩相结合的立柱和立柱桩。当采用临时立柱时, 可在地下室结构施工完成后, 拆除临时立柱, 完成主体地下结构柱的托换。当结合主体地下结构柱时, 可采用角钢格构柱、H型钢柱、钢管柱或钢管混凝土柱。
1.2 支护结构与主体地下结构相结合的类型
(1) 周边地下连续墙两墙合一结合坑内临时支撑
周边地下连续墙两墙合一结合坑内临时支撑系统是多层地下室的传统施工方法, 采用顺作法施工, 在深基坑工程中得到了广泛的应用。其结构体系包括采用连续墙的围护结构、采用杆系结构的临时水平支撑体系和竖向支承系统, 临时水平支撑体系一般采用钢筋混凝土支撑或钢支撑。连续墙上一般设置圈梁和围檩, 并与水平支撑系统建立可靠的连接, 通过圈梁和围檩均匀地将连续墙上传来的水土压力传给水平支撑。竖向支承系统承受水平支撑体系的自重和有关的竖向施工荷载, 一般采用临时钢立柱及其下的立柱桩。
(2) 周边临时围护体结合坑内水平梁板替代支撑
周边临时围护体结合坑内水平梁板体系替代支撑并采用逆作法施工, 适用于面积较大、挖深为10 m左右的深基坑工程。为某基坑工程采用该种支护体系的照片。这种围护形式的结构体系包括临时围护体、水平梁板支撑和竖向支承系统。
2 结论
支护结构与主体地下结构相结合已经完全取代了传统化的深基坑技术, 在一定程度上对我们的正常生活。目前由于城市的地下空间建设施工工程越来越多, 对人们的正常生活环境照成了一定的影响, 环境污染、资源浪费、工期的延长是现在我们都必须重视的问题。传统化的深基坑技术也逐渐的被支护结构与主体下结构相结合所取代。
摘要：如今, 随着科学技术的迅速发展, 多层地下结构的建设成为了城市地下空间发展的主要方向, 更由于支护结构和主体地下结构相结合的广泛应用, 也成为人们在城市发展中全新的设计蓝图。本文通过对支护结构与主体地下结构相结合的设计方法进行简要的议论, 来详细的分析主体地下结构与支护结构相结合的分析方法和施工技术。
人防地下室主体结构验收的汇报 篇2
主体结构验收的汇报
尊敬的各位领导、专家：
下午好！非常感谢大家在百忙之中抽出宝贵时间，莅临李沧区尤家下河城中村改造一期人防地下室验收结构工程质量工作。在此，我首先代表江苏南通三建集团有限公司向各位领导表示热烈欢迎和衷心感谢！
下面，我把本工程的基本概况、施工管理情况、自评情况以及预验发现问题的整改情况向各位领导作一简要汇报：
一、青岛市李沧区尤家下河城中村改造一期人防地下室的基本概况：
李沧区尤家下河城中村改造一期人防地下室位于青岛市李沧区宾川路28号，由和达置业有限公司投资兴建，青岛市人民防空工程质量监督站监督，青岛市人防建筑设计研究院设计，青岛市工程建设监理有限责任公司监理，青岛市勘察测绘研究院勘察，江苏南通三建集团有限公司承建。
本工程建筑面积9084m2地下一层，本工程为附建式平战结合人防工程，人防工程战时为物资库及二等人员掩蔽，分三个防护单元；平时为地下停车库，分五个防火区域。建筑结构：基础为筏板钢筋混凝土，主体结构为框架剪力墙结构，建筑耐（防）火等级为以一级，使用年限50年。
二、工程工程质量管理基本情况：
自工程中标后，本工程按项目法组织施工，项目经理选派承担过大型工程项目管理，并具有丰富施工管理经验的国家一级项目经理担任；项目总工选派具有较高技术业务素质和技术管理水平的工程技术人员担任。项目经理部对本项目的人、财、物按照项目法施工管理的要求实行统一组织，统一布置，统一计划，统一协调，统一管理，并认真执行ISO9002质量标准，充分发挥各职能部门、各岗位人员的职能作用，认真履行管理职责，确保本项目质量体系持续、有效的运行。通过我们科学、严谨的工作质量和项目管理经验，确保实现质量目标。
本工程施工前，技术部认真编制了工程施工组织设计，对特殊过程编制作业指导书，对关键工序编制施工方案，对分项工程进行技术交底，组织技术培训，办理工程变更。
在施工过程中，技术部及时收集整理工程技术档案，组织材料检验、试验、施工试验和施工测量，检查监督工序质量，调整工序设计，并及时解决施工中出现的一切技术问题。工程部按照施工组织设计、施工方案，制定生产计划，劳动组织安排，工程质量等施工过程中各种施工因素管理;负责各劳务分包和工程分包的协调管理。质量部按照工程设计施工图纸及说明、《建筑工程施工质量验收统一标准》、《砼结构工程施工质量验收规范》、《人防工程施工及验收规范》进行施工程序质量的管理工作，监督检验工程施工质量，编制、收集、整理工程施工质量验收记录等施工资料。
在施工过程中，我们邀请青岛市人民防空工程质量监督站的专家到现场检查指导工作，向青岛市人防建筑设计研究院的专家咨询有关技术问题，我们在施工过程中得到青岛市人民防空工程质量监督站的专家、青岛市人防建筑设计研究院的专家的大力帮助，由此我代表江 苏南通三建集团有限公司向上述专家再次表示感谢。（节假日请教扈工、设计院专家在南京学习时的支持）
三、本工程质量自评情况
1、施工质量
基础地下室主体结构施工质量情况：
A、原材料质量控制：工程使用的钢筋、钢筋连接件、混凝土及其他辅助材料（如防水材料等）均有产品合格证、出厂合格证、复试报告。地产材料均有质量检验合格报告，指标均达到材料标准要求，所检材料均由监理公司监理人员见证取样、送检，经检验合格后方投入工程使用。
B、执行设计文件，规范质量控制：根据规划文件，确定建筑物位置、定位、放线，严格按照设计图纸、图纸变更及图纸会审纪要进行施工。充分理解设计意图和图纸内涵，积极参加图纸会审，根据设计的要求，全面贯彻执行设计精神和规范标准。以设计为依据，规范为准绳，标准为品质，进行施工材料质量控制、施工工艺质量控制、施工过程质量控制、施工产品保护控制、施工检查验收质量控制、施工技术资料（质量依据）控制。
2、施工过程质量
A、结构工程
①、钢筋工程质量：基础、主体钢筋工程各分项工程的钢筋规格、间距、制作均符合设计和施工规范要求，钢筋工程绑扎质量、锚固长度、搭接长度，钢筋连接、钢筋绑扎、骨架几何尺寸等均达到钢筋工程验收标准，均通过隐蔽工程验受或检测合格。钢材出厂合格证及试验报告共48份，全部合格；钢筋钢筋隐蔽验收记录共31份，全部合格；钢筋绑扎分项工程质量验收记录28份，全部合格；钢筋焊接分项工程质量验收记录18份，全部合格。
②、混凝土工程质量：本工程混凝土全部采用商品砼混凝土，混凝土结构实体振捣密实、表面平整，砼体的几何尺寸正确，基本无蜂窝麻面、露筋等现象，符合设计要求。经实测实量和检测，剪力墙结构墙、梁、板的混凝土强度等级，混凝土配合比、坍落度均符合设计及施工规范要求。同条件试块、标养试块均通过试验评定，达到合格标准。主体混凝土抽检合格。混凝土隐蔽验收记录共7份，全部合格；混凝土分项工程质量验收记录21份，全部合格；防水混凝土分项工程质量验收记录18份，全部合格；商品砼出厂证明 28 份，全部合格；混凝土试块试验报告 24 份，统计分析评定，符合评定要求。
B、防水工程工程质量
在建设单位、监理单位及施工单位的齐抓共管下，防水工程完成部位无湿渍、渗漏现象，自评为合格。防水材料出厂合格证、试验报告2份，全部合格；水泥砂浆防水层分项工程质量验收记录8份，全部合格；卷材防水分项工程验收记录1份，合格。
C、孔口防护工程质量
严格按照施工图、规范、标准进行预埋、预留的位置和标高正确、开启方向无误、制作方法得当、密封性能等均能达到设计和规范要求。防护门框出厂合格证68份。
3.资料整编情况：
1、结构工程资料收集情况： ○a、钢材出厂合格证、试验报告48份，全部合格； b、商品砼出厂证明 28 份，全部合格； c、连接试验报告 合格证 6 份，全部合格；
e、防水材料出厂合格证、试验报告 2 份，全部合格；
f、混凝土试块试验报告 24 份，统计分析评定，符合评定要求； g、基础主体钢筋混凝土工程隐蔽工程记录 31 份，均通过验收； h、基槽验收 2 份，通过验收； ②、防护门框出厂合格证68份； ③、安装工程技术材料收集情况：
a、主要材料合格证共 3 份，符合设计要求； b、隐蔽验收记录 18 份，均符合要求；
4、观感质量验收情况
2009年11月25日对本工程观感质量进行验收，90％以上合格，观感质量总体评定为合格。
5、结 论
鉴于以上工程建设和施工质量情况，本工程建设手续齐全，监理、质监到位，符合建筑法等有关法律法规。各项结构工程质量指标均符合验收标准，资料正确，有效、完整、齐全，我单位自评为合格。
四、预验整改情况
在青岛市人民防空工程质量监督站对本工程预验过程中发现发现顶板渗漏；门框墙、临空墙等人防围护结构留有对拉螺栓套管，局部有露筋等现象；现场有积水、杂物；对拉螺栓未清理干净等问题。
预验后，项目部对照整改通知，组织人员、设备及材料，进行了认真的整改。具体整改方法如下：
顶板渗漏：对顶板裂纹处进行追水堵漏，封闭裂纹，经检查现已无渗漏现象。
（追水堵漏的方法：在裂纹处钻孔，植入注浆嘴，然后连接注浆机导管，注浆机加压注浆）对拉螺栓套管处理：在电钻上安装专用钻头，拆除套管，后用高标号膨胀水泥砂浆进行捣实填补，现已处理完毕。
局部有露筋的处理：对露筋处的混凝土清理干净，洒水湿润混凝土表面，涂上界面剂，后用高标号水泥砂浆修补。
积水和杂物：积水和杂物以用机械人工配合，已清理出现场。
未清理的对拉螺栓：原未清理的对拉螺栓，现已用乙炔氧气清理结束，并用水泥砂浆修补完成。
鉴于以上的工程建设、施工质量及整改情况，恳请在座的各位专家对本工程予以主体结构验收。
主体地下结构 篇3
关键词：地下管线 地下管线探测数据成果 数据结构
中图分类号：TU990.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）05（b）-0016-02
城市地下管线是一座城市的重要基础设施，日夜担负着传送信息输送能量的工作，是城市赖以生存和发展的物质基础，被称为城市的“血脉”。同时，地下管线也是一把双刃剑，管线非常的脆弱，一旦受到碰撞，就会“翻脸大怒”；随着城市信息化、地下空间的规划与开发利用的进行，我国已有100多个城市先后投巨資进行了综合地下管线普查、建立地下管线数据库的工作[1]。该文主要研究城市地下管线及地下管线探测成果的结构及特点。
1 地下管线的分类及结构
地下管线按对象或用途可将其分为八大类：给水、排水、燃气、工业、电力、通信、综合管沟与不明管线，其中各大类管线中还包含小类[2]及其管线上的建（构）筑物和附属设施。建（构）筑物包括水源井、给排水泵站、水塔、清水池、化粪池、调压房、变电站、配电室等，附属设施包括各种窨井、阀门、水表、排气排污装置、变压器、分线箱等。
地下管线可抽象为管线点（管线的特征点）和管线段。其中管线点可细分为：各种窨井、各种塔杆电缆分支点、上杆、下杆、消防栓、水表、出水口、测压装置、放气点、排污装置、排水器、变坡点、变径点等。两个管线点连接为管线段，管线段连接又组成网，地下管网是由环状网和树状网组成的复杂网络，有的管线（如：排水管线）还具有方向。
地下管线按材质可划分为三大类，即由铸铁、钢材等构成的金属管线；由铜、铝材等构成的电缆；由水泥、陶瓷、塑料等材料构成的非金属管道（含钢筋混凝土管、砖石沟道）。
2 地下管线的特点
城市地下空间中的纵横交错的管网系统，是典型的复杂网络系统，特别是我国由于历史原因和人为因素，作为与人民生活密切相关的地下管线系统，地下管线具有以下特点。
（1）隐蔽性。管线的架设方式有两种，一种是架空，另一种是埋设于地下的。实际中大部分位管线都埋设于地下，埋设较浅的有几厘米，较深的有几米甚至有的较深的市政管线埋设达到十几米。因此，这些埋设于地下的管线看不见、摸不着，空间位置信息和属性信息只能借助于探测仪器且获取困难，数据的精度也不是很高。
（2）复杂性。城市地下管线有八大类，又分为几十个小类，几十种管线都埋设于地下。种类多密度大，由于以往地下管线敷设规划管理不严格，导致各类管线纵横交错，空间关系极其的复杂。
（3）系统性。虽然地下管线空间关系错综复杂，但是一类管线又有一定的系统性。地下管线都是有管线点、管线段、建构筑物等组成的，每一类管线都是一个系统，系统的各组部分在都能正常运行的情况下，整个系统才能发挥它的功能。例如：燃气管道在整条管线部件都正常的情况下才能传送燃气，只要是有一段管线漏气，则与之相关联的整条管线系统都不能被使用了。
（4）动态性。随着城市建设的迅猛发展，地下管线作为城市的重要基础设施，也在不断的发展。地下管线的改建、扩建、新建工程在每一个城市都比较频繁，因此，地下管线数据库的更新机制也是目前比较重要的一个问题。
3 地下管线探测数据成果的特点
目前，一般要求管线探测单位提交的管线数据成果主要包括：DWG格式的管线图和MDB格式管线数据集[3-5]。不论国家还是地方城市的地下管线探测技术规程虽然没有统一的标准，但是对两种格式的管线数据均规定了专门的结构化数据表示和存储要求，例如：对DWG数据以矢量化的图形符号为基础，规定了符号的几何类型、层名、颜色、单元名、线型和注记等扩展属性要求；对MDB数据以二维关系表为基础，规定了管线点、管线段、附属物边界、注记、元数据等数据表的结构和填写内容等要求。
地下管线数据成果具有以下特点[6]。
（1）管线数据构成复杂。地下管线数据是一种典型的空间信息。其中既有空间数据又包括大量的属性数据。管线属性数据包括探测工程的工单编号、管线点编号、特征、附属物、井盖尺寸、颈脖高度、埋设方式、接口方式、接入管数、配件规格等。空间数据主要是管线点、管线段特征或附属物及建构筑物的平面坐标和高程坐标。
（2）管线数据量大。天津市地下空间规划管理信息中心主任介绍天津市的地下管线总长度能绕赤道一周还多，而且随着城市建设发展，地下管线的长度仍然在增加。一般城市的管线段探测长度都要求不能超过75 m，有的城市要求不超过100 m。所以，能绕赤道一周多的管线且实际探测的管线段长度不能超过75 m或100 m，可想而知数据量是多么的大。
（3）管线数据的规律性。根据实际的管线探查来看，管线的属性数据也是有规律的。在同一条管线上的管线段的大部分属性数据一般是不会变化的。例如某一条道路上的同一条市政排水管线的材质、管径、权属单位等一般情况都是相同的。
4 地下管线探测成果数据结构
地下管线探测数据成果库是某一区域地下管线数据的集合[7]。在开展了地下管线普查的城市中，不同的城市对地下管线成果数据结构的规定不同，全国目前还没有统一的标准。其中所采用数据结构主要有两种：“两点一线”和“多点一线”。
“两点一线”的数据结构是用的最多的结构，它将所有的地下管线看成是由管线段和管线点组成，每个管线段都是由两个管线点直接连接而成。
“多点一线”的数据结构是在同一道路上相互之间有连接关系，且管径、材质等大多数的属性都相同的地下管线统称一个完整的管段。
这两种数据结构都有各自的优缺点。“两点一线”的数据结构的优点是数据的连接关系由起点和终点来控制，因此连接方式简单，对外业采集的数据进行后续的内业处理也就相对方便。但是，从对地下管线的抽象理解和数据管理的角度看，各地下管线段之间缺乏逻辑关系，本应该是一条管线的然而却被分成了不连续的多个管线段。此外，由于相同的属性数据必须进行多次的存储，造成数据的冗余。“多点一线”的数据结构使得地下管线段之间的逻辑关系简单明了，便于非专业人员的理解和管理的要求，此外数据冗余相对较小。其缺点是数据的组织繁琐、建库工作非常复杂，不便于数据的检查和后续处理[2，8]。
参考文献
[1]顾建祥，钱小伟.地下管线普查产品的检验[J].测绘与空间地理信息，2007，30（3）：211-214.
[2]李茂阁，张德彪，李学军.地下管线数据结构的问题与对策[C]//中国城市规划协会地下管线专业委员会年会.2008.
[3]周京春，田庆福.浅谈昆明市地下管线普查技术标准及应用[J].城市勘测，2010（1）：151-153.
[4]陈华.浅谈城市地下管线普查成果数据的质量检查[J]，2008，31（2）：85-88.
[5]李黎，李剑.武汉市地下管线外业普查的数据监理[J].海洋测绘，2005，25（1）：61-63.
[6]贺军政，罗凌燕.Excel与C#在地下管线数据处理中的应用[J].城市勘测，2011（1）：116-119.
[7]张正禄，司少先，李学军，等.地下管线探测和管线信息系统[M].北京：测绘出版社，2007.
主体地下结构 篇4
人防结构及地下建筑工程水渗漏的主要分布在基础底板、墙体、顶板、设备房、汽车坡道、口部等部位,上述部位尤以因施工预留的施工缝、后浇带、预埋管套管、止水带部位更甚。其中底板基础在施工缝、后浇带、塔吊基础、沉降缝、不同形式基础交接处等处容易产生裂缝和渗点。墙体的位置主要在施工缝、止水钢板、穿墙套管、后浇带、剪力墙纵横墙结合处、顶板以下等部位产生水渗漏,尤其设备泵房、外墙面、地下蓄水池墙面等处。顶板主要在柱帽、后浇带、穿板埋管、竖井、塔吊基础、预留施工洞等处产生水渗漏。在汽车坡道、口部的位置主要是两种不同结构基础的结合处、沉降缝的止水带、截水沟等部位产生水渗漏。
2水渗漏形成原因
地下建筑工程的水渗漏主要设计原因、混凝土自身原因、施工、运行等多方面原因。
2.1设计原因
地质勘查不详、基础及结构选型错误、设计遗漏、设计变更等原因造成结构受力状况与结构计算有偏差、不同基础形式产生不均匀沉降等原因造成结构变形产生裂缝,造成渗水。在许多工程案例中,由于地质勘察不详细,精度不准,报告者的土层厚度、土质流变性、电解质、承载力等描述与现场有差距。部分地下暗河、淤泥、承压水、流砂关键数据不准确。或者使用相近地块的地勘报告进行设计。造成设计参数有偏差,设计所采用的的基础形式选型错误。设计经验不足造成地下建筑工程水渗漏,主要是设计人员未全面考虑复杂地质条件会对工程造成的所有不利影响上。在基础选型、抗浮抗拔验算、抗渗等级、抗渗水泥选用上出现错误;同时设计人员未对施工做法进行实际研究,设计说明停留在照本宣科上(例如地下室顶板回填土盲目追求压实度)等各方面出现错误都给结构水渗漏留下隐患。
2.2混凝土自身原因
混凝土是多孔的胶凝材料,自身的反应机理造成混凝土多孔、体积收缩等原因产生串水、裂缝,形成水渗漏。混凝土是一种混合材料,所使用的水泥是一种成分复杂的水硬性胶凝材料,其主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸钙等矿物质,其他还有游离氧化钙、氧化镁等物质。水泥的组成矿物质遇水产生的化学反应极其复杂、极其漫长。水泥矿物质的反应机理目前仍无法被全面掌握。目前,仍没有水泥水化反应的确切方程式和严格分离出来物质成分。混凝土原材料在混合过程中,产生大量的水化热,在短时间内混合物内部温度较高,水化热造成内外温差大,使混合物产生表里不同的膨胀和收缩,致使混凝土出现裂缝。同时水化反应生成的矿物质与水泥中游离的氧化钙、氧化镁等反应生产碱性物质,碱性物质与粗细骨料产生碱骨料反应,水化反应生成的碱性物质与空气中二氧化碳产生漫长的碳化反应使混凝土产生徐变。水化反应生产的结晶水和分子间气体在水化热作用下蒸发,从而形成混凝土内部多孔。因混凝土混合物自身原因决定了混凝土这种物质存在缺点,这些缺点在生产过程中极易形成混凝土的裂缝。
2.3施工原因
地下建筑工程水渗漏的绝大部分是施工形成的,施工造成的水渗漏占整个工程水渗漏因素的绝大部分。其中有混凝土配合比设计、原材料加工、混凝土生产、运输、混凝土浇筑、养护、拆模等原因造成工程水渗漏。施工组织:施工组织设计不合理,施工管理混乱,施工人员不具备资质,质量控制不严格,不进行技术交底,原材料进场检验把关不严,使用的机械设备型号不对等组织不到位造成施工质量差,形成混凝土水渗漏。在混凝土制备、运输过程中:因选用水泥品种、配合比错误、原材料不纯净含杂质较多、掺加料和掺加剂比例和数量品质错误、投料顺序错误、原材料不纯净含杂质较多、搅拌及运输时间过长等原因造成。配合比设计未考虑冬雨季和地下水环境因素。混凝土制备运输时间过长,超过初凝时间。运输过程中加水搅拌等。冬季和高温季节未按照给的对混凝土进行掺假抗冻剂、缓凝剂、早强剂等措施。在模板施工中:在浇筑前,模板未清理,模内有垃圾、木块、包装袋、锯末、钢管卡扣、烟盒等杂物,造成混凝土孔洞。模板不严密,跑浆漏浆严重;未浇水湿润;模板未按规定起拱;模板加固不牢,混凝土自重改变原有尺寸,使混凝土应力改变;模板未进行安全计算,加固不牢造成涨模、垮塌。在钢筋施工:钢筋表面锈蚀严重、锈斑未除净、钢筋面层被油脂、沥青、泥块等污染使钢筋与混凝土握裹不紧,钢筋与混凝土共同作用力下降。严重的会造成沿钢筋串水。钢筋保护层厚度不足,钢筋过密,间距不符合规范要求,造成混凝土收缩开裂。保护层厚度不足,钢筋与模板紧贴。冬季施工入模温度未控制好;厚大体积混凝土未按规定采取措施;在浇筑过程中,布料顺序不对,人为形成施工缝;厚大体积混凝土分层浇筑以及留置施工缝位置,施工缝停止时间过长,新老混凝土施工缝未处理、新老混凝土未融合;振捣机械不配套,振捣方法、振捣时间及振动棒插点掌握不准;造成混凝土离析、过振、漏振;二次抹压的时间过早或过晚。混凝土强度不足就开始上层施工。冬季及高温季节、雨季施工未采取覆盖、保水、保护等措施。在混凝土养护中:养护不到位,造成表面水分散失过重,形成混凝土收缩开裂。冬季施工和夏季高温施工,养护未采取规定措施,未采用规定的覆盖和较为纯净的水质进行养护。养护未进行内外温差记录。在拆模施工中:未按照施工组织要求拆模,拆模试块强度未经实验室试压,达到设计要求过早拆模。拆模顺序错误。过早拆模改变了混凝土内应力,混凝土未到达工作强度,不足以承载施工荷载及自重,造成混凝土开裂,形成裂缝。拆模时撞击混凝土面形成混凝土损坏、脱落及对拉螺栓处理不当。关键部位未按照设计要求的时间进行养护,浇筑时模板加固不牢、垃圾不清理,浮浆未凿除、未按照规定使用微膨胀补偿混凝土、振捣不密实、使用加止水环的套管。
3水渗漏防治措施及方法
3.1勘察、设计
地质勘察资料确保详细、准确,结构设计选型合理,设计详细严谨、计算正确,工程做法科学详细。设计文件中工程做法、执行标准、关键参数详尽细致。
3.2施工过程控制
根据工程实际情况,施工环境、经济条件、技术水平编制切实可行的施工组织设计,计算参数,在总结以往的经验基础上制定施工工艺和质量控制方法。在施工中严格落实责任制,制定详细的质量控制和质量检查方案。在施工管理上杜绝质量问题和质量事故。在主体结构混凝土施工中,严格控制混凝土从投料生产、搅拌、出料、运输、入模、振捣、成型每道工序都有严格的工艺参数控制。在养护、拆模、混凝土工作加载中严格按照施工组织设计进行施工。混凝土是脆性物质,其抗压性能良好,抗拉、抗扭性能较差,因此混凝土工作后,严禁外荷载对混凝土进行撞击、磕碰,严禁环境温度长时间超过设计工作温度,同时环境水、气体、土壤中的酸性离子也不能长时间对混凝土进行侵蚀。这些撞击、侵蚀会造成混凝土开裂以及影响混凝土的使用寿命。
4结语
混凝土大部分质量缺陷是在施工过程中产生的,占到混凝土缺陷水渗漏原因的90%以上,而科学规范的施工、严格的检查、认真的管理又可以消除绝大部分的混凝土缺陷,因此施工过程预防混凝土缺陷是混凝土水渗漏预防的关键和主要阶段。
摘要：地下构筑物工程在节约土地、节约能源、绿色环保、安全、可持续发展等诸多方面存在优点,越来越多的防空工程、地下停车场、地下仓储、地下隧道、地下车站、地下工厂、地下核电等工程在地下建成,取得了好的社会效益和可持续发展的功效。因此随着土地资源稀缺、安全环保等因素影响,今后还将有大量的建设项目准备在地下开工建设。本文主要从分析地下建筑工程的水渗漏原因着手,研究地下建筑工程的水渗漏产生的原因、防治方法,积累一点地下建筑工程水渗漏的防治经验。不涉及内外防水层、回填土、装修以及因二次装修原因造成的对结构破坏造成的水渗漏。
关键词：人防结构,地下建筑工程,水渗漏,防治
参考文献
[1]徐汉中,黄春.人防工程门框墙结构实用计算方法[J].地下空间与工程学报,2015,11(2):333-337.
主体地下结构 篇5
由贵院设计的河南省政法管理干部学院高层住宅楼工程，建施－004上标示人防地下室通道段待主体建筑施工完毕后再施工，我项目部基于缩短工期、减少二次降水对主体建筑基础产生的不利影响、减少二次支护和土方开挖量的考虑，提议将人防地下室室外楼梯通道与主体建筑同步施工。现将设想及施工方法向贵院汇报如下：
施工方法：主楼筏板顶面高程在－4.2m处，楼梯通道底面在－
4.5m处，主楼筏板厚1.00m，楼梯筏基厚0.3m，主楼筏板与人防地下室楼梯通道交界处设有3cm沉降缝；因两侧沉降量不一样，故在人防地下室通道施工时，将垫层和筏板高程下降5cm，这样筏板底标高就调整为－4.55m，依靠这5cm的可调节余地，待沉降稳定后再予以找平基面，使其高程保持一致。因沉降缝处设有可卸式止水带，所以准备在施工过程中止水带暂不安装，待主楼施工完毕，沉降稳定后（在主楼每层施工时观测沉降情况并做好记录）再安装止水带；沉降缝两侧原预埋铁件的5cm差值可依实际情况加焊铁件予以调整。
该工程由251根桩基顶托筏板，主楼在沉降方面已呈均匀沉降。桩基完工后已做过大应变测试三组，单桩荷载数据已有，根据以上数据及该工程《岩土工程勘察报告》提交的沉降值（27mm），可以确定主体建筑沉降值不大。
以上提议是否正确，请设计院考虑并回复。
河南五建河南省政法学院职工住宅楼工程项目部
建筑地下室结构设计分析 篇6
关键词：建筑工程；地下室；结构设计；现代建筑；工程质量 文献标识码：A
中图分类号：TU208 文章编号：1009-2374（2015）15-0115-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.060
在建筑工程中，地下室是一项十分重要的内容，为了切实加强建筑工程质量的提升，不断强化建筑地下室的施工质量，就必须切实加强对其结构的设计，从而通过结构设计不断地强化其功能，并尽可能地确保设计的科学性，进而确保整个地下室结构的施工质量。
1 现代建筑地下室结构设计的特点
近年来，随着我国建筑规模的不断扩大，地下室的功能也呈现多元化的特点，从最初用于存储物体，逐步成为停车场、大型地下商场以及人防等多功能的结构物。因而这就给现代建筑地下室结构的设计提出了更高的要求，不仅要求设计人员具有专业的设计意识，而且还应具有较强的前瞻性，且地下室结构设计又是整个设计的根本，所以对于地下室结构设计人员而言，可谓任重而道远。因而就现代建筑地下室结构设计的特点而言，主要就是具有设计难度大、设计要求高以及设计专业性和实践性强。
2 建筑地下室结构的设计内容
通过上述分析，我们对现代建筑地下室结构设计特点有了一定的认识，那么作为建筑地下室结构设计人员，在设计过程中应切实掌握哪些设计要点呢？笔者认为，主要有以下四个方面的内容：
2.1 现代建筑地下室的顶板结构设计要点
在整个建筑地下室设计中，顶板结构设计是最为重要的结构设计内容之一，所以必须引起设计人员的高度重视。在整个建筑上部结构中，地下室顶板是一个水平的约束支座，其刚度的大小直接决定着其约束作用，所以设计的地下室顶板的厚度一般需要大于160毫米，且顶板的厚度应符合人防的需要，若将其作为上部结构的嵌固端，还应严格按照建筑抗震设计规范中的有关规定，针对性地确定混凝土的强度和楼板的厚度以及配筋率和侧向刚度等均应满足于设计的需要。此时地下室的层数往往不能低于2层，并在设计过程中将其设计成梁板结构，在结构计算过程中，必须满足往下算到符合嵌固端要求的地面往上计算，且应将地下层纳入其计算范围。若顶板没有设置梁盖楼以及顶板室内外的板面高度变化大于梁高范围且形成了错层，若无法采取措施，那么就不得将其作为上部结构嵌固的位置。
2.2 现代建筑地下室外墙结构的设计要点
在对地下室外墙结构进行设计时，其设计要点就在于荷载、静止土的压力系数、外墙配筋等。在对其荷载进行设计时，主要是进行水平荷载和竖向荷载，其中水平荷载又包括地面荷载和人防荷载，而竖向荷载则是自重和地上及地下室的传重。在实际设计过程中，主要是通过计算开展弯矩调幅，而且底部属于固定支座，这就需要结合其荷载分项系数，而且地下室为多层时，就应按多跨连续进行计算，且确保侧壁底部的弯矩和相邻底板的弯矩之间一样大，且底板的抗挖能力不得低于侧壁，并确保厚度与配筋量之间的匹配。而对静止土的压力进行计算时，主要是利用专业实验对其压力进行确定，而在有时候往往无法满足实验条件，这就需要切实加强对沙土压力的控制，且应确保求处于0.34～0.45之间，若为黏性土，其压力就应在0.5～0.7之间。而在外墙配筋进行设计时，若不能根据扶壁尺寸对外墙配筋进行计算，那么就应通过双向板计算外墙配筋，而且利用单向板对其他部分进行计算。这主要是由于扶壁柱的双向荷载较小，此时还应在内外侧适当的增加主筋。
2.3 现代建筑地下室抗震设计要点
在整个结构设计中，抗震设计也是一项十分重要的内容，所以在进行抗震设计过程中，应严防存在任何缺陷，否则就会对整个建筑的抗震性能带来直接的影响。在实际设计时，主要是就应对地下室结构水平的地震作用进行计算以及地下室结构的内力设计值、砼的强度等级以及抗震等级和框架柱的设计等工作的开展，并在设计过程中严格按照建筑抗震设计规范进行，如果属于高层建筑，还应针对性地将其抗震要求提升。一般而言，在抗震设计中，应切实掌握以下设计要点：（1）超层底层大空间的抗震墙结构一般为框支剪力墙，所以为了确保其抗震性能，就必须切实加强对剪切比刚度的控制，而转换层的上下结构剪切刚度比应为1，且转换层下以下的每一层的刚度加大，这才能确保在遇到强烈地震时仍处于良好的弹性状态；（2）根据剪切刚度比进行控制和对框支层采取加强措施之后，薄弱层就会转移到转换层之上，所以转换层设计时，以上相邻的每一层都应根据剪力墙的底部对其进行处理，且加强的层数应不得大于两层；（3）对于框支层而言，必须对其剪力墙采取提高延性的措施，比如将分布筋的配筋率适当的提升，并在角部相应的增加型钢；（4）框支柱延性和变形能力应尽可能地提升，最好是将其设计为钢筋砼柱；（5）为了将转换层位置的高度降低，可采取箱型结构转换层；（6）由于抗震规范对设置的框支抗震墙结构在框支层数方面存在限制，所以应尽可能地加强框支层承载性能和刚强度，才能在强震下确保其处于良好的弹性状态。
2.4 现代建筑地下室的抗浮抗渗设计要点
由于有时候工程所在地的地下水水位较高，所以如果建筑的地面楼层较低时，就应加强对其进行抗浮计算，按照荷载规范对其强度进行计算，一般应取的荷载分项系数为0.1，且在整个设计过程中充分考虑地下水水位的高度和变化的幅度，同时在考虑使用极限的同时还应结合施工及洪水期等因素，导致抗浮设计不足而引发局部破裂的问题。在做好抗浮设计的同时，还应做好抗渗设计，抗渗设计主要是通过验算确定抗渗设计的合理性。一般而言，地下室结构在满足受力要求的基础上，因为钢筋砼结构往往会存在裂缝，所以为了达到抗渗的目的，还应在实际施工中采取有效的措施加强抗渗处理：（1）补偿收缩混凝土。在混凝土中掺入UEA、HEA等微膨胀剂，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土连续浇筑无缝施工。根据工程实践，一般超过60m设置膨胀加强带；（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被广泛应用；（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，可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力，并在采取以上措施时还应注意混凝土的养护。
3 结语
综上所述，对如何做好现代建筑地下室结构的设计工作进行探讨具有十分重要的意义。作为新时期背景下的建筑地下室结构设计人员，必须切实掌握其设计特点，并在设计过程中切实掌握其设计要点，才能更好地确保整个建筑地下室结构设计的合理性，进而确保整个建筑结构设计质量的同时促进工程质量的提升。
参考文献
[1] 向明景.试论建筑地下室结构设计[J].城市建筑，2014，（4）.
[2] 白翔.高层建筑地下室结构设计问题探讨[J].科技创新与应用，2014，（27）.
作者简介：龙真信（1980-），男（瑶族），湖南永州人，长沙千峰建筑设计有限公司工程师。
主体地下结构 篇7
本文通过比较主体结构设计时是否考虑围护结构承载作用, 对地下结构设计方案进行优化, 达到节省空间、节约成本的目的。
1 工程概况
某市在市中心区域建设步行街和地下商业街, 地下商业街为地下2层框架结构, 全长约1 km, 宽度约20 m, 顶板覆土约3 m, 结构全高为12 m, 基坑开挖深度约15 m。
根据地质勘查报告, 工程场地地形平坦, 上覆土层主要由原路面混凝土、杂填土、粉砂、卵石、淤泥质土和白云岩组成, 设计计算地下水位取地面以下1 m。基坑开挖围护结构采用800 mm@950 mm钻孔灌注桩+800 mm高压旋喷桩止水帷幕+609 mm钢管内支撑, 钻孔桩嵌入基坑底完整岩石深度为3.4 m, 高压旋喷桩止水帷幕深度为地面至完整中风化岩层以下1 m, 基坑围护结构形式及钻孔柱状图如图1所示。
2 计算原则及方法
地下商业街主体结构设计使用年限为50年, 迎土面混凝土构件的环境类别为二-a, 内部混凝土构件的环境作用等级为一类, 相应的钢筋混凝土结构的裂缝允许开展宽度迎土面为0.2 mm, 背土面为0.3 mm, 进行裂缝计算时, 取荷载准永久组合“恒载×1.0+活载×0.6”。主体结构计算尺寸如表1所示, 主体结构计算荷载取值如表2所示。
mm
计算软件采用SAP84-V6.5, 分别按不考虑围护结构承载作用、按经验考虑围护结构承载作用、建立围护结构和主体结构共同承载模型进行计算分析。
3不考虑围护结构承载作用
不考虑围护结构承载作用时, 采用平面框架计算, 土层对结构的作用采用分布水土压力及一系列不能受拉的弹簧进行模拟, 水土侧压力直接作用在结构外墙上, 围护结构的承载作用作为结构安全储备, 计算时不考虑, 将结构视为底板置于弹性地基上的平面框架进行分析, 计算模型简图如图2所示, 计算荷载取值如表2所示。
按设计使用年限50年, 取荷载准永久组合计算不考虑围护结构承载作用时主体结构弯矩, 计算结果如图3所示。
4按经验考虑围护结构承载作用
按经验考虑围护结构承载作用时, 计算模型与不考虑围护结构承载作用时计算模型相同, 如图2所示。按经验考虑围护结构承载, 根据围护结构的形式及围护结构与主体结构外墙刚度比, 围护结构分摊一部分岩土侧压力, 分摊后结构外墙按承受100%水压力+25%岩土侧压力进行计算, 外墙承受的岩土侧压力取值如表3所示, 其他计算荷载取值如表2所示。
k N/m
按照设计使用年限50年, 取荷载准永久组合计算按照经验考虑围护结构承载作用时主体结构弯矩, 计算结果如图4所示。
5 围护结构与主体结构共同承载
围护结构与主体结构共同承载时, 根据围护结构形式, 把围护结构模型加入到原计算模型中, 建立围护结构与主体结构共同承载的计算模型。计算模型中, 围护结构计算刚度按50%折减, 围护结构与主体结构共同承载, 岩土侧压力作用于围护结构之上, 而不是直接作用于主体结构外墙, 计算模型简图如图5所示, 计算荷载取值如表2所示。
按设计使用年限50年, 取荷载准永久组合计算围护结构与主体结构共同承载时主体结构弯矩, 计算结果如图6所示。
6 对比分析
对比不考虑围护结构承载作用、按经验考虑围护结构承载作用、建立围护结构和主体结构共同承载模型进行计算时, 荷载准永久组合下结构外墙各控制点弯矩值如表4所示。
将三种计算方法计算出的结构外墙各控制点弯矩值绘制成折线图进行比较, 如图7所示。
根据图7所示, 不考虑围护结构承载作用时, 结构外墙各控制点弯矩绝对值较大, 而按经验考虑围护结构承载和建立共同承载计算模型时结构外墙各控制点弯矩绝对值明显减小, 减小幅度约为20%, 且后两种方法计算出的弯矩折线图具有很高的相符度。
按围护结构和主体结构共同承载计算结果, 进行结构外墙配筋计算, 当配置钢筋为直径28 mm间距150 mm时, 结构外墙最大裂缝为0.177 mm, 满足要求。如按不考虑围护结构承载作用计算结果进行结构外墙配筋计算时, 当配置钢筋为直径28 mm间距150 mm时, 结构外墙最大裂缝为0.218 mm, 不满足要求, 需增加结构外墙厚度或加大配筋。
不考虑围护结构承载作用时, 采取了太多的不合理安全储备措施, 造成各方面资源的浪费, 不符合时代发展的要求;按经验考虑围护结构承载作用时, 虽然节省了空间和成本, 但是无理论依据, 结构安全性和可靠性得不到保证;建立围护结构与主体结构共同承载模型进行计算, 是在保证结构安全的前提下, 合理减小外墙厚度和配筋, 既经济又保证了结构的安全。
7 结语
1) 建立围护结构和主体结构共同承载模型进行计算的设计方法符合实际, 与经验方法相符合, 为经验方法提供了理论依据。
2) 地下结构设计时考虑围护结构的承载作用是设计创新、技术进步的体现, 符合时代的发展, 在保证结构安全的前提下, 合理减小外墙厚度和配筋, 能够节省空间、节约成本, 具有良好的社会经济效益。
摘要：结合某市地下商业街结构设计实例, 通过比较不考虑围护结构承载作用、按经验考虑围护结构承载作用、建立围护结构和主体结构共同承载模型进行计算分析, 对地下结构外墙设计进行了优化, 并研究了考虑围护结构承载作用对地下结构外墙设计的影响, 提出了围护结构与主体结构共同承载的设计创新方法, 既保证设计方法符合实际, 同时又为经验方法提供理论依据。
关键词：围护结构,计算模型,地下结构,设计创新
参考文献
[1]夏胜先, 王云飞, 夏树威.深基坑支护技术现状及展望[J].山西建筑, 2008, 34 (26) :115-117.
[2]邢彤, 陆海燕, 鲍文博.地下室外墙优化设计研究[J].低温建筑技术, 2014 (9) :40-43.
[3]王卫东, 沈健.基坑围护排桩与地下室外墙相结合的“桩墙合一”的设计与分析[J].岩土工程学报, 2012, 34 (sup) :303-308.
[4]胡耘, 王卫东, 沈健.“桩墙合一”结构体系的受力实测与分析[J].岩土工程学报, 2015, 37 (S2) :197-201.
主体地下结构 篇8
1 大底盘地下车库人防地下室结构设计要点
根据《人民防空法》和国家有关规定,新建民用建筑应结合修建一定数量的防空地下室,本着平战结合的原则,许多新建住宅和商业项目均利用与主楼相连的单建地下室修建人防地下室,平时可以利用作为汽车库。这类大底盘地下室由于连接裙房及地下车库,结构长度超过规范规定的伸缩缝最大间距的工程已相当普遍。往往长度超过100 m,甚至几百米,在超长地下室结构中考虑的主要问题是基础及地下室外墙的裂缝问题,人防工程混凝土构件尺寸较大,一次性浇筑量较多,因混凝土水化热及其他因素影响较易出现裂缝。根据大量工程实际经验,结构裂缝成因复杂,难以避免。为控制和减少超长结构地下室混凝土墙板裂缝的出现可采取下列措施。
1.1 超长地下室结构处理措施
1)采用相对低标号混凝土,在满足承载能力和防水要求的前提下,混凝土标号已在C25～C35范围内选用。可掺入粉煤灰,利用60 d后强度。
2)混凝土中的水泥采用水化热低的品种,例如矿渣硅酸盐水泥,骨料级配及水灰比严格控制,控制水化热的升温,使结构构件的内部和表面的温差不大于25 ℃,并对混凝土加强养护。
3)在结构中设置后浇带,减少混凝土的收缩应力影响。
4)在混凝土中掺加膨胀剂,利用膨胀剂的补偿收缩功能,减少混凝土硬化过程中的收缩应力,膨胀剂掺量应咨询厂家,以达到最佳效果。
5)墙体中的水平分布钢筋宜采用变形钢筋,间距不宜大于150 mm,配筋率不宜小于0.5%。
6)底板较厚时,混凝土采用分层浇筑,阶梯式推进,在每层混凝土初凝前完成上层浇筑。
虽然很难完全避免超长结构混凝土裂缝的出现,但采用以上措施可以有效的控制和减少混凝土裂缝出现的概率。
1.2 裙房和单建地下车库的抗浮问题
郑州市东部地下水位较浅,主楼自重很大,一般不需要进行抗浮验算,如果多层或单层裙房的地下室埋置深度较深,或仅有单建式地下车库,上部无建筑物,这时就要考虑地下室结构上浮的问题,进行抗浮验算。
进行结构抗浮验算首先要确定的就是抗浮水位,这主要由地质勘查部门所做的岩土工程勘查报告给出,岩土工程勘查报告应提供用于抗浮验算的最不利水位作为依据。目前地下结构所采用的抗浮措施主要有两大类:1)抗力平衡型,如在结构上覆土增加结构自重,或采用抗拔桩或抗拔锚杆,使结构抗力与地下水的浮力平衡,达到建筑物抗浮的目的,验算时抗浮荷载按规范要求要乘以0.9的系数;2)浮力消除型,通过疏排水系统,使地下水位保持在预定标高之下,减少地下水对结构产生的浮力影响,达到抗浮的效果。单建式地下车库上部往往需要进行绿化种植,需要一定的覆土厚度,地下室底板做成上翻梁并在上覆土,可以减少底板防水的施工难度,所以在地下室顶底板进行覆土既可增加结构自重,又可以满足平时的一些使用功能要求,是一种简单有效的抗浮措施。当不具备覆土条件时,可采用筏型基础加抗拔桩或抗拔锚杆来平衡浮力,但施工较复杂且成本较高。抗力平衡型,由于施工方便,工艺成熟,近年来被广泛采用,郑州市很多工程也都是采用抗力平衡型抗浮措施。浮力消除型应用的较少,这主要是因为对地下水的认识和理解不够,以及对疏导措施的可靠度的担心,其实这种措施在理论和技术上都是可行的,排水系统盲沟所用的材料主要是碎石,强度远高于地基土,不会影响地基承载力。如果地下水位多数时间位于较低水平,只在偶尔季节变幅范围内影响建筑物,采用浮力消除型措施,可在经济效益上比抗力平衡型有相当的优势。但若是地下水位长期处于较高水位,地下室一直处于较大浮力作用下,这时宜采用抗力平衡型的抗浮措施,确保结构安全。
另外要注意的一点就是施工时的抗浮措施,这一点常被忽视,对地下水位较高的工程,施工地下室时主要是采用基坑降水措施来解决施工期间地下水的影响,施工人员如果不关注降水的情况,在主体结构还未封顶,或抗浮荷载还未达到要求的时候停止降水,地下室就会因为水位回升无法抵抗浮力而产生施工期间地下室的整体上浮。根据《地下工程防水技术规范》第十章的相关规定“明挖法地下室防水施工时,地下水应降至工程底部最低高程500 mm以下。降水作用应持续至回填完毕”。因此在设计中应注意强调施工中的抗浮措施和降水要求及终止降水的条件。
1.3 基础选型与沉降差处理
高层主楼与地下车库同时划作人防地下室,基础选型主要有以下几种:1)高层主楼采用桩基或复合地基,单建车库部分采用天然地基满堂基础,如箱基或片筏基础。地下水位较浅时多采用这种基础形式。郑州市正弘旗小区人防地下车库采用的就是这种基础形式,地上3栋30层主楼与地下1层车库相连,地下水位在地下1.5 m。这类基础设计要点是要考虑单建部分抗浮能力。2)高层主楼采用桩基或复合地基,单建车库部分采用天然地基条型基础或独立基础外加防水底板,在地下水位较深的地方,这种基础形式应用较为普遍且最为经济。此类基础设计要点是防水底板上要考虑一定的人防荷载。郑州市响水湾住宅小区地下车库采用的是这种基础形式,地上2栋12层主楼,中间为地下车库,主楼采用筏基,车库采用独立基础加防水板。3)高层主楼和单建地下车库基础均采用桩基附加防水底板、荷载取值、地基承载力确定各自的桩基直径、长度、数量,这种基础形式沉降均匀,整体性好,但成本较高,在上海等地应用较多。
由于人防地下室要求密闭,且在防护单元内不能设沉降缝,实际设计中往往将主楼和地下车库的基础连为一个整体,此时结构间的相互沉降差就将是结构设计中需考虑的一个极其重要的问题,这不但关系到结构安全,还关系到工程造价,为了使高层主楼与单建车库部分基础沉降差控制在规范允许范围内可采用下列不同措施:1)条件允许先施工主楼待主楼结顶后再施工地下车库,这样主楼沉降先进行,可以大大减少与车库的沉降差。2)如果同时进行施工的话,在主楼与地下车库连接部位设置沉降后浇带。设置后浇带可起到两种作用:a.平衡主楼和单建部分的沉降差,待主楼沉降稳定后再进行浇筑,连为整体。b.释放施工期间混凝土硬化过程中的收缩应力,代替温度后浇带的作用,实际工程中高层加大底盘的人防地下室常常将温度后浇带和沉降后浇带同时设置。后浇带施工时应注意,如果地下水位较浅,需进行降水,但若要等到主楼沉降稳定后再停止降水的话,将是一笔很大的开支,故当沉降后浇带还未浇筑,结构及回填土重量已满足抗浮要求时,为降低成本可在基础底板和外墙设置抗水板,可停止降水。
2 工程实例分析
位于郑州市郑东新区的中义·阿卡迪亚住宅小区所配建的地下车库是一个比较典型的实例。拟建地下车库位于小区中央,有两座高层住宅楼与地下车库连为一体,地下室平时为小区的微型汽车库,战时功能为防护等级为五级的人防工程,分两个防护单元,一个为战时物资库,一个为二等人员掩蔽部。
由于东区的地下水位较高,按地质勘查部门提供的地质报告,地下水位最高位于地面下1 m。因此本工程设计时主要考虑的因素就是地下水对地下车库的浮力问题,以及解决主楼与车库相连部位的沉降差问题。基于本工程的水文地质情况,地下车库的基础选型采用梁板式筏型基础,这种基础形式整体性和防水性能均比较好,适用于这种地下水位长期位于地下室底板标高以上的工程。地下室基础埋深5 m,按照地下水位1 m计算,地下水产生的浮力约为40 kPa,地下室主体结构自重约为25 kPa,无法平衡地下水的浮力,必须采取抗浮措施。由于地下室顶板上为小区的休闲空地,有很多绿化种植,按绿化要求需要进行一定的覆土,综合本地经验和工程实际情况,采用配重抗浮措施,在顶板上回填1.8 m厚的土,这样既能达到配重抗浮的目的,也能兼顾平时绿化的需求,一举两得。
本工程为五级人防地下室,按规范规定人防地下室内部不得设置沉降缝,需要将主楼和地下车库一起整体浇筑。这样就需要解决主楼和地下车库的沉降差问题。本工程采用在主楼与车库之间设置沉降后浇带的方法解决(见图1),待主楼施工完成沉降稳定后再进行浇筑。由于地下室整体长度较长,为释放施工期间混凝土硬化过程中的收缩应力,采用设置温度后浇带来解决。对于人防工程,后浇带设置还有一个特殊要求,由于防化要求人防地下室的部分房间需要整体浇筑,因此后浇带的设置位置应避开人防工程的防毒通道,密闭通道,滤毒室等有防护密闭要求的部位。后浇带的构造如图2所示。
3 结语
随着城市地下空间开发利用的程度提高,人防工程规划建设的力度加大,地下结构越来越多,人防工程在满足人防防护要求确保战备效益的前提下,应充分发挥社会效益和经济效益。本文针对高层加单建地下车库型人防地下室设计施工过程中存在的主要疑难问题,如结构的抗裂、抗浮、基础选型以及沉降处理进行了深入的探讨,并提出了合理解决方案供设计人员选择。本文的研究体现了人防工程“重点建设、平战结合”的设计方针,为人防工程结构的安全保障提供了参考依据。
摘要：针对人防工程平战两用功能的特点,分析了人防工程在结构设计中需要考虑的抗浮,裂缝处理,基础选型及沉降差处理等问题,并给出一些相应的处理办法,分析表明,采用该设计方法可以有效提高人防工程的平战结合功能,提高了社会效益和经济效益。
关键词：人防地下室,超长结构,抗浮,沉降差,基础
参考文献
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地下车库建筑结构设计 篇9
随着国内经济的快速发展, 人们的生活水平不断得到提高, 许许多多的家庭都购买了汽车, 汽车停放就成了一个严重的社会问题。进行地下车库的建设成为解决这个社会问题的最佳选择。在进行地下车库的建设时不仅要满足人们的停车需求还应满足地面建筑的安全需求。
一、结构形式的选择
一般独立地下车库有两种结构形式:梁板结构和板柱结构 (无梁楼盖) 。比较常选用的结构形式是梁板结构, 此时顶板可以做的较薄, 当然需满足构造和强度、裂缝、挠度的计算要求。而底板可采用梁板式或反柱帽形式, 要视实际情况来确定。在这里, 需注意一点, 当地下车库需埋至较深及上部覆土荷载较大时使用无梁楼盖形式不一定合理, 因为此时考虑到顶板冲切, 顶板可能需做的较厚, 另外根据冲切线柱帽也需做的较大, 这时混凝土和钢筋用量就不一定比采用梁板结构形式时用的省。所以需综合考虑各方面因素选用安全经济合理的结构形式。这里我分别简单谈谈这两种结构型式的地下车库的结构设计基本要点:
(1) 梁板式车库。为增加地下车库的净高, 以减小埋深, 可设计成宽度较大的扁梁, 但应满足挠度限值;另外为满足梁的刚度和承载力的要求, 满足建筑空间布局, 如通讯、机电、通风等专业的管线需要, 还可将框架梁设计成加腋的形式, 这时一般需同设备各工种特别是通风专业进行协商, 使其管道尽量在梁中部截面高度较小处通过, 以充分利用空间, 做到经济合理。
(2) 无梁楼盖车库。无梁楼盖的柱网通常布置成正方形或矩形, 以正方形最经济, 地下车库周边可支撑在钢筋混凝土墙上。无梁楼盖每个方向不宜少于三跨, 以保证有足够的侧向刚度。在竖向荷载作用下, 无梁楼盖以纵横两个方向划分为柱上板带及跨中板带进行计算。无梁楼盖的计算一般有经验系数和等代框架梁两种计算方法, 一般采用等代框架法计算顶板内力, 再分配给柱上板带和跨中板带, 再按照强度和变形计算配筋, 在这里需要说明一下, 一般按经验系数法计算出的结果较等代框架梁法要大一些, 在设计时我们可根据实际情况选用计算方法。
二、地下停车库的结构设计
(1) 柱网布置。住宅小区停车库的柱网布置应以停车位和车道的特点为设计依据, 同时应兼顾以下几点:一是保证足够的行车、停车空间, 避免车辆碰撞损坏:二是具备一定的使用灵活性;三是保证结构的合理性和经济性;四是减少不可利用的面积;五是尽可能统一柱网尺寸。太小的柱网尺寸不便于行车与停放, 太大的柱网尺寸虽然有利于使用, 但增大柱网, 使得屋盖结构厚度增大, 造价升高, 合理的柱网尺寸宜在6×8 m (柱间停两辆车) 或8×8 m (柱间停三辆车) 。
(2) 主体建筑与地下停车库之间的连接方式。为了有较好的生活环境, 建筑物之间地面上为庭院绿化, 地下为停车库。楼房位置与地下停车库位置总平面有多种类型, 地下停车库与主楼之间是否设永久缝分开, 应根据具体情况来确定。如果解决好上部楼房与地下停车库之间的差异沉降及超长问题, 采用不设永久缝是可行的, 否则应采用永久缝分开。地下停车库的基础由于埋深较大, 基底压力常小于土的原土压力, 当与楼房连成整体或紧靠一起不设沉降缝时, 车库与楼房之间地基的基底差异沉降是显而易见的。差异沉降处理的措施有以下几种:
1) 主楼采用桩基或复合地基, 控制绝对沉降, 地下车库采用天然独立柱基防水板。
2) 主楼采用桩基, 地下车库也采用桩基独立柱基防水板, 由桩的承载力调整相互之间的沉降量。
3) 主楼与地下停车库均采用筏板基础, 相互间的差异沉降在规范允许范围内, 或通过计算考虑对有关构件的内力和配筋进行调整。
4) 当主楼与地下停车库连为整体, 形成超长结构时, 结构设计和施工过程中必须采取有效措施, 减少或避免结构裂缝。
5) 当地下停车库紧靠主楼地下室而设双墙有永久缝分开时, 缝隙宽度应考虑施工拆摸板、防水层操作等需要。为保证楼房地下室有侧向约束。在缝隙内采用粗砂填实。
三、地下车库外墙结构设计
地下车库的外墙是结构设计的重点, 应按水、土压力验算外墙抗裂。在设计时应注意以下要求:
(1) 荷载。地下车库外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。竖向荷载包括上部及地下车库结构的楼盖传重和自重, 水平荷载包括地面活载、侧向土压力和人防等效静荷载。风荷载或水平地震作用对地下车库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, 墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定, 而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用。仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋。
(2) 静止土压力系数。静止土压力宜由试验确定。当不具备试验条件时, 砂土可取0.34~0.45, 黏性土可取0.5~0.7。
(3) 地下车库外墙的配筋计算。实际设计时, 在外墙的配筋计算中, 对于带扶壁柱的外墙, 不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算, 而是均按双向板计算配筋:扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋, 不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理, 这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。因此, 在计算地下车库外墙的配筋时, 对于垂直于外墙方向、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的外墙板块, 如高层建筑外框架柱之间, 按双向板计算配筋为宜, 其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋。
(4) 地下车库底板标高的设计。地下车库底板标高变化处仅设1根梁, 梁宽甚至小于底板的厚度, 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。车道紧靠地下车库外墙时, 车道底板位于外墙的中部, 应注意车道底板作用于外墙的水平集中力, 该荷载常被忽略。
四、结语
通过以上的分析、探究, 我们可以对地下车库的建筑结构设计进行了全方位的了解, 这样便于我们在以后的建筑设计时, 根据实际的需求进行地下车库的建筑结构设计, 提高人们的生活质量。
参考文献
[1]张亮彬.机械车位地下车库的结构设计概述[J].山西建筑, 2011 (34) .
[2]石勤学.论地下车库结构设计中的成本节约[J].企业科技与发展, 2013 (12) .
地下车库结构方案选型分析 篇10
关键词：地下车库,无梁楼盖,经济指标
1 概述
随着中国经济的快速发展, 人民生活水平不断提高, 汽车的保有量也越来越多。伴随而来的是地下车库的建设数量和规模也越来越大。一个常规的住宅区地下车库的造价约占整个项目造价的10%~20%, 所以地下车库结构方案的选择直接影响项目建设成本。本文针对上海浦东某小区地下车库结构方案选取进行一些探讨。
本案例总建筑面积约120 000 m2, 包含地下汽车库及多栋高层住宅。地下汽车库建筑面积约为19 750 m2, 与主楼完全脱开, 主要使用功能为汽车库及设备用房。地库顶板覆土厚度1.5 m, 地面绝对正负零对应绝对标高为4.5 m。结构设计使用年限50年, 抗震设防烈度为7度 (0.10g) , 设计地震分组为第一组;地库抗震等级为三级。场地类别为Ⅳ类, 场地设计特征周期0.9 s。地下室抗浮设计水位为室外地面下0.5 m。
2 地下车库的层高
地下车库层高是影响土建造价的一个重要因素。因为地库层高直接影响到土方开挖、降水、支护、抗拔桩布置数量等相关内容。层高加大, 则土方开挖量增大, 降水要求提高, 支护难度加大, 抗拔桩数量增加, 所以地下车库的层高越低越好。地下车库层高需要建筑专业、设备专业和结构专业紧密配合。普通地下车库在设备管道没有特殊要求的情况下, 结构构件下控制在2.8 m高度 (各设备专业走管高度控制在600 mm, 建筑净高2.2 m) 。结构则应比选不同方案以减小地库梁高及底板厚度, 并与建筑沟通减小地库底板面层厚度, 从而减小地库的开挖深度。本项目地库中间范围景观需抬高, 此范围地库相应也抬高1 000 mm, 如图1所示。抬高后, 此区域土方开挖量就减少了4 700 m3, 按每立方米土开挖及运输费用30元计算, 仅此一项就节省14.1万元。
3 柱网及楼盖结构方案比选
本项目对地下车库两种典型柱网:8.1 m×8.1 m和5.4 m×5.4 m进行比较。8.1 m×8.1 m柱网柱间设三车位, 柱网大, 地库空间开阔;5.4 m×5.4 m柱网柱间设两车位, 车道位置采用6.1 m×5.4 m, 柱网小, 地库空间紧凑, 如图2, 图3所示。
现就两种柱网经济性进行比较。屋盖统一按单向次梁布置形式。顶板厚度统一250 mm, 顶板覆土1 500 mm, 顶板活荷载5.0 k N/m2。经济指标比较结果详见表1。
由表1分析可知方案二较方案一仅钢筋混凝土造价节省约24%。小柱网布置形式经济性明显好于大柱网, 而且小柱网构件截面小, 地库层高更低。故故在在建建设设单单位位对对地地库库空空间间没没有有较较高高要要求求的情况下建议地库采用小柱网方案进行设计更为经济。
4 梁板体系方案比选
现对5.4 m×5.4 m柱网情况下, 对楼盖结构方案进一步进行分析。通常情况屋盖体系有以下几种形式:主梁体系、单向次梁体系、十字梁体系、无梁楼盖体系, 如图4所示。
各种方案经济指标比较结果如表2所示。
方案一~方案三地下车库层高3 500 mm (梁高600 mm~700 mm, 建筑净高2 200 mm, 设备高度600 mm) ;方案四层高3 200 (顶板300 mm~400 mm, 建筑净高2 200 mm, 设备高度600 mm) 。考虑土方开挖、支护、降水等因素, 地库开挖深度每降低100 mm高度考虑节省造价40元/m2进行估算。折算后方案四造价252元/m2, 此外相对其他几种楼盖形式, 无梁楼盖相对平整, 节省模板, 也更方便施工。综上所述在四个方案中方案四最为经济。故本工程采用无梁楼盖结构形式。
5 基础结构方案比选
1) 筏板选型。关于地下车库基础选型, 工程中主要有梁板式筏形基础、平板式筏板加柱墩基础、独立基础加防水板基础三种形式。但梁板式筏基施工复杂、周期长;而3层土承载力不高, 独基加防水板基础形式独基会较大, 且未充分发挥防水板的抗弯性能, 所以此种形式也并不经济。最终本工程选用平板式筏板加柱墩基础形式。根据地勘资料, 本工程采用3层土作为持力层, 修正后地基承载力达到82 k Pa。经计算, 不考虑有利水头, 地库基底板平均反力在50 k Pa左右, 满足设计要求。地下车库底板及柱墩截面尺寸经济指标比较结果如表3所示。
由表3计算可知, 筏板采用方案2:300厚筏板+600厚柱墩形式最为经济。
2) 桩选型。本文分别对300 mm×300 mm, 250 mm×250 mm混凝土实心方桩以及PHC400 (80) 预制空心方桩进行比较 (见表4) 。工程计算采用盈建科建筑设计软件1.6版。软件抗浮工况时按实际情况计算桩身刚度, 实现模型计算时抗浮工况桩仅提供抗拔力;承压时桩身刚度设为0, 桩不提供竖向承载力, 从而实现承压工况完全由土来承担。
由表4计算可知, 250×250方桩有较好的经济性, 故本工程选用250 mm×250 mm预制实心方桩。
本工程基础抗浮设计对5.4×5.4标准柱网, 采用抗拔桩按每柱网一桩, 柱下布置, 此种形式受力更为明确。对于10.8 m×10.8 m柱网的下沉庭院, 采用板下均匀布桩, 可以有效减小筏板配筋, 提高经济性。
6结语
结构设计应该在方案设计阶段就介入, 配合建筑对柱网、层高等内容给出及时合理的意见和建议, 在后期施工图设计, 对各种结构方案充分对比分析后, 才能选择出合理经济的方案, 从而保障项目的经济性。本文通过对地下停车库层高、柱网、楼盖体系、筏板以及桩进行详细比选, 提出了优化意见, 最终确定了地下车库的结构方案, 同时也为类似工程的设计提供了理论和实践经验。
参考文献
[1]DGJ#space2;#08—11—2010, 地基基础设计规范[S].
[2]GB#space2;#50009—2012, 建筑结构荷载规范[S].