摘要:高層建築地下室外壁和底板混凝土強度等級的確定，不能簡單地根據其上承重柱的砼強度等級，主要是根據上部柱與地下室外壁和底板接觸處混凝土區域性受壓是否滿足要求而定。
關鍵詞: 地下室外壁承重柱混凝土區域性受壓
中圖分類號： tu2 文獻標識碼： a 文章編號：
高層建築地下室外壁和底板混凝土強度等級的確定及地下室外壁壁頂和壁底構造配筋處理方法；地下室抗浮設計方法；地下室不均勻沉降 ；地下室裂縫及控制方法；在工程實踐中歷來做法不一，筆者依據對規範的理解和本人的實踐，談談如何更合理地處理這幾個問題。
1 . 地下室外壁混凝土強度等級是否合理
確定高層建築地下室結構混凝土強度等級如果選用不當，將造成不必要的浪費。標高±0.000m 以上承重柱和剪力牆混凝土強度等級較高，如為c45，±0.
000m 以下地下室內部柱和剪力牆混凝土強度等級與± 0.000m 以上相同，這是合理的。但地下室外壁和底板混凝土的強度等級的確定就不能簡單地按上部承重柱的混凝土強度等級直接確定。
如上部混凝土強度等級為c45，則其下部地下室外壁的柱及外壁和底板亦為c45，這種設計就極不合理了，甚至是錯誤的。混凝土強度等級高，不僅水泥用量多，塑性差，脆性大且易開裂，同時也不經濟。還有的設計人員認為，上部承重柱混凝土強度等級為c45，要求與地下室外壁相連的柱（壁柱）混凝土強度等級亦為c45，其相鄰的地下室外壁混凝土強度等級為 c30，這樣就造成了每個壁柱兩側均要留出施工縫。
如此設計，不僅給施工造成莫大的困難，甚至無法施工，同時對地下室防水也非常不利，出現上述現象，其原因是沒有考慮柱下混凝土區域性受壓提高強度的有利條件而直接採取提高地下室外壁和底板混凝土強度等級，這種做法是不可取的。高層建築下的地下室在外壁和底板滿足區域性受壓，地下室底板尚應滿足沖切和柱邊受剪承載力（盡量採取有效措施）的原則下，不宜採用較高強度等級的混凝土，以採用c25 － c35 為宜。
2 . 地下室外壁壁頂和壁底構造配筋處理問題
高層建築地下室，可能為箱基、筏基或大直徑挖孔樁基（一柱一樁）及預製管樁加構造底板，其地下室外壁頂和± 0.000m 的板相鏈結。上述幾種基礎的地下室外壁均存在壁頂和壁底構造處理問題。
有的設計將一柱一樁的地下室壁頂和壁底各設定一根斷面為600mm ×1000mm 的大樑,頂樑和底梁各梁上、下還各配置8 φ 25 鋼筋，設定此二梁實無必要。非人防地下室外壁除承受地面一定活載和側向土壓力外，在地下水位較高時還承擔地下水的水頭壓力，一般較上部為彈性固定或鉸支、下端為彈性固定支座來計算地下室外壁配筋。其豎向僅承擔±0.
000m的樓板和一層外圍填充牆的線荷重，此類荷重並不很大，且地下室有一定高度，其外壁相當於一根多跨深梁，按荷載計算配筋量是非常少的，本文前面提到的將地下室壁頂和壁底設計為600mm×1000mm大樑，是誤將外壁上的柱荷重按45°擴散向兩側傳遞至外壁底，形成在壁底為較大的線荷重 q來計算地下室壁頂和壁底梁配筋，這是不妥當的。因上部柱軸向力通過壁柱和相連的部分外壁面積（包括區域性受壓的面積範圍部分），傳於下部樁基，絕不會產生上部軸力先傳於外壁而後再傳於樁的問題。基於上述分析，設定一柱一樁，基礎的地下室外壁和地下室外壁為條基，其外壁通過計算和構造，已配置了一定數量的豎向筋和水平鋼筋，因此地下室外壁壁頂和壁底配置構造鋼筋可參照《高層建築箱形與筏形基礎技術規範》jgj6 －99 和《鋼筋混凝土高層結構設計與施工規程》jgj3 —2002。
對箱基建議地下室內外牆頂和底部按規範要求配置 2 φ 20 構造鋼筋，帶地下室的筏基底板較厚配筋較多，因此地下室內外壁底和內牆底可不另配置構造鋼筋，其頂部同箱基內外牆頂亦配置 2 φ20構造鋼筋。帶地下室外壁為條基和一柱一樁的地下室牆壁頂和壁底(具有配筋構造底板時)配置2φ25構造鋼筋加強即可。
3、地下室抗浮設計
當地下室埋藏較深或地下水位較淺時,裙房及純地下室部分可能會有抗浮不滿足要求的問題。針對此種情況,應採取以下措施:
3.1 在設計允許的情況下,盡可能提高基坑坑底的設計標高,間接降低抗浮設防水位。高層建築的基礎底板多採用平板式筏板基礎和梁板式筏板基礎。
3.2 提倡使用寬扁梁。一般寬扁梁的截面高度為跨度的1/22～1/16,寬扁梁的使用將有效地降低地下結構的層高,從而相對降低了抗浮設防水位。
3.3 增加地下室的層高來增加地下室的重量是解決地下室抗浮問題的乙個直接有效的方法,但這種方法還應該結合地基土的承載力而定;在對主體結構的地基承載力進行深度修正時,增加地下室的層高可以提高主體結構的有效埋置深度,從而提高了主體結構修正後的地基承載力特徵值。除了增加地下室的層高外還可以通過以下兩種方法增加地下室的重量解決地下室抗浮問題：
①、增加基礎配重。此種方法大致有以下3種情況:增加基礎底板的厚度、增加基礎頂面覆土厚度、基礎頂面採用容重大且**低廉的填料。
這三種方法的共同特點是:在增加基礎配重用以解決抗浮問題的同時又不可避免的增加了基礎的埋置深度,從而相對地提高了地下室抗浮設防水位的高度,因此它不是一種效率最高的方法。②、增加地下室頂板的厚度。
這種方法的優點是:在不增加基坑坑底標高的前提下,增加了地下室的重量,而且使用厚板後,地下室頂板的大板塊之間可以不再設定次梁。但此種方法的缺點是會略增加地下室頂板框架梁的負荷,而且由於板厚有限,這種方法解決抗浮問題的效果也是有限的。
3.4 設定抗浮樁。表面上看這是一種解決抗浮問題行之有效的方法,但仔細分析,這種方法也有一定的侷限性,從結構受力方面講,由於地下室的抗浮設防水位是根據擬建場地歷年最高水位結合近幾年的水位變化情況提出來的,即使是經過重新評估後確定的抗浮設防水位,也是按一定的統計規律得出的結論。
很顯然,這種方法確定的地下水位在一般的情況下是很難達到的。加之設計計算的不精確性也使得抗浮樁具有一定的安全儲備,因此,「抗浮樁」實際上長期起著「抗壓樁」的作用。這種「反作用」將阻礙有抗浮要求的地下室的合理沉降,而這種變化將會使無沉降縫的大底盤地下室在主體結構和裙房之間產生更大的不均勻沉降差;同時設定抗浮樁後,計算基礎底板內力及配筋時應考慮地下水壓力,這樣也會增加基礎底板的荷載。
4、地下室不均勻沉降
解決不均勻沉降問題大致有以下幾種方法:
4.1 裙房和高層建築之間設沉降縫,讓各部分自由沉降,互不影響,避免由於不均勻沉降產生的內力,這是所謂「放」的方法。
4.2 裙房和高層建築之間不設沉降縫,採用端承樁,將樁端置於堅硬的基岩或砂卵石層上。這樣,既滿足了地基承載力要求,又避免了明顯的沉降差。這是所謂的「抗」的方法。
4.3 在設計中不設沉降縫,而採取一定的措施,調整地基反力,儘量減少不同部分的地基反力差,從而減少沉降差。這是所謂「調」的方法。
如:裙房部分採用天然地基,主樓部分採用復合地基或樁基。裙房和主樓部分採用不同的基礎形式,主樓採用筏基或箱基,裙房採用獨立基礎或條形基礎。
4.4 在主裙樓之間設定沉降後澆帶,鋼筋不斷,先施工主樓,待主樓封頂完成大部分沉降後,再施工裙房，兩部分沉降基本穩定後再澆築後澆帶。這也是一種「調」的方法。
參考文獻
[1]gb50010-2002，混凝土結構設計規範[s].
[2]gb50011-2001，建築抗震設計規範[s].
[3]jgj6－99，高層建築箱形與筏形基礎技術規範[s].
[4]jgj3－2002，鋼筋混凝土高層結構設計與施工規程[s].
作者簡介：薛耀東，男，2023年2月2日，河南洛陽，本科學歷，國家一級建造師，建築工程，410302
石海平，女，2023年8月7日，河南洛陽，專科學歷，建築工程，410304
注：文章內所有公式及圖表請用pdf形式檢視。
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