地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 重點(diǎn) 漏點(diǎn)1

1、-地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)-重點(diǎn)-漏點(diǎn)(1)地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，重點(diǎn)，漏點(diǎn)震性能會(huì)產(chǎn)生較地下室如果設(shè)計(jì)不當(dāng)， 對(duì)整體抗震 大影響，一般對(duì)于半地下室的埋深要求應(yīng)大于地 下室外地面以上的高度， 才能不計(jì)其層數(shù)， 總高 度才能從室外地面算起。 地下室的墻柱與上部結(jié) 構(gòu)的墻柱要協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 地下室頂板室內(nèi)外板面標(biāo) 高變化處，當(dāng)標(biāo)高變化超過(guò)梁高范圍時(shí)則形成錯(cuò) 層，未采取措施不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位， 規(guī)范明確規(guī)定作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室 樓層的頂樓蓋應(yīng)采用梁板結(jié)構(gòu)， 地下室頂板為無(wú) 梁樓蓋時(shí)不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位。 結(jié)構(gòu)計(jì)算 應(yīng)往下算至滿足嵌固端要求的地下室樓層或底 板，但剪力墻底部加強(qiáng)區(qū) 層數(shù)應(yīng)從地面

2、往上算，并應(yīng)包括地下層。半地下室埋深不夠， 房屋層存在的常見(jiàn)問(wèn)題如： 數(shù)包括半地下室層已達(dá) 8 層，層數(shù)和總高度超過(guò)要求，違反GB50011-2001第7.1.2條。地下室 抗震等 級(jí)為三 級(jí)， 而上部結(jié)構(gòu)為二級(jí) ， 按GB50011-2001第6.1.3條地下室一層也應(yīng)為二 級(jí)等問(wèn)題。2. 荷載取值與組合地下室外墻受彎及受剪計(jì)算時(shí)， 應(yīng)為永久荷載效應(yīng)，可變荷載效應(yīng)控制的組合 時(shí)， 應(yīng)控制的組合時(shí)，其荷載分項(xiàng)系數(shù)取壓力引起的效壓力的荷載分項(xiàng)系數(shù)取 1.2 ；永久荷載效1.35 。對(duì)于地面活荷載， 同樣應(yīng)乘側(cè)壓力系數(shù)， 許多設(shè)計(jì) 中計(jì)算不對(duì)， 水壓力若取最高水平， 則一般按恒 載設(shè)計(jì)，分項(xiàng)系數(shù)的

3、取值可參考地下水池設(shè)計(jì)規(guī) 范。地下室底板的強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu) 荷載規(guī)范(GB50009-2001)第325條板、覆土 的自重的荷載分項(xiàng)系數(shù)取 1.0 ?？垢∮?jì)算時(shí)，板、 覆土的自重的荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取為 0.9 此條可 參考新建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 。地下室外墻的土壓 力應(yīng)為靜止土壓力， 根據(jù)土性的不同分別采用不 同的計(jì)算方法， 粘性土采用水土合算， 砂 用水土分算。如果地下室頂部沒(méi)有房屋， 是空曠場(chǎng)地， 其荷載是否要考慮平時(shí)消防車荷載或大于消防車的可 能荷載，實(shí)際中比較取起控制作用的荷載作為設(shè) 計(jì)依據(jù)。另如某工程設(shè)計(jì)在 -1.55m 標(biāo)高處一層面是地下室頂板，活載只考慮4.5KN/m2,未計(jì)覆

4、土荷載，消防車荷載。地下車庫(kù)活載取值6.0KN/m2,不滿足 GB50009-2001 第 4.1.1 條， 未考慮消防車荷載， 或者施工過(guò)程中和使用過(guò)程 中可能出現(xiàn)的載重車荷載 , 與消防車荷載比較取 大值。尚應(yīng)考慮施工堆載 10kN/m2。3. 外墻計(jì)算模型 地下室外墻配筋計(jì)算：有的工程外墻配筋計(jì)算 中，凡外墻帶扶壁柱的， 不區(qū)別扶壁柱尺寸大小， 一律按雙向板計(jì)算配筋， 而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu) 整體電算分析結(jié)果配筋， 又未按外墻雙向板傳遞 荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。 按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào) 的原理， 其外墻豎向受力筋配筋不足、 扶壁柱配 筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議：除 了垂直于外墻方向

5、有鋼筋混凝土內(nèi)隔墻相連的 外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大 （ 如高層建 筑外框架柱之間 ） 外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋 外，其余的外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。 豎向荷載 （軸力） 較小的外墻扶壁樁， 其內(nèi)外側(cè)主 筋也應(yīng)予以適當(dāng)加強(qiáng)。 外墻的水平分布筋要根據(jù) 扶壁柱截面尺寸大小， 可適當(dāng)另配外側(cè)附加短水 平負(fù)筋予以加強(qiáng)， 外墻轉(zhuǎn)角處也同此予以適當(dāng)加 強(qiáng)。地下室外墻計(jì)算時(shí)底部為固定支座 （ 即底板作為 外墻的嵌固端 ） ，側(cè)壁底部彎矩與相鄰的底板彎 矩大小一樣， 底板的抗彎能力不應(yīng)小于側(cè)壁， 其 厚度和配筋量應(yīng)匹配， 這方面問(wèn)題在地下車道中 最為典型， 車道側(cè)壁為懸臂構(gòu)件， 底板的抗彎能 力不

6、應(yīng)小于側(cè)壁底部。 地下室底板標(biāo)高變化處也 經(jīng)常發(fā)現(xiàn)類似問(wèn)題： 標(biāo)高變化處僅設(shè)一梁， 梁寬 甚至小于底板厚度， 梁內(nèi)僅靠?jī)蓚?cè)箍筋傳遞板的 支座彎矩難以滿足要求。地面層開(kāi)洞位置 （ 如樓 梯間） 外墻頂部無(wú)樓板支撐，計(jì)算模型和配筋構(gòu) 造均應(yīng)與實(shí)際相符。 車道緊靠地下室外墻時(shí)， 車 道底板位于外墻中部， 應(yīng)注意外墻承受車道底板 傳來(lái)的水平集中力作用，該荷載經(jīng)常遺漏。4. 頂?shù)装搴蜆翘菰O(shè)計(jì)中存在的常見(jiàn)問(wèn)題如： 地下室頂板， 板厚選 用 100mm 不符合 GB50011-2001 第 6.1.14 條； 底板配筋14100不符合JGJ3-2002第1224 條；地下室頂板厚度、地下部分柱配筋不符 GB

7、50011-2001 第 6.1.14 條。地下室混凝土底 板、頂板、墻配筋不符合GB50010-2002第 9.5.1 條及 GB50038-94第 4.7.8 條等。5. 地下水與抗浮 地下水位及其變幅是地下室抗浮設(shè)計(jì)重要依據(jù)， 實(shí)際地下室抗浮設(shè)計(jì)中往往只考慮正常使用極 限狀態(tài)， 對(duì)施工過(guò)程和洪水期重視不足， 因而會(huì) 造成施工過(guò)程中由于抗浮不夠出現(xiàn)局部破壞。 另 外，實(shí)際中在同一整體大面積地下室上建有多棟 高層和低層建筑， 而地下室面積大， 形狀又不規(guī) 則，加之局部上方?jīng)]有建筑， 此類抗浮問(wèn)題也相 對(duì)比較難以處理，須作細(xì)致分析處理。告未提供計(jì)算浮力的地下水位及其變常見(jiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題如：地下水位未

8、按勘察報(bào)告確定， 或勘察報(bào)幅，違反了 GB50007-2002第3.0.2條；斜坡道未進(jìn)行抗浮驗(yàn)算，斜坡道與主體分縫處未作處理；抗浮驗(yàn)算不滿足要求， GB50009-2001 第3.2.5 條等。6. 裂縫及控制方法直至出0.2mm地下室外墻混凝土易出現(xiàn)收縮， 受到結(jié)構(gòu)本身和 基坑邊壁等的約束， 產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力， 現(xiàn)收縮裂縫，地下室外墻裂縫寬度控制在 之內(nèi)，其配筋量往往由裂縫寬度驗(yàn)算控制。工程中許多設(shè)計(jì)將地下室防水結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算 彎距調(diào)幅、 有的下端按鉸接、 有的未考慮荷載分 項(xiàng)系數(shù)、 多層時(shí)未按多跨連續(xù)計(jì)算， 地下室外墻 在計(jì)算中漏掉抗裂性驗(yàn)算 （ 違反 GB50108-2001 第 4.

9、1.6 條） ，地下室外墻與底板連接構(gòu)造不合 理，建筑 物超 長(zhǎng) 未設(shè) 縫或 留 置后 澆帶 （ 違反 GB50010-2002第9.1.1條），后澆帶的位置設(shè)置 不當(dāng)，外墻施工縫或后澆帶詳圖未交代， 室外出 入口與主體結(jié)構(gòu)相連處未設(shè)沉降縫等， 導(dǎo)致違反 設(shè)計(jì)規(guī)范， 產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。 某工程地下室設(shè)計(jì)成 一個(gè)大底盤(pán)， 而該大底盤(pán)下的基礎(chǔ)形式同時(shí)有天剛性樁復(fù)合地基（違反然地基、樁基、地下室整體超長(zhǎng)， 應(yīng)采取相應(yīng)措施， 防止裂縫開(kāi) 展，采取的主要措施： 補(bǔ)償收縮混凝GB50011-2001 第 3.3.4 條），此類基礎(chǔ)即使設(shè) 置后澆帶也僅適合施工階段。中膨脹劑的膨脹變形不會(huì)與混凝，即在 混凝土中滲

10、入U(xiǎn)EA HEA等微膨脹劑。以混凝土 的膨脹值減去混凝土的最終收縮值的差值大于 或等于混凝土的極限拉伸即可控制裂縫。 膨脹 帶 ，由于混凝 土的早期收縮變形完全補(bǔ)償， 為了實(shí)現(xiàn)混凝土連 續(xù)澆注無(wú)縫施工而設(shè)置的補(bǔ)償收 縮混凝土帶，根 據(jù)一些工程實(shí)踐，一般超過(guò) 60m 設(shè)置膨脹加強(qiáng) 帶。 后澆帶 ，作為混凝土早期短時(shí)期釋放約束 力的一種技術(shù)措施， 較長(zhǎng)久性變形縫已有很大的 改進(jìn)并廣泛任用。提高鋼筋混凝土的抗拉能 力，混凝土應(yīng)考慮增加抗變形鋼筋，對(duì)于側(cè)壁， 增加水平溫度筋， 在混凝土面層起強(qiáng)化作用。 側(cè) 壁受底板和頂板的約束， 混凝土脹縮不一致， 可 在墻體中部設(shè)一道水平暗梁抵抗拉力。7. 保護(hù)層和

11、墊層厚度地下工程防水技術(shù)規(guī)范 （GB50108-2001） 對(duì)防 水混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)定：結(jié)構(gòu)厚度不應(yīng)小于 250mm； 裂縫寬度不得大于0.2mm并不得貫通；迎水面 鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于 50mm防水混凝土結(jié) 構(gòu)底板混凝土墊層，強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)小于 C15,厚 度不小于100mm在軟弱土層中不應(yīng)小于150mm 工程實(shí)踐表明如果結(jié)構(gòu)厚度或迎水面鋼筋保護(hù) 層厚度小于規(guī)范限值常常是引起滲漏水現(xiàn)象的 常見(jiàn)原因，因此規(guī)范修訂以后對(duì)限值作了相應(yīng)的 提高，應(yīng)引起注意。二，地下室外墻設(shè)計(jì)為了滿足抗?jié)B要求， 地下室外墻（以下簡(jiǎn)稱外墻） 的厚度一般不應(yīng)小于250mm混凝土強(qiáng)度等級(jí)常 用 C20C30。1荷載：豎向荷載有

12、上部及各層地下室頂板傳 來(lái)的荷載和外墻自重； 水平荷載有室外地坪活荷 載、側(cè)向土壓力、 地下水壓力、人防等效靜荷載。 （ 1）室外地坪活荷載：一般民用建筑的室外地 面（包括可能停放消防車的室外地面），活荷載 可取5kN/m2有特殊較重荷載時(shí)，按實(shí)際情況確定。（京院技措 2.0.6 ） 地面活荷載對(duì)外墻產(chǎn)生的壓力為沿墻高度方向 的均布荷載 Px，Px=qx.Ka= qx/3, qx 為地面活荷載（2）水壓力：水位高度可按最近 35 年的最高 水位確定，不包括上層滯水。 （京院技措 3.1.8 ）KO,對(duì)一般固 為土的有效內(nèi)摩擦 。（京院技措 2.O.16 ） b. 當(dāng)?shù)叵率沂┕げ捎米o(hù)角） ，一般

13、情況可取 0.5（3）土壓力： a. 當(dāng)?shù)叵率也捎么箝_(kāi)挖方式，無(wú) 護(hù)坡樁或連續(xù)墻支護(hù)時(shí)， 地下室外墻承受的土壓 力宜取靜止土壓力，土壓力系數(shù) 結(jié)土可取 K0=1-sin坡樁或連續(xù)墻支護(hù)時(shí), 地下室外墻土壓力計(jì)算中 可以考慮基坑支護(hù)與地下室外墻的共同作用, 按靜止土壓力乘以折減系數(shù) O.66 近似計(jì)算, Ka=O.5xO.66=O.33 ,相當(dāng)于主動(dòng)土壓力。 （京院 技措 2.O.16 ）c. 地下水位以下土的容，可近似取11kn/m2（京院技措2.0.5 ） 實(shí)際上,風(fēng)荷載和地震區(qū)地面運(yùn)動(dòng)使土壓力超過(guò) 靜態(tài)土壓力而有所增加, 但其對(duì)外墻平面外產(chǎn)生 的內(nèi)力較小,可以不予考慮。2荷載設(shè)計(jì)值：以前的

14、算法地面活荷載取1.4外，其他包括水壓力均取 1.2 ?，F(xiàn)依據(jù)建筑結(jié) 構(gòu)荷載規(guī)范，當(dāng)活荷載占總荷載之比值不大于 20%寸，丫 G=1.35, 丫 Q=1.40,屮 C=0.7，綜合分 析后外墻各項(xiàng)荷載分項(xiàng)系數(shù)均取 1.30。 3計(jì)算簡(jiǎn)圖：端鉸支的連續(xù)梁。（ 1 ）地下室無(wú)橫墻或橫墻間距大于層高 2倍寸， 其底部與剛度很大的基礎(chǔ)底板或基礎(chǔ)梁相連， 認(rèn)為是嵌固端 ；頂部的支座條件應(yīng)視主體結(jié)構(gòu)形 式而定。當(dāng)與外墻對(duì)應(yīng)位置的主體結(jié)構(gòu)墻為剪力 墻寸，首層墻體與地下一層外墻連續(xù)， 可以對(duì)外 墻形成一定的約束。 但是，主體結(jié)構(gòu)的外墻往往 開(kāi)有較大的門(mén)窗洞口，其對(duì)外墻的約束很有限。 當(dāng)主體結(jié)構(gòu)為框架類結(jié)構(gòu)（包

15、括純框架和框剪） 寸，外墻僅與首層底板相連， 首層底板相對(duì)于外 墻而言平面外剛度很小， 對(duì)外墻的約束很弱。 所 以，外墻頂部應(yīng)按鉸接考慮。 地下室中間層可按 連續(xù)鉸支座考慮。 這樣，地下室外墻就如同下端 嵌固、2倍 端鉸支的連（2）地下室內(nèi)橫墻較多且間距不大于層高 寸，地下室外墻就如同下端嵌固、 續(xù)雙向板。（3）地下室無(wú)橫墻但外墻上有附壁柱時(shí)，除非 柱設(shè)計(jì)時(shí)考慮了外墻傳來(lái)的水平荷載， 否則該柱 不應(yīng)作為外墻的支座，仍應(yīng)按（ 1）考慮。（4）有的工程基礎(chǔ)底板上有較厚的覆土，這時(shí) 最下層外墻的計(jì)算高度應(yīng)視該層地面做法而定。 如為混凝土面層較厚的剛性地面， 且在基坑肥槽 回填之前完成地面做法， 則外

16、墻計(jì)算高度可算至 地下室地坪。 而實(shí)際施工順序往往是出地面后肥 槽立即回填，而地下室地面在完成機(jī)電管線布置 后才施工，相隔很長(zhǎng)時(shí)間。這種情況下，外墻計(jì) 算高度就應(yīng)算至底板上皮。 為了減小外墻計(jì)算高 度，可在外墻根部與基礎(chǔ)底板交接處覆土厚度范 圍內(nèi)設(shè)八字角， 并配構(gòu)造鋼筋， 作為外墻根部的 加腋，加腋坡度按 1： 2。這時(shí)外墻計(jì)算高度仍 可算至地下室地坪。4為了便于配筋構(gòu)造和節(jié)省鋼筋，外墻可考慮 塑性變形內(nèi)力重分布。 塑性計(jì)算不僅可以在有外 防水的墻體中采用， 也可在混凝土自防水的墻體 中采用。塑性變形可能只在截面受拉區(qū)混凝土中 出現(xiàn)較細(xì)微的彎曲裂縫，不會(huì)貫通整個(gè)截面厚 度，所以外墻仍有足夠的抗

17、滲能力。5墻配筋計(jì)算：外墻除承受水平荷載外，還承 受上部結(jié)構(gòu)及各層地下室頂板傳來(lái)的荷載和外 墻自重等豎向荷載。所以，嚴(yán)格來(lái)講，外墻應(yīng)按 偏心受壓構(gòu)件計(jì)算配筋。但在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中， 考慮豎向荷載產(chǎn)生的截面應(yīng)力很小， 而且為了計(jì) 算方便， 僅按墻板平面外受彎計(jì)算配筋。 當(dāng)豎向 荷載很大時(shí)，也可分別按受彎和軸心受壓計(jì)算墻 體配筋，然后將二者疊加。 6外墻保護(hù)層厚度：按地下工程防水技術(shù)規(guī) 范 50108-2001-4.1.6 條，“迎水面鋼筋保護(hù) 層厚度不應(yīng)小于50mm ”為強(qiáng)制性條文。但實(shí) 際操作有困難之處。 一方面外墻截面有效厚度損 失較大，另一方面外墻一般較厚，且拆模早，養(yǎng) 護(hù)困難。施工單位為了

18、避免開(kāi)裂，在 50mm厚保 護(hù)層內(nèi)附加 8200勾造筋，與外墻受力筋間距 很小，垂直澆搗混凝土困難。按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)規(guī)范50010-2002，外墻外側(cè)環(huán)境類別為“二 b”，內(nèi)側(cè)二a”，據(jù)此，外側(cè)保護(hù)層厚度25mm 內(nèi)側(cè)20mm也是強(qiáng)制性條文。按混凝土結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。a) 水平筋：外墻按連續(xù)梁計(jì)算時(shí)，水平筋為構(gòu) 造。但當(dāng)外墻較長(zhǎng)時(shí)， 考慮到混凝土硬化過(guò)程及 溫度影響產(chǎn)生收縮裂縫的現(xiàn)象極為普遍， 水平筋200mm。般外墻厚度遠(yuǎn)小于基礎(chǔ)底外墻鋼配筋率宜適當(dāng)加大， 宜采用變形鋼筋， 直徑宜小 間距宜密，最大間距不宜大于b） 外墻根部節(jié)點(diǎn)： 板，底板計(jì)算時(shí)在外墻端常按鉸支座考慮， 計(jì)算時(shí)在底板端常

19、按固端考慮， 所以底板 筋伸至外墻外側(cè)即可， 端頭不必設(shè)彎鉤。 外墻外 側(cè)豎向鋼筋在底板底部彎后直段長(zhǎng)度滿足與底 板下筋搭接要求，即可形成對(duì)外墻的嵌固。地下室頂板鋼筋應(yīng)加強(qiáng)， 保護(hù)層和混凝土墊層及強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按規(guī)范加注（GB50108-2001第4.1.6 條） 。否則就會(huì)產(chǎn)生如下類似問(wèn)題： 地下室外墻、 底板等迎水面保護(hù)層厚 40mm底板與土接觸處 鋼筋保護(hù)層厚 35mm不適合 GB50108-2001第4.1.6 條；柱保護(hù)層 25mm 違反 GB50010-2002 第9.2.1條；地下室墊層采用C10混凝土，或底 板下未做混凝土墊層，違反 GB501082001 第4.1.5 條和第 4

20、.1.5 條；未見(jiàn)地下混凝土構(gòu)件環(huán) 境類別劃分與對(duì)應(yīng)的鋼筋混凝土構(gòu)件保護(hù)層厚度，不符合 GB50010-2002第921條等。，地下室混凝土底板施工裂縫的分析及控制 概述：隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快， 建設(shè)規(guī)模越來(lái) 越大，在地下室施工過(guò)程中， 一個(gè)相當(dāng)普遍的問(wèn) 題就是結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫， 影響了建筑物的使用功能 和壽命。我們應(yīng)采取有效的措施減少裂縫的發(fā)生 將有害裂縫控制在允許范圍內(nèi)。1. 施工階段混凝土裂縫產(chǎn)生的原因： 裂縫的出現(xiàn)極大部分是由于溫度、 收縮和地 基不均勻沉降產(chǎn)生的變形引起的 。在地下室施工 時(shí)，因?yàn)樯喜亢奢d不大， 地基下沉的可能性較小， 主要還是由于溫差和收縮變形引起的 。其出現(xiàn)的 直

21、接原因有：1）泵送商品混凝土的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致混凝土的 收縮及水化熱增加。2）混凝土的等級(jí)日趨提高，水泥的用量相應(yīng)增 加。3）由于地下室底板較厚及大量采用超靜定結(jié)構(gòu)， 使結(jié)構(gòu)的約束應(yīng)力不斷增大。4）施工方法不當(dāng)。2. 控制裂縫的措施1）合理布置鋼筋鋼筋的彈性模量比混凝土的彈性模量大 715 倍，合理的鋼筋配置可以起到減輕混凝土收 縮的程度， 在相同的配筋率下， 應(yīng)選擇細(xì)筋密布 的辦法。2）合理留設(shè)伸縮縫 伸縮縫是為了防止結(jié)構(gòu)因溫度效應(yīng)而設(shè)置 種結(jié)構(gòu)縫。 我國(guó)現(xiàn)行的 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)中條件下的伸縮縫間距為的 計(jì)規(guī)范規(guī)定：現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)式結(jié)構(gòu)處于 室內(nèi)或 置伸縮縫對(duì)大體型結(jié)構(gòu)防止溫度裂縫是非常有

22、 效的。3）后澆帶 它是施工期間保留的臨時(shí)性溫度收縮變形 縫，是一種特殊的施工縫。 設(shè)計(jì)后澆帶的目的是 取代結(jié)構(gòu)中永久性的伸縮縫。 要求在澆搗后澆帶 之前，結(jié)構(gòu)混凝土至少 30的收縮已完成。 4）選用相應(yīng)的水泥55m,合理設(shè)混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫升 , 主要處決于水泥 用量及水泥的品種。 應(yīng)優(yōu)先選用水化熱較低的水 泥品種， 如礦渣硅酸鹽水泥。 在符合設(shè)計(jì)的情況 下，充分利用混凝土的后期強(qiáng)度， 減少水泥的用 量。地下室外墻施工時(shí)， 考慮到礦渣水泥比普通硅酸鹽水泥收縮量大 25，因此墻板采用普通 硅酸鹽水泥為好。5）骨料目前泵送混凝土的碎石規(guī)格一般為525mm根據(jù)試驗(yàn)，采用540mn石子比采用5 2

23、5mn石子，每立方米混凝土可減少用水量 15kg 左右，在相同水灰比情況下， 水泥用量減少 20kg 左右，因此盡量選擇大粒徑粗骨料 。6）砂 采用中、粗砂，細(xì)度模數(shù)必須控制在 2.3 以 上，含泥量控制在 2以下。因?yàn)椴捎眉?xì)度模數(shù) 為 2.8 比 2.3 的中砂每立方砼可減少水泥用量約 30kg，減少水用量2025kg，從而降低混凝土 水化熱和溫差引起的收縮。 泵送砼時(shí)， 砂率應(yīng)控 制在 38 45。7）使用粉煤灰等礦物質(zhì)外摻料 由于粉煤灰顆粒呈球狀， 為中空結(jié)構(gòu)， 主要中摻入粉煤灰對(duì)改善混凝土的和易性，成分為 SiO2、Fe2O3 AI2O3、CaO MgO 因此 在混凝 替代水泥用量降低

24、水化熱， 減少收縮， 提高抗裂 性有著良好的效果。 但應(yīng)注意摻入粉煤灰后混凝 土的早期強(qiáng)度較低， 摻量應(yīng)根據(jù)水泥的品種、 不同的工程對(duì)象、施工工藝，通過(guò)試驗(yàn)確定。8）外加劑外加為達(dá)到抗裂、防水的目的，在配制砼時(shí)， 般需要摻入減水劑、緩凝劑、微膨脹劑等。劑的質(zhì)量對(duì)混凝土的影響非常大， 有些微膨脹劑 與其他外加劑一起使用可能產(chǎn)生副作用， 因此在 使用前應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。 目前工程中應(yīng)用的微膨劑 品種較多，質(zhì)量參差不齊， 我們通過(guò)試驗(yàn)、 比較，常用的微膨脹劑中14d、空氣中養(yǎng)護(hù)0.045 和 0.011 ，符合建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) （JC478 28d0.02 60d UEA H 為UE H效果較好，水中養(yǎng)護(hù)2

25、8d 的限制膨脹率分別為14d0.04和空氣中92）水中 要求 , 轉(zhuǎn)入空氣中的回落差， 0.018 。9）控制混凝土澆筑溫度根據(jù)規(guī)范規(guī)定， 對(duì)大體積混凝土的澆筑應(yīng)合 理分段分層進(jìn)行， 使混凝土溫度均勻上升， 澆前 應(yīng)在室外氣溫較低時(shí)進(jìn)行， 混凝土澆筑溫度不宜 超過(guò)28 C。夏季施工時(shí)，如果混凝土的入模溫 度過(guò)高， 可用冷水作為攪拌用水， 也可將粗骨料 遮蓋，防止日曬以降低溫度?；炷翝仓院螅?混凝土因水泥水化熱升溫而達(dá)到的最高溫度主要是混凝土入模溫度與水 化熱引起的。 規(guī)范規(guī)定：溫度控制在設(shè)計(jì)要求的 范圍內(nèi)， 當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí)， 溫度升幅不宜超 過(guò)25 C。建議限制 T 30 C,根據(jù)我

26、們的體 會(huì) T 28 C不會(huì)產(chǎn)生表面裂縫。對(duì)于澆筑厚度 在1.0 2.5m的底板，實(shí)際最咼溫度一般發(fā)生在 砼成型后的第 3 天。中應(yīng)切實(shí)按照 混凝土結(jié)構(gòu)工程施a)、控制般要求有較大10 )注意混凝土施工的操作程序 除在施工及驗(yàn)收規(guī)范執(zhí)行外，還應(yīng)做好： 好坍落度， 混凝土為便于泵送， 一 的坍落度，一般攪拌站是通過(guò)外摻咼效減水劑來(lái) 解決。施工單位在定貨時(shí)應(yīng)在合同中提出所需砼 的坍落度值。坍落度一般控制在120 20mm為宜。 b) 、泌水，商品混凝土在澆振過(guò)程中會(huì)發(fā)生 大量的泌水， 當(dāng)混凝土大坡面的坡腳接近盡端模 板時(shí)，可改變混凝土澆搗方向，即從盡端往回， 與原料坡相交成一個(gè)集水坑，用軟軸泵及時(shí)

27、排 除。 c) 商品混凝土的表面水泥漿較厚， 在澆搗后 要進(jìn)行處理， 一般先初步按設(shè)計(jì)標(biāo)咼用長(zhǎng)刮尺刮 平，然后在初凝前用滾筒碾壓數(shù)便， 再進(jìn)行二次 抹面，提咼砼表層密度，消除收縮裂縫。max 11)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù) 塑料薄膜覆蓋或澆水草袋覆蓋養(yǎng)護(hù)是高層 建筑地下室底板防止產(chǎn)生裂縫的一重要環(huán)節(jié)， 目 的是控制溫差， 防止產(chǎn)生表面裂縫， 可充分發(fā)揮 混凝土早期強(qiáng)度，使溫度產(chǎn)生的應(yīng)力 抗拉強(qiáng)度 Rf ，防止產(chǎn)生貫穿裂縫。另一方面， 潮濕的環(huán)境可防止混凝土表面因脫水而產(chǎn)生的 干縮裂縫，澆水養(yǎng)護(hù)不少于 14d。12) 做好測(cè)溫工作 底板混凝土測(cè)溫工作是為了掌握大體積混 凝土水化熱的大小。 通過(guò)調(diào)節(jié)措施來(lái)

28、控制混凝 中心最高溫度和表面溫度之差不超過(guò)會(huì)產(chǎn)生裂 縫的臨界溫度。總之, 地下室混凝土裂縫控制是一個(gè)綜合性 的課題，要通過(guò)設(shè)計(jì)、施工、材料優(yōu)選等環(huán)節(jié)進(jìn) 行全面控制， 才能減少裂縫的產(chǎn)生。 采用了上述 方法，經(jīng)過(guò)了試驗(yàn)和工程實(shí)踐， 對(duì)底板大體積混 凝土裂縫控制是行之有效的， 但對(duì)墻面混凝土的 開(kāi)裂現(xiàn)象，還有待我們?nèi)ダ^續(xù)研究。四，高層建筑結(jié)構(gòu)嵌固端的選取及相關(guān)技術(shù)問(wèn)題1. 引言相關(guān)的技術(shù)問(wèn)高層建筑在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算之前必須首先確 定結(jié)構(gòu)嵌固端的所在位置， 而嵌固端的選取卻面 臨著各種不同情況， 如不設(shè)地下室但基礎(chǔ)埋深較 大；設(shè)有地下室但其層數(shù)或多或少， 且基礎(chǔ)形式 不同等。根據(jù)以上情況正確選取其結(jié)

29、構(gòu)嵌固端， 是高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算模式中的一個(gè)重要假定， 它 不僅關(guān)系到結(jié)構(gòu)中某些構(gòu)件內(nèi)力分配的準(zhǔn)確性， 而且還影響結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)移的真實(shí)性， 以及結(jié)構(gòu)局 部的經(jīng)濟(jì)性，因此有必要對(duì)結(jié)構(gòu)嵌固端的選取作 進(jìn)一步探討，并由此引伸出若 題。2. 結(jié)構(gòu)嵌固端的條件 高層建筑的結(jié)構(gòu)嵌固端通常是選擇在地面標(biāo)高 處，但地面標(biāo)高處要真正成為結(jié)構(gòu)嵌固端是有條 件的，而且在輸入首層計(jì)算高度時(shí)還有許多講 究。2 1 設(shè)有地下室時(shí)的條件 (1) 地下 室頂板標(biāo)高與室外地坪的高差不能太大， 極端的述半地情況如半地下室則首層樓面一般不能成為結(jié)構(gòu) 嵌固端，除非其高差僅為 13 級(jí)臺(tái)階高度時(shí)才 可能考慮； (2) 地下室頂板結(jié)構(gòu)應(yīng)為梁

30、板體系 ( 即不可設(shè)計(jì)成無(wú)梁樓蓋 ) ，且該層樓面不得留有 大孔洞， 樓面框架梁的抗彎剛度要足夠大， 樓板 也要有相當(dāng)厚度； (3) 地下室側(cè)壁要有良好的側(cè) 限，即必須與“地球”有良好的接壤，故即使有意上述要求下室頂板不能成為結(jié)構(gòu)嵌固端的原因就是不滿 足此條件。 對(duì)于上述條件中對(duì)首層樓面框架梁 的要求，假設(shè)滿足抗震規(guī)范第 61 14 條 “位于地下室的梁柱節(jié)點(diǎn)左右梁端截面實(shí)際受 彎承載力之和不宜小于上下柱端實(shí)際受彎承載 力之和”的要求， 對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)， 由于首層 處的柱截面往往遠(yuǎn)大于框架梁截面， 增大框架梁截面并增加抗彎鋼筋用量， 仍很難滿足。 就此要求而言， 則只有多層或小高 層建筑才有

31、可能以首層頂板作為結(jié)構(gòu)的嵌固端， 而真正意義的高層建筑則完全排除了這種可能 性。22 不設(shè)地下室時(shí)的條件 高層建筑 不設(shè)地下室通常是針對(duì)層數(shù)有限的小高層， 或其 基礎(chǔ)持力層較淺的情況， 但從抗震角度考慮是不宜提倡的。(1) 不管是采用天然地基基礎(chǔ)或樁 基礎(chǔ)，都是以基礎(chǔ) ( 承臺(tái)) 面作為結(jié)構(gòu)嵌固端， 且 必須在該標(biāo)高處的縱橫方向設(shè)置剛度較大的基 礎(chǔ)梁加以連結(jié)，故首層層高應(yīng)從基礎(chǔ)面算起；產(chǎn)生相中規(guī)定“當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固部位 時(shí)，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰 是基于這一考部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的二倍”正 慮。(2) 若基礎(chǔ) ( 承臺(tái) ) 面標(biāo)高與首層標(biāo) 高有一定距離而不設(shè)基礎(chǔ)梁連結(jié)或

32、其剛度過(guò)小， 則地面標(biāo)高處應(yīng)設(shè)有剛性地面來(lái)作為結(jié)構(gòu)嵌固 端，首層層高可從地面層算起。 若不設(shè)剛性地面， 則上部結(jié)構(gòu)無(wú)從形成嵌固端， 也即結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 不成立，設(shè)計(jì)上顯然是不允許的。 以上列舉的 條件無(wú)非是說(shuō)明要成為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端， 其下 部結(jié)構(gòu)必須具有足夠的剛度以保證柱根之間不 對(duì)位移， 且能承受或平衡柱根彎矩。 規(guī)范3. 與嵌固端相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題 結(jié)構(gòu)嵌固端的形成或者說(shuō)上部結(jié)構(gòu)對(duì)嵌固端的 要求，在工程設(shè)計(jì)中還可引伸出若干相關(guān)的技術(shù) 問(wèn)題及其正確的設(shè)計(jì)方法，以下將分別探討。(1) 單層地下室 當(dāng)高層建筑僅設(shè)單 層地下室且底板采用天然地基筏板基礎(chǔ)或樁一 筏基礎(chǔ)時(shí)，通常選擇基礎(chǔ)底板而非首層作為結(jié)構(gòu)

33、 嵌固端，這有利于充分利用其基礎(chǔ)的“無(wú)限”剛 度，為首層樓面的靈活結(jié)構(gòu)選型創(chuàng)造條件， 即使 是首層樓面留有大孔洞，或選用無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)， 都不影響結(jié)構(gòu)計(jì)算的準(zhǔn)確性。 此外， 規(guī)范規(guī)定地 下室負(fù)一層的抗震等級(jí)與上部結(jié)構(gòu)必須一致， 基礎(chǔ)底板作為嵌固端不會(huì)造成地下室結(jié)構(gòu)造價(jià) 的提高， 反而可能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 即使單 層地下室底板是以樁為基礎(chǔ)的普通梁板結(jié)構(gòu)， 一 般情況下仍然取底板處為結(jié)構(gòu)嵌固端， 唯一例外 的是地下室作為抗爆級(jí)別較高的防空地下室時(shí)， 其頂板通常具有作為結(jié)構(gòu)嵌固端的剛度， 因此可 取其作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。(2) 投影面積比例 高層塔樓在地下 室頂板上的投影面積比例大小對(duì)首層作為嵌

34、固 端的結(jié)構(gòu)有著不同的影響。當(dāng)該比例 *1 時(shí)，若 首層樓面符合作為嵌固端的其它條件， 則該首層 作為結(jié)構(gòu)嵌固端就毫無(wú)疑問(wèn)了， 但當(dāng)上述投影面 積比例vv 1時(shí)，說(shuō)明地下室側(cè)限遠(yuǎn)離塔樓，塔 樓發(fā)生的側(cè)向位移將波及首層樓面并使其發(fā)生 變形，即使變形量很小， 但嚴(yán)格說(shuō)來(lái)首層作為嵌 固端的剛度必然小于前一種情況， 且變形又增大 了上部結(jié)構(gòu)側(cè)移的計(jì)算值， 同時(shí)首層骨架構(gòu)件也 會(huì)由于自身的變形而產(chǎn)生附加內(nèi)力。 作為有經(jīng)驗(yàn) 的結(jié)構(gòu)工程師， 在實(shí)際設(shè)計(jì)中都會(huì)根據(jù)工程實(shí)際 情況予以鑒別并作出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)處理。(3) 大底盤(pán)多塔樓 大底盤(pán)多塔樓大 多為商住樓， 而且由于商用及居住性質(zhì)不同， 對(duì) 柱網(wǎng)的要求也不同，

35、故通常需設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。 當(dāng)大底盤(pán)的商用部分層數(shù)不多 (如僅 12 層)， 且結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層設(shè)于大底盤(pán)的屋頂標(biāo)高處時(shí)， 塔樓 的嵌固端就可考慮取在大底盤(pán)的屋頂處， 至少在 塔樓初算時(shí)可以如此假定， 如圖 3 所示。這一考 慮基于以下兩點(diǎn)： 既然屬大底盤(pán)， 其樓層面積 肯定大于塔樓的投影面積， 加上大底盤(pán)屋頂設(shè)置 轉(zhuǎn)換層，故大底盤(pán)的樓層平面剛度遠(yuǎn)大于塔樓的 樓層剛度； 轉(zhuǎn)換層之上通常為剪力墻、 部分短 肢剪力墻或異形柱一短肢剪力墻結(jié)構(gòu)， 為使轉(zhuǎn)換 層上下部的側(cè)向剛度相近， 大底盤(pán)部分肯定要將 原位剪力墻增厚或增加新的剪力墻， 從而使塔樓 下的大底盤(pán)部分具有足夠的側(cè)向剛度。 目前高層 建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件

36、的功能已較為完善， 因此大底 盤(pán)多塔樓建筑均以整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算， 其嵌固端 也不像結(jié)構(gòu)初算階段選擇在大底盤(pán)屋頂標(biāo)高處。(4) 高層建筑的基礎(chǔ)埋深 在研究探 討高層建筑的結(jié)構(gòu)嵌固端時(shí)， 必然牽涉到其基礎(chǔ) 埋深問(wèn)題，高層建筑基礎(chǔ)要具有一定的埋置深 度，首先是為了保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定 ( 包括抗 滑) ，其次有利于減弱地震反應(yīng)。規(guī)范對(duì)高層建 筑的基礎(chǔ)埋深有一量化規(guī)定， 即“天然地基或復(fù) 合地基基礎(chǔ)，可取階 15，樁基礎(chǔ)可取階 18”， 但這一規(guī)定僅與建筑物的總高度有關(guān)， 而與其它 因素?zé)o關(guān)。 但我們?cè)谡J(rèn)真思考后發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)埋深 除了與建筑物總高度有關(guān)外， 還應(yīng)與控制高層建 筑體型重要指標(biāo)的高寬比風(fēng)心有關(guān)。

37、 如兩棟建筑 物的高度量相同，但其高寬比階B分別為5.0和 2.5 ，顯然風(fēng) B 值較小者整體穩(wěn)定性更高，若 采用相同的基礎(chǔ)形式，則階B值較大者其基礎(chǔ)埋 深應(yīng)更大。換言之，基礎(chǔ)埋深對(duì)風(fēng) B 較大者應(yīng) 偏于嚴(yán)格，而對(duì)風(fēng)/ B較小者則可略為放松，不 宜作相同處理甚至反其道而行之， 否則就違背了 基礎(chǔ)需一定埋深的原則。除了高寬比風(fēng)/ 6 外， 基礎(chǔ)埋深還應(yīng)與高層建筑的裙房底座寬度、 地下 室底盤(pán)寬度等因素有關(guān)， 對(duì)地下室面積僅為塔樓 投影面積者應(yīng)偏于嚴(yán)格， 相反對(duì)沒(méi)有裙房或地下 室面積大于塔樓投影面積者則可略為放松。（5）首層樓面的活載 作為結(jié)構(gòu)嵌固 端的首層樓面 （地下室頂板 ） ，其正常使用時(shí)的

38、活 載一般不太大， 即使作為商業(yè)用途， 其活載也僅 為3. 5kN/ m2但設(shè)計(jì)中要考慮施工過(guò)程中可 能產(chǎn)生的施工荷載，對(duì)于首層梁板構(gòu)件取活載8. 010. OkN/m2則往往是必要的。 當(dāng)高層 建筑主體結(jié)構(gòu)建至 2 層樓面時(shí)，首層地面自然而 然就成為理想的施工場(chǎng)所，或用于堆放材料 （ 袋 裝水泥、砌塊、搭架鋼腳手架等 ） ，或用于鋼筋 加工，甚至作為載重汽車的行駛停放場(chǎng)等， 即使 是臨時(shí)荷載，其樓面活載也就有必要取較高值 （ 該活載值僅作用于該層梁板，并不需傳給豎向 構(gòu)件的墻柱 ） 。此外，該層樓板配置通長(zhǎng)面筋， 不僅是出于增大剛度的考慮， 而且是抵抗混凝土 收縮和溫度應(yīng)力的需要， 特別是由

39、于開(kāi)發(fā)商的原 因可能導(dǎo)致地下室頂板完成后要裸露一段時(shí)間 （ 從幾個(gè)月到幾年不等 ） ，為了防止或減少由于暴 曬或暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生的裂縫， 配置足夠的樓 板面筋尤為必要。首層樓面考慮較大的施工荷 載，其梁板截面就需較大， 有利于滿足首層樓面 作為結(jié)構(gòu)嵌固端剛度要較大的要求。4. 結(jié)束語(yǔ)中， 無(wú)論選擇哪個(gè)部位作為在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)嵌固端，都可以通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算程序獲得準(zhǔn)確 的計(jì)算結(jié)果，但我們期望的是計(jì)算結(jié)果較真實(shí)地 反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況。 為了達(dá)到這一目的， 結(jié)構(gòu) 計(jì)算時(shí)輸入正確的參數(shù)和數(shù)據(jù)固然相當(dāng)重要， 但 結(jié)構(gòu)嵌固端的確定對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果的影響也相 當(dāng)大，因此重視結(jié)構(gòu)嵌固端的確定并非微不足 道

40、，且在嵌固端確定后設(shè)計(jì)中如何保證其成為真 正的嵌固端， 還有許多細(xì)節(jié)有待研究和完善， 這 是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員不能忽視的重要環(huán)節(jié)。五，地下室混凝土的澆注問(wèn)題墻板混凝土澆注一般采用趕漿法， 混凝土 的流向是不可控制的， 可能在這里施工時(shí)， 混凝 土已經(jīng)流到十幾米之遠(yuǎn)， 特別是頂板和墻板同時(shí)澆注，此現(xiàn)象更為嚴(yán)重，等澆注到那兒，可能已 經(jīng)初凝已過(guò)； 還有頂板和墻板一起澆注， 必須先澆注墻板， 等 墻板混凝土全部完成后， 再進(jìn)行頂板澆注， 應(yīng)該 沒(méi)有多大的問(wèn)題！澆筑混凝土應(yīng)合理安排施工計(jì)劃及工序， 合理留置施工縫， 澆搗混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行， 當(dāng)必 須間隙時(shí)應(yīng)縮短時(shí)間， 并應(yīng)在前層混凝土凝結(jié)前 將上層混凝土澆搗

41、完畢。 混凝土運(yùn)輸、 澆筑和間 歇允許時(shí)間如下：混凝土強(qiáng)度等級(jí)V C30時(shí)，若氣溫不高于25度, 間歇時(shí)間不超過(guò)210min,氣溫高于25度時(shí)不超 過(guò)180min；混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于 C30時(shí)，若氣 溫不高于25度，間歇時(shí)間不超過(guò)180min,氣溫 高于 25 度時(shí)，間歇時(shí)間不超過(guò) 150min。一次下料過(guò)多， 澆徑不夠，混凝土容另外，混凝土一次下料不能過(guò)厚、 不均勻、 不對(duì)稱?；炷料铝喜痪鶆?、不對(duì)稱，影響混凝 土的振搗順序，尤其是混凝土墻板的門(mén)洞口處， 如果下料不對(duì)稱， 混凝土的側(cè)壓力不均勻， 容易 將內(nèi)模擠壓偏位， 同時(shí)混凝土 筑層過(guò)厚，振搗作用長(zhǎng)度、半 易漏振、不密實(shí)，產(chǎn)生蜂窩、孔洞。

42、地下室底板大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主 要原因是溫度和干縮變形，其次是砼的水灰比 等，其預(yù)防措施如下：1、嚴(yán)格控制水化熱。在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求和征 得設(shè)計(jì)同意的前提下， 混凝土配合比設(shè)計(jì)可考慮 采用 60 天強(qiáng)度，以減少水泥用量，同時(shí)，應(yīng)選 擇低熱水泥，減少水泥水化熱。2、通過(guò)“雙摻”技術(shù)（摻加緩凝高效減水劑及 粉煤灰），以減少水泥用量，并改善混凝土的和 易性，提高混凝土的可泵性。3、澆筑順序采用“分段定點(diǎn)，一個(gè)坡度，薄層 澆筑，循序推進(jìn)，一次到頂”的方法，一次整體 連續(xù)澆筑結(jié)束。并4、大體積混凝土澆搗完畢后，初凝前用長(zhǎng)刮尺 刮平，經(jīng) 6 小時(shí)先用鐵滾筒滾壓數(shù)遍， 再用木抹 子在混凝土表面拍實(shí)并搓毛

43、兩遍以上， 以閉合收 水裂縫，防止產(chǎn)生表面收縮裂縫， 約 1214 小時(shí) 后，覆蓋塑料薄膜和草包進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù) 按規(guī)定時(shí)間測(cè)量混凝土各部位的溫度， 確?；炷?土內(nèi)外溫度差不超過(guò)25 C。六，地下室基坑圍護(hù)施工實(shí)例上海鐵路西站乘務(wù)員公寓，位于車站西站臺(tái)南側(cè)， 地下 1 層，地上 7 層，框架結(jié)構(gòu)， 二層?xùn)|南角有連廊與三層辦公樓相接， 5247m2。公寓樓地下室基坑1 工程概況建筑面積 平面尺寸33.10mx 21.70 m。基坑開(kāi)挖深度：平板底為 4.15m， 反梁 底 為 5.00m。 場(chǎng) 地 地 面 標(biāo) 高 0.000m。樓的周圍環(huán)境是，西面有一道磚圍墻，距基坑邊3m東面多層住宅外墻距基坑

44、邊 4m北面相距2.30m就是火車站西站臺(tái)，且站臺(tái) 高出基坑邊地面1.10m,南面場(chǎng)地寬闊（圖1）。施工期間， 必須保證臨近建筑物的安全， 特別要 保證北面鐵路站臺(tái)的安全、 不影響鐵路的正常運(yùn) 行。場(chǎng)地地質(zhì)狀況， 自上而下土層分布： 雜填土厚1.30m；粉質(zhì)粘土厚2.50m；砂 質(zhì)粉土厚2.70m；淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土厚1.50m； 淤泥質(zhì)粘土厚7.00 m。地下水位在地面以下0.50m。北面站臺(tái)邊3.50m左右寬的東西向地帶，2 基坑圍護(hù)方案(1) 基坑圍護(hù)的必要地下3m深處有塊石等地下障礙物，東北角區(qū)域 有一暗浜，浜底深 3.40m。性。 基礎(chǔ)位于 砂質(zhì)粉土之上，地下水豐富，基土滲透系數(shù)大， 按

45、基坑挖掘深度及周邊環(huán)境，不具備大開(kāi)挖 ( 結(jié) 合井點(diǎn)降水 ) 條件，必須采取相應(yīng)的基坑圍護(hù)措 施。(2) 圍護(hù)方案選擇。 鋼板樁： 打入 時(shí)會(huì)發(fā)生震動(dòng)，拔出過(guò)程中周邊地面會(huì)發(fā)生開(kāi) 裂，本工程緊靠鐵路站臺(tái)，環(huán)境險(xiǎn)要，不能采用 鋼板樁圍護(hù)方案。 鉆孔灌注樁擋土加外側(cè)深層 水泥攪拌樁防水： 因造價(jià)高， 建設(shè)單位不同意采 用。深層水泥攪拌樁墻：在基坑開(kāi)挖深度達(dá) 4.155.00m的情況下，按重力壩的設(shè)計(jì)及構(gòu)造 要求，基坑西、北兩側(cè)場(chǎng)地寬度不夠，不能完全 采用常規(guī)的深層水泥攪拌樁墻方案。 深層水泥 攪拌樁高低截面圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案： 在基坑邊場(chǎng)地寬 度不夠的情況下， 設(shè)想采用高低樁截面的深層水 泥攪拌樁墻，

46、高樁即為基坑外側(cè)的擋土墻， 低樁 位于坑內(nèi)基底以下，是近似于坑底加固的攪拌樁,施工時(shí)將高樁和低樁兩者交接在一起, 形成 整體的高低截面擋土墻， 能解決場(chǎng)地寬度不夠的 問(wèn)題，征得設(shè)計(jì)方同意后采用此方案 (圖 2)。3 深層水泥攪拌樁高低截面圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入工程取5.00m；低樁樁墻寬度應(yīng)滿足高低樁墻整 體的抗傾覆、 抗滑移及整體穩(wěn)定性要求， 將樁墻向坑內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的原點(diǎn)定為低樁底部的內(nèi)角計(jì)算中(1) 樁墻截面尺寸： 盡量利用場(chǎng)地有 限的寬度, 同時(shí)考慮鉆機(jī)施工的可能性, 確定高 樁樁墻的寬度，西面定為2.20m,北面站臺(tái)邊定 為2.00m,東面定為2.70m,南西場(chǎng)地寬闊，按 常規(guī)樁墻寬定為2.70m。

47、西、北兩面已定高樁的 寬度肯定不能滿足安全要求,東面因地下有暗 浜，經(jīng)計(jì)算2.70m的寬度也不能滿足安全要求， 必須加設(shè)低樁。 低樁長(zhǎng)度即為高樁在坑底以下的 深度，一般為基坑深度的 0.81.2倍，本點(diǎn)(圖 2 中的 A 點(diǎn))。經(jīng)計(jì)算，北面低樁寬度為 2.50m,西面低樁寬度為 1.50m,東西低樁寬度 為 1.00m。(2) 加強(qiáng)高樁懸臂部分的抗彎、 抗剪 能力：高樁與低樁的截面分界處， 因樁墻截面削弱，特別是站臺(tái)方向，采用插毛竹予以加強(qiáng)。在 北面及東、西兩轉(zhuǎn)角處 5m 范圍內(nèi)，在里外排樁 中每隔1m插1根5m長(zhǎng)的毛竹，以增強(qiáng)高樁的抗 彎、抗剪能力。中難以格柵成(3) 攪拌樁布置：東、西、南

48、三面攪 拌樁采用格柵式布置， 北面回填 樁而采用滿布。(4) 攪拌樁采用 425 普通水泥，摻 量 13%。攪拌樁施工順序應(yīng)從低樁到高樁，若反 向施工， 在低樁施工時(shí)， 因低樁在坑底以上段不 噴漿，攪拌樁相互交接會(huì)削弱高樁截面 4 方案實(shí)施(1) 發(fā)生問(wèn)題及處理： 北面攪拌樁外 側(cè)離站臺(tái)邊凈空只有 30cm按鉆機(jī)可能的行走 方向，只能先施工高樁，后施工低樁?；颖泵?地下障礙物排除后回填土不密實(shí)，高樁施工時(shí)， 因站臺(tái)方向土體堅(jiān)實(shí)， 基坑一側(cè)土體松軟， 高樁 成樁后發(fā)生樁身向基坑方向傾斜， 特別在東側(cè)有 暗浜的區(qū)域樁身傾斜達(dá)20cm左右。低樁成樁后， 在基坑底能否保證高低樁正常交接是個(gè)疑問(wèn)。 若

49、 高低樁不交接， 低樁不能與高樁共同作為整墻工，采用作而成為一般的坑底土體加固， 樁墻的穩(wěn)定性將 削弱，向坑內(nèi)的位移將增加。 為確保鐵路站臺(tái)的 安全，在站臺(tái)方向圍護(hù)墻的東、西兩角 增設(shè)鋼筋混凝土角撐予以加強(qiáng)的措施， 角撐長(zhǎng)度 7.00m,截面寬60cmx 25cm角撐加設(shè)后，北面 及其轉(zhuǎn)角部位的樁頂壓梁由10cm加厚到20cm 北面壓梁寬度增加到2.30m，即與站臺(tái)石岸邊相 接。方開(kāi)挖后，檢查圍護(hù)結(jié)(2) 實(shí)施結(jié)果：基坑土方采用機(jī)械挖 掘，坑內(nèi)集水井排水。 構(gòu)高低樁交接情況，東、西兩面正常，北面發(fā)現(xiàn) 高低樁之間局部有間隙，原先的預(yù)測(cè)基本正確。 從基坑土方開(kāi)挖到地下室底板澆筑完畢， 對(duì)圍護(hù) 結(jié)構(gòu)

50、進(jìn)行水平位移觀測(cè)， 觀測(cè)結(jié)果： 北面圍護(hù)結(jié) 構(gòu)跨中向坑內(nèi)的最大位移為 25mm站臺(tái)面沒(méi)有 出現(xiàn)裂縫，確保了鐵路站臺(tái)的安全。5 結(jié)語(yǔ)(1) 在施工場(chǎng)地較小的情況下， 一般 的深基坑采用水泥攪拌樁高低截面圍護(hù)結(jié)構(gòu)是 可行的。(2) 當(dāng)以水泥攪拌樁墻作為深基坑臺(tái)匕能臺(tái)匕能圍護(hù)，坑底土體又采取攪拌樁加固方案時(shí)， 若采 用“高低樁整體作用”思路， 因增加了原擋土樁 墻的抗傾覆力臂， 則在安全度不變的情況下， 降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)； 而在造價(jià)不變的情況下， 提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全度。程竣工時(shí)最大沉降量為28mm最(3) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)中三側(cè)的低樁伸入基 礎(chǔ)底板下面，連同高樁一起提高了地基承載能 力。本工程沒(méi)有樁基， 預(yù)計(jì)

51、本工程最終沉降量為 200mn左 右，大沉降差7mm這可能與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用有關(guān)。七，深圳市某工程人防地下室設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)問(wèn)題探討1. 工程簡(jiǎn)介深圳市泰然實(shí)業(yè)有限公司 306 高層工業(yè)廠房是 1 棟 18 層( 地下 1 層) 的框架一剪力墻 結(jié)構(gòu)的高 層工業(yè)建筑。建筑面積3120Om2,建筑高度79.8m,地震烈度為7度，框架等級(jí)為3級(jí)，剪 力墻等級(jí)為2級(jí)。地下室面積3908m2其中含 人防面積1390m2分兩個(gè)人防單元，層高4.4m， 樁基采用預(yù)應(yīng)力砼管樁。 地下室的設(shè)計(jì)中考慮人防的問(wèn)題， 有一個(gè)平戰(zhàn)結(jié) 合的問(wèn)題，即既要考慮平常使用時(shí)荷載較小 ， 需滿足建筑使用上大空間的問(wèn)題， 又要考慮人防 時(shí)荷載

52、較大， 結(jié)構(gòu)上很難滿足大空間的問(wèn)題， 如 何協(xié)調(diào)兩種狀態(tài)下不同的使用要求， 以下講幾點(diǎn) 筆者在人防設(shè)計(jì)方面的一些體會(huì)，以資借鑒。2. 人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 人防即人民防空， 人民防空的任務(wù)是根據(jù)國(guó)防的 需要，動(dòng)員和組織群眾采取防護(hù)措施，防范 減輕空襲危害。 除采取人員疏散的措施之外， 是戰(zhàn)時(shí)防空的最重要的措施之一。防空地 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包含兩方面： 一是主體結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)，包括頂板、外側(cè)墻、底板等其它 構(gòu)件的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 二是孔口防護(hù)設(shè)計(jì)， 包括出入口的防 護(hù)和消波系統(tǒng) （防護(hù)設(shè)備 ） ，其中出入 口的防護(hù) 包含防護(hù)密閉門(mén)的選用、 門(mén)框墻、臨空墻的計(jì)算、 出入口通道 （ 包括風(fēng)井 ） 的計(jì)算等

53、幾個(gè)方面，而 消波系統(tǒng)則包含防爆破活門(mén)的選用和擴(kuò)散室 （ 箱） 的設(shè)計(jì)，那么，這些內(nèi)容的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)與一般的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有何不同呢 ? 第一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性可以降低， 一般建筑結(jié)構(gòu)pf 10,而人防結(jié)構(gòu)pf心6%，第二，考慮結(jié) 構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)， 第三，結(jié)構(gòu)構(gòu)件可考慮進(jìn)入塑性 工作狀態(tài)，第四、材料設(shè)計(jì) 強(qiáng)度可以提高，實(shí) 驗(yàn)表明， 在快速加載的情況下， 這時(shí)材料力學(xué)性 能發(fā)生比較明顯的變化， 主要表現(xiàn)為強(qiáng)度提高， 能等基本不變， 這對(duì)結(jié)構(gòu) 例如 鋼材強(qiáng)度 可提高但變形性能包括塑性性能 工作起 到有利 作 用，1.151.5倍，對(duì)砼強(qiáng)度可提高1.5倍，這是在 設(shè)計(jì)中考慮材料強(qiáng)度綜合 調(diào)整系數(shù)來(lái)完成的，

54、第五，重視構(gòu)造要求， 人防設(shè)計(jì)的許多構(gòu)造要求 是與一般的建筑設(shè)計(jì)不 同的，要求更為嚴(yán)格， 故僅僅只考慮受力計(jì)算， 不考慮構(gòu)造措施是不合 理的。根據(jù)以上所述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)， 我們可以確定 防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則， 平戰(zhàn)結(jié) 合， 取控制條件， 在民用建筑的人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)、計(jì)的頂板基本上都由戰(zhàn)時(shí)控制， 而側(cè)墻和底板則因 地下室的結(jié)構(gòu)型式的不同而由實(shí)際情況 確定；中，一般只涉及 5 級(jí)或 6 級(jí)人防設(shè)計(jì)， 結(jié)構(gòu)只進(jìn)行強(qiáng)度的驗(yàn)算，由于在核爆動(dòng)荷載作用 下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形極限已用允許延性比 的控制， 且在確定各種構(gòu)件允許延性比時(shí)， 已考慮了對(duì)變形的限制，因而在防空地下室結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)中，不 必再單獨(dú)

55、對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形與裂縫開(kāi)展進(jìn)行驗(yàn)算；只考慮一次核襲擊;注意 各部件的協(xié) 調(diào)，以免因設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn)不一致而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局 部先行破壞，失去整個(gè)防護(hù)建筑 的作用；地 面與地下承重結(jié)構(gòu)體系要協(xié)調(diào)， 不能出現(xiàn)兩者強(qiáng) 弱相差較大的情況。 了解了結(jié)構(gòu)人防設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及原則之后， 我們首 先就必須確定計(jì)算所需的荷載值。3. 人防荷載的確定 如前所述，人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮抵抗空 氣沖擊波。當(dāng)核武器在空中爆炸時(shí)，當(dāng)沖擊壓力 當(dāng) ，則匯 的沖擊波， 即合成波， 合成波波陣 合成波是傳播到地表時(shí)， 形成反射沖擊波， 因反射波是在 被入射波壓密和加熱過(guò)的空氣中傳播，且 又高，所以反射波的傳播速度要比入射波快， 反射波

56、波陣面終于趕上入射波波陣面后 合成為 面靠近地面部分是垂直于地面的，即 水平方向傳播的， 對(duì)抗力等級(jí)較低的防空地下室 來(lái)說(shuō)，所受的沖擊波即為這種合成 波（ 即地面沖擊波 ） 。防空地下室的頂板一般就直 接承受地面沖擊波的超壓和負(fù)壓作用，而對(duì) 于側(cè)壁和底板， 因空氣沖作用于地表， 壓迫土體并 使其產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)， 壓力，這種土體的壓縮狀態(tài)由上向下逐層傳播過(guò) 程稱為層土體受壓后連續(xù)向下 傳遞中壓縮波的傳播，當(dāng)遇到側(cè)壁或底板的阻擋后，則會(huì)產(chǎn)生超壓、動(dòng)壓和負(fù)壓作用，這 就是側(cè)壁和底板需考慮的問(wèn)題。 本工程人防地下室防護(hù)等級(jí)為 6 級(jí)（ 級(jí)別的確定 是根據(jù)國(guó)家制訂的人民防空工程戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要 求確定的，是由人防部

57、門(mén)確定后發(fā)文予設(shè)計(jì)單 位） ，采用全埋式現(xiàn)澆鋼筋混凝土人防地下室，各部位等效靜荷載取值分別為：3.1頂板：首層外墻為180mn實(shí)心磚填充墻，且 墻面開(kāi)孔面積大于 50%，故不計(jì)上部建筑物對(duì) 地 面空氣沖擊波超壓作用的影響， 等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn) 值 q=60KN/m2。部建筑物為抗震設(shè)防的框架剪力3.2 側(cè)墻：，取墻結(jié)構(gòu)，故應(yīng)放入上部建筑物對(duì)地面空氣沖 擊 波超壓值的影響， 根據(jù)本工程地質(zhì)條件， 人防地 下室側(cè)壁范圍內(nèi)分別有非飽和土和飽和土 其加權(quán)平均值，并考慮周圍基坑支護(hù)的阻隔作 用 ， 故地 下 室側(cè) 壁 等 效靜 載 荷標(biāo) 準(zhǔn) 值 q =40KN/m2。3.3 底板：本工程采用樁基礎(chǔ)，當(dāng)核爆荷載 q 作 用于頂板時(shí)，荷載隨板、梁、柱傳至 樁上，因 人防設(shè)計(jì)時(shí)不考慮地基承載力和地基變形，由 q 產(chǎn)生的 q 由樁與底 板共同承受，故小于規(guī)范中 按箱形地下室底板的等效靜荷載值40 50KN/m2 ,與平時(shí)荷載作用下因樁不均勻沉降 而產(chǎn)生的底板受力相比， 不起控制作用， 故不予 考慮?？?、3.4 門(mén)框墻：所受荷載由兩部分組成，一是直接 作用在墻上的荷載 qe=200KN/m2 ;二是由門(mén) 扇傳來(lái)的等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值，分別按門(mén)扇的型 大小計(jì)算確定。3.5 臨空墻：依工程實(shí)際情況和規(guī)范表 4.5.7 取 其等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 130KN/m