一、背景及前言
随着社会经济的快速发展，高层建筑越来越常见，对应的城建中包含大量的地下室和地下车库，受到技术、经济等因素的影响，现代许多高层建筑几乎都配有地下室，并且层数与建筑的高度成正比，一般都是1-2层，约占整个建筑的10%,高层建筑的消防水池、设备备用房以及汽车停车位等非居室内需要的设备或者物业统一管理设施如果设在地下室，能够使基础深埋且节省空间。然而地下工程相对于地上建筑具有多耗材，长周期，施工难等问题，这就要求必须结合具体的施工情况，分析地下室各个方位的各种设计之间关系，做好结构设计，以有效应对施工中可能遇到的问题。现简要整理搜集以下几个问题，论述这些问题的应对措施，以与同行共同讨论。
二、抵抗水面浮力方面的问题
因为一般的地下水的位置都是较为深的，而地下室埋藏地比较浅，就像1-2层间的地下室层数较少，地位比较不深，那么它在使用的过程中抗浮方面的问题就不会太明显。而当埋藏较深或者地下室水位变深时，裙房及纯地下室部分可能会出现抗浮不达标的问题。解决抗浮问题，可以从以下几个方面着手(1)在各方面环境相对许可的条件下，尽可能地提高基坑坑底设计时的标准，以此来使其抗浮的水位降低。筏板基础中的平板式及梁板式是塔楼建筑基础底板常见的两种基础结构，而普遍来说平板式的重量基本上跟梁板式的筏板再填覆上土的重量相同，可是后者的基础水平比前者来说较高，若在基顶标准不变的情况下，后者的基础会比前者埋得浅高。因此，通常采取平板式的筏板它的基础比较好降低抗浮的水位。（2）楼盖在选择时通常是优先选无梁或宽扁梁的楼盖，而使用宽扁梁的楼盖可以较好地减少地下设计的层高，以此降低抗浮水位。(3)另外，一个直接有效解决地下室抗浮问题的方法就是通过增加地下室的层高来提高地下室的重量，这种措施应当综合考虑地基土的承载能力。如果地下室的楼层高度提高，就能增加主体结构中的埋置深度，以此增加主结构在修正后的一个地基载力值。
相较于这三点，具有共同的缺陷，就是在增加基础配重的同时又引入了基础的埋置深度增加的影响，反而会提高地下室抗浮水位高度，并非效率最高的方法。(4)设置抗浮桩。在考虑地下室抗浮的防水位时，我们一般是根据准建的地址其往年以来最高的水位及近年来的一些水位变化而分析的，最终提出最好方案，可以说这就是按照一定的统计方面的总结出来的规律。很显然，一般很难达到按这种方法确定的地下水位。一些难以预测的因素及设计推算时不可避免的误差都会让抗浮桩产生一些安全功能，能够推算出“抗浮桩”现实中在长期使用时的相反作用，也就是“抗压桩”这个现象将会阻止地下室的一些合理下沉及下降，致使大底盘下面的地下室内部裙房及主结构会形成差异性较大的沉降；与此同时，建立抗浮桩之后，地下水的压力就会计算出基础底板的内力跟配置筋予以包含，因此基础底板的荷载再次增加。当地下水位长时间处在一个较高的水平之上的情况下，一个有效的方法就是设置抗浮桩。所以，抗浮桩是有利有弊，如何权衡和选择需要设计人员结合当地情况仔细思量，采用不同方法设计和规划。从多个角度最终可以提高地下室的抗浮能力。
三、不平均的沉降方面的问题
解决这种问题的有下列同几种方式：（1）于高层建筑及裙房间导入沉降缝，如此一来可使各方位于沉降时具有独立性，不相互影响，避免一些因不均匀沉降而产生的内力问题。可是这种方式会让地下室的整体稳定、防渗漏、立面建筑处理、基础的埋置深度等带来考研。对有人防要求的地下室，设缝更不便设计。(2)不设沉降缝，考研采用端承桩的方法，就是用坚硬的基岩或砂卵石层来放置桩端，这样就可以兼顾地基承载力和小的沉降差异两项优势。可是此类方式在用料上来说比较多不太经济，通常是在超高层的建筑或者是地基的持力层相对比较不好的时候使用。（3）于主裙楼间建立沉降后浇带，不断裂的钢筋，先对主楼进行施工，于主楼封顶大部分完成沉降后，再对裙房进行施工。在两者都进行沉降且稳定后，再对后浇带进行浇筑。如此一来，调时间差就能有效解决沉降差，而且还能防止沉降缝带产生的一系列麻烦。此就为一个“调”的方式。
四、与地下室的超长结构有关的问题
有时地下室结构超长，由于建筑布置设计的要求，甚至已经在40—60m以上了。即使地下的结构会受到温度的影响小于地面上，可是因为周围的一系列制约，这类问题还是需要我们去解决的。现在我们最常采用的方法有这几个：（1）设置后浇带于施工后。当地下结构的长度大于40或60m时应设置一道伸缩后浇带，常见的宽度约为1m左右，其中的钢筋应该贯通。而对于平面长度超长地下室结构，伸缩后浇带应该断开钢筋，其设置宽度取决于钢筋施工时所需的最小大及可操作的空间。（2）加大强带等措施，后浇带存在着浇筑时间间隔长难度高的问题，比如浇筑前对后浇带的保护问题，混凝土间缝隙防水处理问题。随着计算机技术分析能力的不断加强和建筑行业累积到更多的实际经验，大量的工作项目，就像引入膨胀加强带元缝这种设计，这些保护措施主要包含：混凝土选用强度低水热化低的；膨胀剂的引入；钢筋配筋率分布的适当提高；膨胀加强带的引入，能够改善因为收缩应力使混凝土产生的一些工程裂缝的问题，而且可以改善主裙楼由于沉降的差异给整体建筑和地下室受力产生不利的影响；保证工程的材料和配比及质量控制等。
五、超长地下室无缝设计结构措施
超长地下室的无缝设计应综合各种技术原则比如抗和放，尽大可能的防止或者减混凝土的收缩，释放混凝土收缩时可能产生的拉应力，从而防止或降低裂缝出现的频率。
5.1设置混凝土后浇带即混凝土后浇带，就是混凝土在浇筑一段期间后事先留出一段宽度距离后再浇段，于两边都浇筑完全后，再等待一些时间后重新浇筑的施工方式，这样能有效的释放混凝土的收缩应力。后浇带的间距一般设置在30—40m，宽度以0.8—1m为宜，设置位置一般是沿地下室的腔体、顶板、底板等连续的封闭的地方。此外后浇带混凝土之间的缝隙常常有漏水问题，应当预留防水带做好降水处理填充后浇带需要大量的膨胀性混凝土，需要于两边的土的龄期在42d以上再实行浇筑。
5.2混凝土的膨胀式加强带的设置中超长地下室分析一样，由于后浇带存在着浇筑时间间隔长难度高的问题，比如浇筑前对后浇带的保护问题，混凝土间缝隙防水处理问题。混凝土膨胀加强带是一种有效的减少超长混凝土结构由于收缩应力产生的裂缝的措施。这种方法为距离一定距离的地方建立膨胀式加强带，而在加强带的两边要放置密孔式铁丝网，可是小型的膨胀式混凝土就要放置在外侧，大膨胀的混凝土再用刀加强带上。30m左右的宽度是混凝土膨胀加强带的合适监督，宽度宜为2m-3m。于多种条件之下，超长的地下室将会把后浇带及膨胀式加强带两种特点结合起来，再将后浇膨胀式加强带设置好。此种方式通常用于主裙楼交接点的建立，能够降低裂缝的产生并缓解主裙楼之间由于沉降的差异带来的不利影响。
六、总结
本文就超长地下室结构中抗浮问题、不均匀沉降问题、无缝设计和超长结构问题进行了简要的分析，事实上超长地下室的结构设计是—个复杂的过程。高层建筑内部荷载大，基础埋深较深，地下室与基础设计的合理与否盲接影响高层建筑的正常使用与造价。因此,设计时既要满足设计的要求、室内的安全可靠、造价的经济合理，又要满足地下室结构多种特殊要求，以保证其问题的解决和正常使用。
作者：李德罡 单位：苏州六度设计研究院有限公司连云港分公司
