摘要：在当前高层建筑中都设有地下结构，而且随着施工技术的不断发展，建筑物的地下层数也在逐渐增加。可以说，建筑工程的地下结构设计一直是建筑设计的一个组成部分，在设计过程中也是相对困难的部分。探讨建筑工程地下结构设计的重点和难点，有助于建筑设计师提高地下结构的设计能力和建筑物的整体质量。在地下结构的设计中，我们必须注意许多关键点，只有处理得当，关注重点，建筑地下结构的设计质量才能真正提高。
关键词：建筑地下结构，设计标准，分析探讨
如今，地下结构在建筑工程中的应用非常普遍，不可或缺。同时，随着施工技术的不断发展和创新，地下结构正朝着更为复杂的方向发展，其所承受的荷载也在逐渐增加。此外，地下结构的设计也成为建筑前期设计中最重要的部分。因此，积极分析和探讨建设工程的地下结构设计，可以有效地促进建筑工程技术的发展，有助于我国建筑业的发展。
1地下建筑结构设计特点
一个建设项目在进行地下结构设计工作之前，需要对建筑物的周边环境和地理位置进行综合调查，而且随着地下结构层数的增加，其位置也在不断加深。因此，建筑物地下结构设计的主要参考因素是建筑物所在的地质环境。设计师必须根据通过调查和计算对获得的数据进行详细的分析和研究，以得出最佳的设计方案。地下结构体系必须参考地上结构。在工程初步方案的设计中，地下结构的承重构件应尽可能与地面建筑的结构构件保持一致，使荷载可通过地下结构本身的承重方式直接传递到基础上。应根据弹塑性工作的阶段，设计钢筋混凝土结构的组件。由于结构的动力响应会降低结构设计的可靠性，因此建议先将结构件置于塑性工作中，使结构件能够吸收更多的能量，提高材料的设计强度。通过最大限度地提高材料利用率，提高经济效益。在爆炸动荷载条件下，只计算强度，不计算变形、裂缝和地基承载力。通过关注地下结构的抗震要求，提高抗倒塌能力。在地下结构的初步设计中，应考虑自选材料的强度等级、结构构件本身的最小厚度、最小配筋率等。同时，建筑工程地下结构设计也需要综合考虑各种实际因素，包括采光、通风、隧道防水防火等各项功能，设计时应综合利用相关学科将其进行优化。
2建筑工程地下结构设计分析
2.1顶板结构
无论何种建筑，顶部结构的设计都非常重要，地下建筑也不例外。地下结构设计是建筑物整个结构设计中最重要的结构设计内容之一。在地下结构中，顶部结构属于上部建筑，也是地下结构的约束支撑，就是为了约束特定结构而成立。因此，一般建筑物地下结构的结合力要满足标准要求，一般顶板支撑的厚度必须达到160毫米以上，如果顶板为人防要求，那么厚度至少要达到250毫米才能满足《人防地下室设计规范》中的厚度要求，此时顶板的约束力才可以达到相应的标准要求。对于一些采用顶板作为上部结构嵌固端的建筑物，此时必须严格按照建筑物抗震要求进行设计，以确保地下屋顶的各种参数可以满足设计需求。
2.2外墙结构
目前由于城市化进程的加剧，城市建筑中高层建筑较多，高层建筑主要受水平荷载的影响，其地下结构同样也受这种力的影响。与地上建筑的区别是，地下结构受外部土压力和水平荷载的影响，两种力的相互作用可以降低地下结构的水平荷载。当建筑物受到地震和强风的影响时，建筑物地下结构外侧土产生的反作用力能够抵消部分地震和强风传递的应力，使建筑物的地下结构更加稳定。通过对建筑物地下结构设计过程中静土压力系数、侧向和竖向荷载的详细分析，可以得出在设计过程中无需考虑竖向荷载的结论，仅根据水平荷载来设计配筋。配筋的设计要充分考虑静土压力值，根据静土压力值制定选用方案，由于很多建筑物的地下结构都是用混凝土设计的，所以经常会出现裂缝的发生，这需要合理设计计算外墙才能达到控制裂缝的目的。同时，还可以通过在地下建筑外墙设计后浇带，使用混凝土膨胀剂来有效改善混凝土地下室的开裂问题。
2.3平面设计
在设计地下结构时，通常会增加照明和通风口，因此需要注意整个屋顶与通风口外墙的距离，以免影响地下结构的整体稳定性。在建筑物整体结构的影响下，地下施工容易出现超长现象，这种结构容易受到裂缝等因素的影响，降低整体稳定性。为了解决这个问题，我们可以通过以下方式进行研究，对于超长地下结构，首先安装伸缩式后浇带，其尺寸应与工作空间的实际情况相匹配；在混凝土中加入适当的溶胀剂；在地下结构的平面设计中，应注意人防要求，以达到最佳的安全设置和采光、通风等条件的一体化。
2.4抗震和抗浮设计
一般来说，建筑设计中的抗震功能应作为设计要点之一，而地下结构的抗震性能直接影响整个建筑的安全运转。在进行地下结构抗震设计时，埋藏深度应大于地下结构外地面的高度。在相关地下结构建筑标准中规定，地下结构的顶部应为梁板结构且不得采用无梁顶板。如果地下屋顶高度变化超出梁高范围，则不应视为上部结构，除非在处理后可以包括在内。在抗浮设计中，地下水位及其变化是影响防浮设计的重要因素。因此，对于地下结构，应考虑到洪水和雨水等极端条件，否则地下结构可能不满足抗浮设计要求，而且可能会损坏结构。由于地下形状不规则，面积大，一定程度上增加了抗浮设计的复杂性和难度，需要进行详细的计算，才能得到科学合理的抗浮设计结果。同时，该设计主要考虑在极端条件下地下底板低于地下水设计水位时，地下水与底板之间形成浮力，当地下结构自重小于其浮力时，结构就会上浮。因此，应重点考虑地下结构的抗浮设计。
2.5不均匀沉降问题
在没有非常坚固的岩石作为高层建筑基础的情况下，不均匀沉降是当前所有高层建筑必须积极关注和面对的问题，解决不均匀沉降有以下几种方法：(1)人工处理。相关资料表明，使用CFG桩的施工成本比普通桩基低一半左右，CFG桩需要相对成熟的施工技术，也需要自身的经济性。一般情况下，根据不同高层建筑群处理程度的不同，采用CFG桩基处理+设置沉降后浇带，或者不设置沉降后浇带，能够解决两种形式沉降不均的问题。(2)主体结构采用桩基不仅控制主体结构本身的最终沉降，而且处理自身承载受限等问题。但是使用桩基成本相对较高，所以使用桩基的结构一般只用于摩天大楼或基础条件相对薄弱的情况。
3结语
总之，地下结构建设涉及的内容很多，也很复杂。目前，在大多数建筑工程中，地下建设被认为是一项非常重要的内容。因此在设计建筑物的地下结构时，需要综合考虑地下结构的特点要求以及抗震防冻防漏等诸多因素，既不会影响地下功能的使用，又能保证工程质量达到标准要求。为了从根本上提高建筑物地下结构的施工质量，必须多层面优化建筑物地下结构设计，强化建筑物地下功能。
参考文献
[1]江松.建筑工程地下室结构设计分析[J].建材与装饰,2019(6):117-118.
[2]王月剑.建筑工程地下室结构设计分析与探讨[J].建筑知识,2017,37(6):114.
作者：胡建树 李福生 孙福帅 单位：山东泉景建设有限公司
