厦门中澳城项目纯地下车库设计文献综述

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文 献 综 述

1、前言

随着城市人口和车辆的日趋增加，停车难成为越来越令都市人头疼的问题，在汽车拥有量快速增长和城市土地资源严重不足的背景下，为了满足停车需求的同时而不影响城市形象，停车用地向地下发展。同时为了合理开发和利用地下空间，大量高层建筑被要求建造一层或几层地下停车场或地下室来满足人们生活的需要。

地下建筑与地面建筑结构相比，在计算理论和施工方法两方面都有许多不同之处。其中，最主要的是地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂。这是因为地下建筑结构埋置于地下，其周围的岩土体不仅作为荷载作用作用于地下建筑结构上，而且约束着结构的移动和变形。所以，在地下建筑结构设计中除了要计算因素多变的岩土压力之外，还要考虑地下结构与周围土体的共同作用。

2、地下建筑结构荷载的种类

作用在地下建筑结构上的荷载，按其存在状态，可以分为静荷载、动荷载和活荷载等三类。

（1）静荷载：是指长期作用在结构上且大小、方向和作用点不变的荷载，如结构自重、岩土体压力和地下水压力等。

（2）动荷载：要求具有一定防护能力的地下建筑物，需考虑原子武器和常规武器爆炸冲击波压力荷载，这是瞬时作用的动荷载；在抗震区进行地下结构设计时，应按不同类型计算地震波作用下的动荷载作用。

（3）活荷载：是指在结构物施工和使用期间可能存在的变动荷载，其大小和作用位置都可能变化，如地下建筑物内部的楼面荷载、吊车荷载、落石荷载、地面附近的堆积物和车辆对地下机构作用的荷载以及施工安装工程中的临时性荷载等。

（4）其他荷载：使结构产生内力和变形的各种因素中，除有以上主要荷载的作用外，通常还有：混凝土材料收缩受到约束而产生的内力等

3、地下结构类型

地下结构可以分为两大类：一类是修建在土层中的地下结构；另一类是修建在岩层中的地下结构。

（1）土层地下结构：

①浅埋式结构：覆盖土层较薄，不满足压力拱成拱条件。

②附建式结构：是房屋下面的地下室，一般有承重的外墙、内墙（地下室作为大厅用时则为内柱）和板式或梁板式顶底板结构。

③沉井（沉箱）结构：沉井施工时需要在沉井底部挖土，顶部出土，故施工时沉井为一开口的井筒结构，水平断面一般做成方形，也有圆形，可以单孔也可以多孔，下沉到位后再做底顶板。

④地下连续墙结构：先建造两条地下连续墙，然后在中间挖土，修建底板、顶板和中间楼层。

⑤盾构结构：盾构推进时，以圆形最适宜，故常采用装配式圆形衬砌，也有做成方形或半圆形的。

⑥沉管结构：一般做成箱型结构，两端加以临时封墙，托运至预定水面处，沉放至设计位置。

（2）岩石地下结构：

①拱形结构：跨越能力较大，但由于它是一种推力结构，对地基要求较高。

②喷锚结构：在地下建筑中，可采用喷混凝土、钢筋网喷混凝土、锚杆喷混凝土或锚杆钢筋网混凝土加固围岩。这些加固形式统称为喷锚结构。

③穹顶结构：穹顶结构是一种圆形薄壁结构。

④连拱隧道结构：连拱结构主要适用于洞口地形狭窄，或对俩洞间距有特殊要求的中短隧道。

⑤复合衬砌结构：复合支护结构通常由初期支护和二次支护组成，防水要求较高时须在初期支护和俩次支护间增设防水层。

4、地下结构设计主要内容

地下结构设计分两个阶段：初步设计；技术设计（包括施工图）。

（1）初步设计内容：

①工程等级和要求，以及静、动荷载标准的确定

②确定埋置深度与施工方法；

③初步设计荷载；

④选择建筑材料；

⑤选定结构形式和布置；

⑥估算结构跨度、高度、顶底板及边墙厚度等主要尺寸；

⑦绘制初步设计结构图；

⑧估算工程数量及财务概算。

（2）技术设计主要内容：

①计算荷载：求出作用在结构上的各种荷载值；

②计算简图：拟定出恰当的计算图式；

③内力分析：选择结构内力计算方法，得出控制截面的内力；

④内力组合：对最不利的内力组合，求出各控制截面的最大设计内力值；

⑤配筋设计：计算得出受力钢筋，并确定分布钢筋与架立钢筋；

⑥绘制结构施工详图：结构平面图，结构构件配筋图，节点详图，内部设备的预埋件图等。

⑦材料、工程数量和工程财务预算

5、地下结构设计原则

主要有以下几点：

（1）选择工程地质和水文地质条件良好的地方。

地下建筑的规划设计，必须以完整、准确的地质勘测资料为依据，充分利用有利的地质条件，避开不利因素。在土层中布置地下建筑，应选择具有一定承载力的、土质比较均匀的较厚土层，避开回填层、淤泥层、流砂等地段；在岩石中则应选择岩性均一、构造简单、石质坚硬的较厚岩层，避开断层、破碎带、地震带和不稳定的边坡等。在平原地区，应注意地下水位及其变化情况直接影响到地下建筑的埋置深度、构造措施和施工方法；在山区，应根据岩层裂隙水的水量和涌水位置，组织地下建筑的排水系统，并注意地表水的疏导和山洪的排泄。

（2）保证必要的防护能力。

虽然地下建筑本身在不同程度上具有对各种武器的防护能力，但对于军用建筑和防空工程，还应按照规定的防护等级，对不同武器的各种效应，进行全面的防护设计，布置各种防护设施，使建筑结构和防护设施以及各种孔、口具有相应的防护能力，要重点保证建筑物出入口部位的安全。

（3）创造适宜的内部环境。

地下空间的内部环境包括空气的温度、湿度、清洁度、噪声的强度、灯光的照度、室内色彩等方面。适宜的空气环境主要靠完善的通风设计来保证；隔声和吸声措施的适当使用，可以把噪声强度控制在允许范围内。建筑处理如内部空间组合的完整和变化，材料质感的统一和对比，室内色彩的丰富和谐调等，都有助于创造良好的内部环境，消除地下环境对人的不良的生理和心理影响。

（4）为结构设计和施工创造有利条件。

地下结构设计的主要特点是荷载大，因此在建筑设计中，从平面布置、柱网选择、层高确定等方面，都应为结构设计的经济、合理创造条件。地下建筑的施工比较复杂，在设计中应为简化施工、缩短工期和采用先进的施工技术创造有利条件，并尽可能减少施工期内对地面上正常活动如交通等的影响。

6、地下结构基础类型

（1）独立基础(单独基础)

①柱下单独基础。单独基础是柱子基础的主要类型。

②墙下单独基础。墙下单独基础是当上层土质松软，而在不深处有较好的土层时，为了节约基础材料和减少开挖土方量而采用的一种基础形式。

（2）条形基础

①墙下条形基础

条形基础是承重墙基础的主要形式。当上部结构荷载较大而土质较差时，可采用钢筋混凝土建造，墙下钢筋混凝土条形基础一般做成无肋式；肋式的条形基础条件：地基在水平方向上压缩性不均匀，为了增加基础的整体性，减少不均匀沉降。

②柱下钢筋混凝土条形基础

当地基软弱而荷载较大时为增强基础的整体性并节约造价，可做成钢筋混凝土条形基础。

（3）柱下十字交叉基础

荷载较大的高层建筑，如土质较弱，可做成十字交叉基础。

（4）片筏基础

如地基基础软弱而荷载又很大，采用条形基础仍不能满足要求或相邻基槽距离很小时，可用钢筋混凝土做成整块的片筏基础。按构造不同它可分为平板式和梁板式两类。

（5）箱形基础

它的主要特点是刚性大，减少了基础底面的附加应力，因而适用于地基软弱土层厚、荷载大和建筑面积不太大的一些重要建筑物，目前高层建筑中多采用箱形基础。

（6）桩基础

①按桩的使用功能

a竖向抗压桩：是使用最广泛、用量最大的一种桩。提高地基承载力和减少地基沉降量

b竖向抗拔桩：随着浅埋的地下结构（如地下停车场）的大量兴建，这类桩的使用也越来越广泛，用量往往很大。

c水平受荷桩：主要承受水平荷载，最典型的是抗滑桩和基坑支挡结构中的排桩

d复合受荷桩：其竖向、水平荷载均较大。

②按承载性状分类

a端承桩

是指在极限承载力状态下，桩顶荷载基本由桩端阻力承受。

b摩擦桩

在极限承载力状态下，桩顶荷载基本由桩侧阻力承受，是一种最常用的桩

③按桩身的材料不同

a混凝土桩

可以预制也可以现浇。根据设计，桩的长度和截面尺寸可任意选择。

b钢桩

按照断面形状可分为钢管桩、钢板桩、型钢桩和组合断面桩。较易打入土中，由于挤土少对地层扰动小，但是造价较高，抗腐蚀性差，需做表面防腐处理。

c木桩

目前已很少使用，只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。在地下水位以下时，木材有很好的耐久性，而在干湿交替的环境下，极易腐蚀。

d组合材料桩：种类很多，不断有新类型出现。

④按桩直径大小分

a小直径桩：d≤250mm

b中等直径桩：250mmd800mm

c大直径桩：d≥800mm

⑤按成桩方法分类

a非挤土桩：预先取土成孔，成孔的方法是用各种钻机钻孔或人工挖孔。

b挤土桩：主要是预制桩。将预制桩用锤击、震动或者静压的方法置入地基土中。

c部分挤土桩：开口的沉管取土灌注桩，先预钻较小的孔径的钻孔，然后打入预制桩，打入式敞口的管桩等都属于部分挤土桩。

⑥按制作工艺分

a预制桩

钢筋混凝土预制桩是在工厂或施工现场预制，用锤击打入、振动沉入等方法，使桩沉入地下。

b灌筑桩

又叫现浇桩，直接在设计桩位的地基上成孔，在孔内放置钢筋笼或不放钢筋，后在孔内灌筑混凝土而成桩。

与预制桩相比，可节省钢材，在持力层起伏不平时，桩长可根据实际情况设计。

7、地下车库的设计规范

地下车库的汽车坡道,是地下车库重要组成部分,是连接地下车库室外和室内,地上与地下的竖向交通枢纽。合理布置地下汽车库坡道,做好汽车坡道设计,在整个地下车库设计中非常重要。

（1）总平面设计

地下车库在总平面中的位置，应以方便进出，与人行道严格分离，远离场地主干道为原则，汽车坡道的位置应尽可能靠近出入口，以减小汽车噪声影响及夜晚汽车光线干扰。

（2）平面设计

汽车坡道按平面形式可分为直线坡道、曲线坡道、直线曲线混合坡道、螺旋坡道(二层以上)等。

平面设计中因曲线坡道对驾车司机视线有影响，所以应尽量多采用直线坡道，少采用曲线坡道。混合坡道中，直线和曲线相接部分一定要是相切的关系，不应有折线。

（3）汽车坡道做法设计

汽车坡道的做法从面层上区分有混凝土坡道、水泥金钢砂防滑坡道、铺台工砖坡道、花岗岩坡道、环氧防滑涂料坡道等几种。汽车坡道面层的主要做用是防滑。

参考文献：

[1] 陈国兴，樊良本.基础工程学[M].南京：中国水利水电出版社，2002

[2] 赵志缙，赵帆.高层建筑施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2005

[3] 袁聚云，李镜培，陈光敬.土木工程专业毕业设计指南[M]，北京：中国水利水电出版社，1999

[4] 张忠亭，丁小学.钻孔灌注桩设计与施工[M]，北京：中国建筑工业出版社，2007

[5] 白玉兰.工程水文地质学[M]，北京：中国水利水电出版社，2002

[6] 陈国兴、樊良本.土质学与土力学[M]，南京：.知识产权出版社，2002

[7] 朱合华.地下建筑结构[M]，北京：中国建筑工业出版社，2006

[8]《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-94）

[9]《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）

[10]《建筑变形测量规程》(JGJ-T8-97).

[11]《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003).

[12]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

[13]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）

[14]《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）

[15]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）

[16]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2010年版）

[17]《地下工程防水技术设计规范》（GB50108-2008）

[18]《混凝土结构平面表示法制图规则和构造详图》（03G101-1、04G101-3）