人防地下室结构设计若干问题分析

发表时间：2013-1-5 来源：《建筑学研究前沿》2012年10月供稿作者：李建立[导读] 本文结合笔者人防设计实践经验，概述了人防地下室结构设计中常见问题，可供参考交流。

李建立博罗县建筑设计院广东博罗516100

摘要:人防地下室是人防建设的重点，尤其是近年来人防地下室的建设规模不断扩大，人们对人防地下室结构设计有了更高的要求，设计中存在的问题也逐渐暴露出来。本文结合笔者人防设计实践经验，概述了人防地下室结构设计中常见问题，可供参考交流。

关键词:人防地下室；设计；计算错误；构造要求

人防地下室建设关系着国家安危，人民的生命财产安全，是人民防空工程建设的重要部分，是战时用来就地就近掩蔽人员、减轻战争灾害，平时用来为人民生产和生活服务的战略设施。近年来，人防地下室的建设总量和规模都有所扩大，建设水平也不断提高，因此，对广大人防地下室结构设计人员也提出了更高的要求。人防地下室的结构设计包括平时和战时两种情况下的设计，由于人防地下室工程设计的特殊性，在结构设计过程中往往存在不少问题，给人防地下室工程带来隐患，为此，必须对人防地下室结构设计存在的问题进行必要的分析。

1 概念不清晰

1.1 人防区域划分不清楚

输入人防荷载和画施工图，首先要清楚人防区域的划分，比如防护级别是多少，有几个人防单元，每个防护单元的具体位置等。通常出入口部防护密闭门以外区域为非人防区，非人防区域楼梯和次要出入口楼梯可不按人防楼梯设计，而人防楼梯的四周、上部均应按相应的人防构件进行设计。

1.2 抗拔桩承台配筋错误

因为抗拔桩承台顶部为受拉区，且承台也必须能有效传递桩顶下拉力，所以有抗拔要求的承台不能按一般桩基受压的承台进行配筋，承台顶部受拉区和侧面都应当按计算和构造配筋。

1.3 桩间距不满足要求

桩间距不满足《建筑桩基设计规范》（JGJ94-2008）第3.3.3条的设置要求，也没有采取消减空隙水压力、减小挤土效应的可靠措施，尤其是预制闭口管桩、方桩和沉管灌注桩

等完全挤土桩，桩间距不满足要求且当桩周土为饱和软土时，土体受挤压时体积不会收缩或收缩量极小，挤压应力主要通过土体位移来消减，挤土效应十分显著，因此所造成的负面影响也会更严重。比如沉桩时可能造成邻近已压入的桩产生上浮，桩端被“悬空”，使桩的承载力达不到设计要求；也会造成桩位偏移和桩身翘曲折断等质量事故；并可使相邻建筑物和市政设施的发生不均匀变形以致损坏等事故。

1.4 底板褥垫层的问题

对于平面土层严重不均匀、压缩模量相差大的土质未提出处理措施。对于独立基础+抗水板的基础形式，地下室抗水板与持力层之间未采取有效的褥垫处理措施等。

1.5 设计生成后不修改产生安全隐患

通常核6级外墙配筋由裂缝控制，强于核6级时由强度控制，所以外墙设计要根据具体工况进行设计，而外墙不能一概按“战时算强度，平时算裂缝”的原则设计；另外，个别设计人员将基础主、次梁之间设置的吊筋由软件自动生成后不修改，将吊筋方向画反，产生安全隐患。

2 漏荷载或取值偏小

2.1 漏平时使用情况下的荷载

如漏底板上的水池自重荷载，漏顶板设备用房活载和隔墙自重荷载，漏顶板施工通道、消防车道等活载；顶板局部覆土较厚处，荷载取值不足。在满足抗浮要求的情况下，顶板覆土很厚时，覆土内宜增设轻质材料，而不一律用土覆盖。

2.2 人防构件等效静荷载取值偏小

在满足外墙“考虑上部建筑影响”条件的情况下，核武器作用下外墙等效静荷载取值应按《人防规范》表4.8.3查取后再乘以放大系数，例如核6级时放大系数取1.1；

漏出入口人防通道顶、底板的人防荷载（特别是该人防通道设置在非人防区）。人防结构构件等效荷载标准值若是查表，取值要注意其适用条件，不符合查表条件时应按规范公式自行计算。

2.3 底板荷载取值不正确

有桩基的工程，《人防规范》表4.8.15的底板等效静荷载取值，不仅与地质情况有关（饱和土或非饱和土），还和桩的计算受力类型有关。表中所指的“端承桩”是指不计摩擦力的纯端承桩，其它的桩都应按“非端承桩”查表；当水反力大于结构自重，使用JCCAD桩筏有限元进行底板计算时，水反力未按实际水头输入，造成底板所受水土反力小于实际情况；

没有注意用PKPM按倒楼盖方式计算时，底板水反力在平时和战时两种情况下的输入值是不一样的，这是因为PM里输入的水反力是恒载标准值，该值与人防荷载组合时，软件会自动考虑1.2的恒载分项系数，所以实际输入时，应考虑该系数的有利作用，否则可能造成浪费。

3 缺计算或计算错误

实际工作中，经常看到有些设计人员的计算内容不完整，计算模型不合理，计算参数取值不正确等情况。

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3.1 人防地下室外墙计算和配筋

有的工程外墙配筋计算中，凡外墙带扶壁柱的，不区别扶壁柱尺寸大小，一律按双向板或单向板计算配筋，而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋，又未按外墙可能是双向板传递荷载的情形验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理，一般认为，除了垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大，外墙板块按双向板计算配筋外，其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋。外墙的水平分布筋要根据扶壁柱（墙）的截面尺寸大小，可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也同此予以适当加强。地下室外墙（包括车道侧壁）计算时，底部为外墙的嵌固端，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配，地下室外墙上端与顶板也存在同样类似的问题。地面层开洞位置（如楼梯间、地下车道）地下室外墙顶部无楼板支撑，外墙计算模型应为悬臂构件，计算模型的支座条件和配筋构造均应与实际相符。

3.2 底板计算模型中的问题

没有人防工况下的计算（反向）；没有正向荷载下的计算（底板卧置在原状土上和筏板类基础除外）；没有取以上计算的控制条件作为设计依据。

3.3 基础设计中的问题

桩身正截面受压承载力计算缺漏（尤其是大直径灌注桩），或桩身正截面受压承载力计算未计入人防荷载，或承台设计时未进行人防工况下的强度验算。人防工况和平时工况应分别进行计算，取其控制条件作为设计依据。