地下室外墙

地下室外墙设计中主要的问题：

1、地下室外墙的厚度、混凝土强度等级及防水要求，应根据建筑场地条件、地下水位高低、上部结构荷载（层数及结构类型），及地下室层数、层高、埋深、水平荷载的大小、使用功能等综合考虑确定。高层建筑地下室外墙的厚度不应小于250mm，多层建筑当情况允许时可以小于250mm，但不应小于220mm。人防地下室外墙的厚度不应小于250mm。地下室外墙的混凝土强度等级宜低不宜高，混凝土强度等级过高，水泥用量大，易产生收缩裂缝，但高层建筑不应低于C30，多层建筑不应低于C25。当地下室有防水要求地下室外墙的抗渗等级应由最大水头与墙厚之比确定，但任何情况下都不应低于0.6MPa。

2、地下室无横墙或横墙间距大于层高2倍时，其底部与刚度很大的基础底板或基础梁相连，可认为是嵌固端；顶部的支座条件应视主体结构形式而定。当与外墙对应位置的主体结构墙为剪力墙时，首层墙体与地下一层外墙连续，可以对外墙形成一定的约束。但是，主体结构的外墙往往开有较大的门窗洞口，其对外墙的约束很有限。当主体结构为框架类结构（包括纯框架和框剪）时，外墙仅与首层底板相连，首层底板相对于外墙而言平面外刚度很小，对外墙的约束很弱。所以，外墙顶部应按铰接考虑。地下室中间层可按连续铰支座考虑。这样，地下室外墙就如同下端嵌固、上端铰支的连续梁。

地下室外墙按支承条件可能是单向板，也可能是双向板，在实际工程中要对这些板块逐一进行计算是相当麻烦的，一般情况下也没必要这么做。工程中常用做法是，视地下室楼板和基础底板为地下室外墙的支点，沿竖向取1m 宽的外墙按单、双或多跨板（视地下室层数而定）来计算地下室外墙的弯矩配筋，计算简图见图1。

3、为了便于配筋构造和节省钢筋，外墙可考虑塑性变形内力重分布。塑性计算不仅可以在有外防水的墙体中采用，也可在混凝土自防水的墙体中采用。塑性变形可能只在截面受拉区混凝土中出现较细微的弯曲裂缝，不会贯通整个截面厚度，所以外墙仍有足够的抗渗能力。

4、墙配筋计算：外墙除承受水平荷载外，还承受上部结构及各层地下室顶板传来的荷载和外墙自重等竖向荷载。所以，严格来讲，外墙应按偏心受压构件计算配筋。但在实际工程设计中，考虑竖向荷载产生的截面应力很小，而且为了计算方便，仅按墙板平面外受弯计算配筋。当竖向荷载很大时，也可分别按受弯和轴心受压计算墙体配筋，然后将二者叠加。

5、水平筋：外墙按连续梁计算时，水平筋为构造。但当外墙较长时，考虑到混凝土硬化过程及温度影响产生收缩裂缝的现象极为普遍，水平筋配筋率宜适当加大，宜采用变形钢筋，直径宜小间距宜密，最大间距不宜大于200mm。

6、地下室外墙土压力计算：应取静止土压力（静止土压力系数可按地基基础规范GB50007条文说明取0.5左右），当地下室施工采用护坡桩时，静止土压力系数可以乘以折减系数0.66 而取0.33。常见的问题：按主动土压力计算，且由于墙体外侧为回填土，土压力系数取值没什么依据。

7、构造要求地下工程防水混凝土底板混凝土垫层应按《地下工程防水技术规范》（GB50108—2001）要不应小于C15，厚度不应小于100 mm，在软弱土层中的厚度不应小于150mm。防水混凝土结构厚度不应小于250mm。地下工程防水混凝土迎水面钢筋保护层厚度《地下工程防水技术规范》（GB50108—2001）要求不应小于50mm。并应进行裂缝宽度的计算，裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通。但这一规定实际操作有困难之处。一方面外墙截面有效厚度损失较大，另一方面外墙一般较厚，且拆模早，养护困难。施工单位为了避免开裂，在50mm厚保护层内附加Φ8@200构造筋，与外墙受力筋间距很小，垂直浇捣混凝土困难。按〈混凝土结构设计规范〉50010-2002，外墙外侧环境类别为“二b”，内侧“二a”，据此，外侧保护层厚度25mm，内侧20mm。也是强制性条文。按〈混凝土结构设计规范〉执行。

水土分合算

所谓水土分算，其实质就是分别计算水、土压力，以两者之和为总侧压力。土压力计算采用浮重度γ/，和有效应力抗剪强度指标c和φ计算，计算水压力时按全水头的水压力考虑。这一方法适用于土空隙中存在自由水的情况或土的渗透性较好的情况，如：碎石土及砂土。很显然，土体中的水压力与其空隙中的自由水及其渗透性是密切相关的，而碎石土及砂土的渗透性相差非常大，粉、细砂的渗透系数ks一般为1.0m/d左右，卵石层则可高达500m/d，两者相差达数百倍，如此大的差别都统一按全水头的水压力考虑显然是不合适的。工程实践也表明：按水土分算方法计算水压力对于大多数土层来说，其作用都偏大。

所谓水土合算，适用于不透水和弱透水的黏土、粉质黏土和粉土。其实质就是不考虑水压力的作用，认为土空隙中的水都是结合水，没有自由水，因此不形成水压力。土颗粒与其空隙中的结合水是一整体，直接用土的饱和重度计算土体的侧压力即可。地下水位以下的土压力采用饱和重度γsat和总应力抗剪强度指标c和φ计算。显然这一方法在理论上讲仅适用于渗透系数为零的不透水层。然而，黏性土并不是完全理想的不透水层，因此在黏性土层

尤其是粉土中，采用水土合算方法只是一种近似方法。这种方法亦存在一些问题，可能低估了水压力的作用。

《高规》12.2.5 高层建筑地下室外墙设计，竖向和水平分布钢筋双层双向布置，间距不宜大于150mm，配筋率不宜小于0.3%