地下车库结构设计注意事项
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摘要：为了提高居民的居住环境、提高土地的使用效率，目前对地下空间的利用日渐提高。现开发的高档居住小区，为了提高地上绿化面积，提升小区品质，车位及车库一般设计在地下，很好的实现了人车分流，例如滨州市建筑设计研究院设计的某花园居住小区，车辆进入东西两侧门时，一律直接进入地下车库，很好的实现了人车分流，把楼南侧近100米范围土地用作绿化，供住户休闲娱乐。
关键词：地下车库；结构设计
为了更好的设计好地下车库，本文对地下车库在设计过程中需注意的事项进行讨论。
一：抗震等级的确定
根据JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.9.5条规定：抗震设计的高层建筑，当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时，地下一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级，但不应低于四级；地下室超出上部主楼相关范围且无上部结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。条文说明中解释“相关范围”一般指主楼周边外延1～2跨的地下室范围。一般来说地下车库抗震等级取三级。
二：结构布置
目前，滨州市车库顶板常用主次梁楼盖，基础采用独立基础加防水板的结构形式。一般柱网接近方形柱网，以短跨为主梁，长跨为次梁。一般主次梁宽度取500mm、400mm宽，柱截面一般比主梁宽100mm，梁高度较普通的框架梁高，一般取跨度的1/9～1/12。顶板厚度为250mm～300mm，配筋双层双向通长。消防通道处需另外附加钢筋，此处注意消防通道荷载的确定及折减，应按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）第5.1.1条、5.1.3条及附录B确定。采光井、排烟井、送风井等处需预留洞口。
三：挡土墙的设计
地下车库的外墙按挡土墙进行设计。挡土墙的受力与侧向土压力、水压力、垂直荷载以及边界条件有关。
（1）当垂直荷载较大时，垂直荷载作用引起的挡土墙内力将占很大比重，垂直荷载不可忽略，不能只考虑水平荷载。
（2）现滨州当地主要考虑挡土墙受垂直荷载较小时的情况，可以根据边界条件作简化计算，支承条件应按相对刚度比而定。挡土墙与顶板框架梁连接处，可根据顶板与挡土墙的相对刚度确定支承形式，底板基础刚度较大，可视为固支端。外墙的水平分布筋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。
另外还应注意，挡土墙后回填土应采用透水性较大的砂土、碎石，不能采用淤泥质土、耕植土等为填料，填土中不应有冻结土块、木块等杂物，填土应分层夯实，压实系数不应小于0.95.且须等车库底板、顶板上覆土完成后方可进行基坑回填，停止降水；基坑回填前应及时排除坑底积水。外混凝土墙壁水平施工缝应留在底梁顶面以上300mm处，不允许留设竖向施工缝（除后浇带外）.
四：基础的选型及设计
车库基础一般采用有梁或无梁的筏板基础，滨州当地常采用独立基础加防水板的结构形式，防水板下铺聚苯板或炉渣。在独立柱基加防水板的基础设计中，应注意基础埋置深度的取值，深度修正的机理是侧向超载（即埋置深度范围内的土体重力）在滑动面上形成摩阻力，从而提高了地基的承载能力。当设有钢筋混凝土防水底板时，由于该底板具有一定的刚度，并且与基础相连接，当基础底面土体产生滑移时，该底板对土的侧向滑移和挤出能起到一定的约束作用，即起到一定厚度土体的自重作用。这种作用的大小与防水底板的厚度、刚度、配筋情况、基础之间的净距离、防水底板与基础之间的连接构造等因素有关。对此国内有关资料建议按防水底板能够完全起到约束土体滑移的作用，即深度修正时基础埋深从室外自然地面算起。为安全可靠起见，当地下室防水底板较厚（不小于250mm），且配置双层钢筋网时，进行承载力深度修正确定基础埋置深度可考虑该防水底板的作用，基础埋置深度可从室外地面和地下室地面平均标高算起。但此时应注意防水板不仅仅承受水浮力，还要承受部分地基反力。
独立基础加防水板的基础的内力计算通常采用简化方法。人为地分割成独立基础和防水板两部分：对防水板只考虑水浮力的作用，按倒无梁楼盖计算；独立基础的设计与普通独立基础完全相同，全部竖向荷载均由独立基础承担，不考虑防水板的作用。
另外需要注意防水板钢筋布置为长向钢筋在主受力侧，柱基、墙基板底附加钢筋与防水板通长钢筋交替布置。车库内独立框架柱均做柱基（柱墩）。车库防水板（除独立基础外）垫层底加设100厚聚苯板褥垫层，原因是当柱下独基在受力沉降的时候会带着防水板往下走，防水板有可能被拽裂或者产生较大变形，防水板下加设100厚聚苯板褥垫层，就好像是把防水板下面加了弹簧一样，有力作用的时候防水板会将作用力转给独立柱基础，这是一种保护防水板的做法。
五：各种后浇带的设置
后浇带主要分为沉降后浇带和温度后浇带，应设置在结构受力较小处，一般在梁、板跨度内的三分之一处，结构弯矩和剪力均较小，后浇带间距一般为30米。后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩，而不能解决由于温度变化引起的结构应力集中，更不能替代伸缩缝。个别工程师将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的，因为两者的作用并不相同。当地下室结构超长过多，单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时，可以考虑采用补偿收缩混凝土，在适当位置设置膨胀加强带。用膨胀加强带取代部分施工后浇带，从而实现混凝土的连续浇筑即无缝施工，膨胀加强带的位置应设置在结构温度应力集中部位。沉降后浇带应待两侧主体（主楼和地下车库）结构完成且沉降基本稳定后方可封闭，温度后浇带为分缝两侧主体完成至少28天后，方可封闭。
六：其他需要注意事项
后浇带及其他主体混凝土一般为抗渗（P8）混凝土，后浇带混凝土强度高于其他主体混凝土强度等级。车库部分混凝土应全部掺加混凝土膨胀剂，膨胀剂掺量按《混凝土膨胀剂》（JC476-2001）标准实验确定。限制膨胀率设计指标一般按车库底板、顶板≥0.025%，车库外墙≥0.030%，膨胀加强带≥0.040%。沉降后浇带位置在外墙、底板相同位置同时设置。
施工降水及基坑开挖前应对施工现场地下及周围临近建筑的影响做好全面的安全调查评估工作，并应采取可靠的消除影响及确保边坡稳定的措施.基础及地下车库施工时，在整个地下部分混凝土中掺加水泥用量10～12%的UEA膨胀剂以提高混凝土的防水性能并达到减少施工时混凝土温度收缩给结构带来的不利影响，待地下部分施工完成达到回填条件时应及时进行基础室内外的回填工作，以确保主体结构基础的侧向稳定，基础基坑四周均用 2：8灰土分层夯实回填，其压实系数不小于0.95。
结束语：以上各种对地下车库在设计过程中需注意的事项是作者在工作实践中学结的，肯定存在种种不足，恳请专家同行指正。
参考文献：
[1]混凝土结构设计规范（GB50010-2010）
[2]建筑抗震设计规范（GB50011-2010）
[3]建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）
[4]地下工程防水技术规范（GB50108-2008）
[5]高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）
[6]崔娜.浅谈地下车库的结构设计
[7]建筑结构荷载规范（GB50009-2012）
作者简介：
刘兴振（1981.06-），男，国家一级注册结构工程师
张云海（1978.01-），男，国家一级注册结构工程师