對于人防地下室基礎(chǔ)與底板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

                              2020.7.2  沒付款， 僅供參考

    摘要：在戰(zhàn)爭時(shí)期，人防地下室是起著重要作用的。它的功能主要是對人員、車輛等相關(guān)物資進(jìn)行隱蔽。雖然現(xiàn)在是和平時(shí)期，但是相關(guān)部門依然十分重視人防地下室的建造。想要建設(shè)好人防地下室，一是需要注重其基礎(chǔ)，二是需要注重其底板，對其基礎(chǔ)和底板的結(jié)構(gòu)都要有充足的了解和分析。本文首先會(huì)對人防地下室的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行闡述，其次，會(huì)分析人防地下室的構(gòu)造要求，最后對其荷載方面的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析。  
關(guān)鍵詞：人防地下室；基礎(chǔ)；底板；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
近幾年來，國家格外重視人防設(shè)計(jì)，相關(guān)部門也對人防設(shè)計(jì)做出了進(jìn)一步的開放，人防部門對人防設(shè)計(jì)的審核和備案也有了新內(nèi)容。但是許多人對人放設(shè)計(jì)還不夠了解，因此我們要進(jìn)一步學(xué)習(xí)和深入了解有關(guān)放設(shè)計(jì)的知識(shí)。許多設(shè)計(jì)人員容易對人防地下室的基礎(chǔ)和底板部分不夠重視，因此對整個(gè)人防地下室工程帶來了很大的安全隱患。當(dāng)某天戰(zhàn)爭真的來臨時(shí)，人防地下室出現(xiàn)了問題，就會(huì)對人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來極大的影響。
一、人防地下室的相關(guān)內(nèi)容闡述
1.人防地下室的定義
人防地下室是戰(zhàn)爭時(shí)期經(jīng)常會(huì)看到的重要建筑，它主要是為人員、車輛以及糧食等相關(guān)物資提供隱蔽的場所，因此它是整個(gè)人防工程中極為重要的組成部分。國家有相關(guān)規(guī)定，新修建的10層以上的民用建筑，或者是基礎(chǔ)埋深度超過3米的民用建筑，都要按照相關(guān)的要求修建一定的人防地下室。可見，雖然現(xiàn)在是和平年代，但人防地下室在將來還會(huì)有很大的發(fā)展空間，會(huì)一直保持著增長狀態(tài)。最近幾年，人防設(shè)計(jì)資質(zhì)在社會(huì)上更加開放了，相互的人防設(shè)計(jì)部門在進(jìn)行審核備案工作時(shí)，也不再采用傳統(tǒng)的、單一的方法。
2.人防地下室的設(shè)計(jì)特點(diǎn)
一般來說，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)防空地下室時(shí)主要會(huì)格外注意兩大方面。第一個(gè)方面，設(shè)計(jì)人員會(huì)分析是否能設(shè)計(jì)好主體的結(jié)構(gòu)，包括底板的外側(cè)結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)等。第二個(gè)重要的方面，設(shè)計(jì)人員會(huì)設(shè)計(jì)好孔口防護(hù)，而孔口防護(hù)又包括兩大部分，分別是出入口的防護(hù)和防護(hù)設(shè)備的施工問題。尤其是對出入口的防護(hù)最為關(guān)鍵，工作人員要設(shè)計(jì)好臨空槍和防護(hù)密閉門。在這整個(gè)的設(shè)計(jì)過程中，選材問題也是關(guān)鍵。相關(guān)工作人員還要選擇好材料，尤其是防護(hù)密閉門的材料，要確保選入的材料一定要符合國家相關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。另外，防護(hù)工程并非一項(xiàng)容易完成的任務(wù)。在具體施工之前，工作人員要對具體的情況進(jìn)行觀察和分析，根據(jù)分析的結(jié)果來制定相關(guān)的施工計(jì)劃。要確保工作人員在了解人防工程特殊性的基礎(chǔ)上，將重心放在人防地下室的抗沖擊能力和承載能力上面，要確保人防地下室能夠發(fā)揮實(shí)質(zhì)性的作用，能夠真正體現(xiàn)它的價(jià)值。
二、人防地下室的構(gòu)造要求分析
1.相關(guān)文件對人防地下室的構(gòu)造要求
國家相關(guān)人防地下室設(shè)計(jì)文件中指出，人防地下室的構(gòu)造要包括筏板基礎(chǔ)，核5級、核6級、核68級的甲類或者是乙類人防地下室，而且防空地下室的底板設(shè)計(jì)中可以忽略在地面上常規(guī)武器因爆炸而產(chǎn)生的影響。此外，對于甲類的防空地下室結(jié)構(gòu)來說，如果臥基于地基上的核爆炸發(fā)生了，這時(shí)底板中的內(nèi)力如果是受平時(shí)設(shè)計(jì)的荷載控制的話，那么受拉鋼筋最小配筋率可以降到最低，但是也是有一定的限度的，不可以低于0.15%。
2.人防地下室的配筋率問題
一般來說，配筋率都是要符合國家相關(guān)文件中的最小規(guī)定要求的。因?yàn)樵谌粘：奢d的作用下，筏板結(jié)構(gòu)會(huì)不可避免地出現(xiàn)局部配筋率較大的情況。因此，工作人員在對人防底板設(shè)置拉筋節(jié)時(shí)，要努力降低在配筋率偏大的地方漏掉拉結(jié)筋現(xiàn)象發(fā)生的可能性。如果能夠計(jì)算出來結(jié)筋的范圍就會(huì)有很好的效果。根據(jù)國家的劃分標(biāo)準(zhǔn)，人防地下室一般分為甲類人防地下室和乙類人防地下室。一般來說，甲類的人防地下室能夠承受起普通的武器爆炸和核武器爆炸產(chǎn)生的沖擊波。但是相比較之下，乙類的人防地下室要比甲類的人防地下室承受能力弱一些，它只能夠承擔(dān)起一般的武器爆炸產(chǎn)生的沖擊波。另外，人防地下室要承受的荷載能力包括許多種類，像經(jīng)常被提到的爆炸荷載、水壓力、土壓力、地面上各建筑物的重量以及人防地下室本身具有的重量等。所以說，相關(guān)工作人員在設(shè)計(jì)人防地下室之前，要對這些因素進(jìn)行綜合的考慮。在組合各種荷載情況的時(shí)候，有沒有要明確影響最大的是地面上建筑物的重量。國家有些相關(guān)文件中曾指出，在組合荷載時(shí)，工作人員可以只考慮一半的結(jié)構(gòu)形式或者是全部的結(jié)構(gòu)形式，更甚者還可以不考慮結(jié)構(gòu)形式。
三、人防地下室荷載方面的相關(guān)內(nèi)容闡釋
人防地下室的功能與特點(diǎn)決定了設(shè)計(jì)人員和建造人員在工作時(shí)，要將重心放在其荷載問題上，接下來我們就詳細(xì)分析人防地下室構(gòu)造的荷載問題。
1.荷載組合與荷載取值
人防地下室有不同的種類，我國相關(guān)部門對乙類的人防地下室設(shè)計(jì)提出了具體的要求，這些要求體現(xiàn)在《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》中。首先是關(guān)于沖擊波的問題，一般而言沖擊波是在空中爆炸產(chǎn)生，并不是在底板和基礎(chǔ)上的地基反力中產(chǎn)生，因?yàn)槠湟话阕饔貌粫?huì)在常規(guī)武器中命中。地下室頂板在被沖擊的時(shí)候，并不是所有的頂板都會(huì)受到爆炸的影響，而是只有部分頂板能受到其影響。由此可見，人防地下室的底板一般受到的影響是比較小的，基本上可以不用考慮人防的荷載問題。但是甲類的人防地下室就不像乙類的人防地下室這樣簡單，當(dāng)結(jié)構(gòu)底板受到了動(dòng)荷載后，地基反力和壓縮液從側(cè)方面繞到了底板上時(shí)，基礎(chǔ)上的人防荷載就十分有必要。國家相關(guān)部門規(guī)定，要進(jìn)行檢驗(yàn)的內(nèi)容可以不包括地基的承載力和地基變形。所以說人防荷載只會(huì)對基礎(chǔ)的配筋方面有影響，并不會(huì)影響到基礎(chǔ)形式和基礎(chǔ)的大小。因此相關(guān)設(shè)計(jì)人員在對基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮到說服力和地基反力。
2.荷載統(tǒng)計(jì)
通過前文對基礎(chǔ)形式的研究相關(guān)設(shè)計(jì)人員就可以對甲類的防空地下室基礎(chǔ)和底板去進(jìn)行荷載統(tǒng)計(jì)。但是在統(tǒng)計(jì)的過程中，有許多方面需要工作人員注意。首先，工作人員要明確對樁基礎(chǔ)加筏板并不是飽和土，在地基反力沒有主動(dòng)的情況下，人防荷載就可以不與水壓力組合。其次，工人要注意在獨(dú)立基礎(chǔ)上加防水板基礎(chǔ)或者是樁基礎(chǔ)加防水板的問題。如果底板不是飽和土，那么它就不會(huì)產(chǎn)生主動(dòng)力，但如果這些底板加裝了防水板，那么它也不會(huì)出現(xiàn)地基反力。再者，工作人員要注意給筏板基礎(chǔ)加上抗浮獵桿基礎(chǔ)。雖然說國家的相關(guān)規(guī)定中并沒有明確指出，人防荷載是否可以與水壓力相互組合，但是根據(jù)相關(guān)專家的推測，人防荷載中的人防主動(dòng)力是需要與水壓力進(jìn)行組合的。最后，獨(dú)立的基礎(chǔ)防水板是否也需要加上相應(yīng)的抗浮錨桿基礎(chǔ)，也是非常關(guān)鍵的問題。國家的相關(guān)規(guī)定中同樣沒有明確指出，防水板的人防荷載要不要與水壓力組合，但是如果有飽和土這類資源的話，那么人防荷載就一定要與水壓力組合。獨(dú)立的基礎(chǔ)防水板在配備上抗浮錨桿基礎(chǔ)后，對結(jié)構(gòu)配筋的影響就會(huì)小很多。
3.人防荷載的確定
在對人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行改造時(shí)，需要注意兩大方面的內(nèi)容。第一個(gè)方面，工作人員需要注意對主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改造。包括頂板的設(shè)計(jì)、外邊墻體的設(shè)計(jì)、底板的設(shè)計(jì)等。第二個(gè)方面是注意對孔口防護(hù)設(shè)計(jì)的改造。其中主要是對出入口進(jìn)行維護(hù)，要確保選入防護(hù)設(shè)備是符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的，因此在購買設(shè)備時(shí)要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，避免有劣質(zhì)設(shè)備投入使用。在對人防地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，工作人員要考慮的方面有很多，其中一個(gè)主要方面就是如何抵抗空氣沖擊波。因?yàn)槿绻宋淦髟诳罩邪l(fā)生爆炸的話，那么當(dāng)其沖擊波傳到地面時(shí)，就會(huì)形成一種反射沖擊波，反射沖擊波的傳播媒介是剛開始爆炸時(shí)產(chǎn)生的入射波壓密和被加熱過后的空氣。核武器在空中爆炸后產(chǎn)生的壓力是十分高的，所以毫無疑問反射波的傳播速度也會(huì)異常的快。當(dāng)入射波和反射波形成了同一個(gè)波面，那么兩者就會(huì)匯集成單一的沖擊波。所以當(dāng)人防地下室受到?jīng)_擊時(shí)，其沖擊也多是這種合成波產(chǎn)生的。它先會(huì)影響人防地下室的頂板，使其受到超強(qiáng)的壓力和負(fù)壓。當(dāng)然這種合成波對人防地下室的底板和側(cè)壁也會(huì)產(chǎn)生影響，但是其影響要比對頂板的影響小一些。不過在側(cè)壁和底板對沖擊波進(jìn)行阻擋的過程中，也會(huì)使沖擊波產(chǎn)生超壓、動(dòng)壓和負(fù)壓的作用，所以工作人員在建造底板和側(cè)壁時(shí)要充分的考慮這些問題，并且做出及時(shí)的防護(hù)。
4.人防荷載相關(guān)實(shí)例分析
我們可以核六級為例，分析頂板、側(cè)壁、底板、門框墻、臨空墻以及隔墻這六個(gè)部分受沖擊時(shí)的相關(guān)數(shù)值，以此來更直觀地分析荷載問題。首先對于頂板來說，其外墻是有許多層的，第一層外墻格外關(guān)鍵，要用180度的實(shí)心磚建造。并且有時(shí)可以不計(jì)算空氣沖擊波對上邊建筑的超壓作用產(chǎn)生的影響。對于側(cè)墻來說，地面上的一些建筑框架可以起到很好的抗震減震作用。在建造人防地下室側(cè)壁時(shí)，工作人員一般會(huì)選擇飽和土和非飽和土兩種形式，因此需要根據(jù)不同的地質(zhì)情況去考慮側(cè)墻的人防荷載問題。對于底板來說，覆蓋核六級的人防地下室構(gòu)造一般會(huì)選擇樁基礎(chǔ)。因?yàn)楣ぷ魅藛T要考慮到樁和底板共同承受沖擊力的問題。底板比較容易出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象，因此如何設(shè)計(jì)底板對于工作人員來說是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，也是一個(gè)難題，他們要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況去設(shè)計(jì)底板，要保證它的受力均勻。門框墻一般會(huì)承受沖擊波的荷載，或者是門扇等效靜荷載。對于臨空墻來說，一般工作人員要根據(jù)工程的具體情況和國家文件規(guī)范表中的標(biāo)準(zhǔn)去進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造。對于隔墻來說，不管是相鄰的兩個(gè)單元之間的隔墻，還是普通地下室與人防地下室相接的隔墻，設(shè)計(jì)人員都要對其精心設(shè)計(jì)，精心選材。
結(jié)束語
不管什么時(shí)候，人防地下室的設(shè)計(jì)和建造問題都是國家關(guān)心的大問題，其相關(guān)的建造工程也是與社會(huì)發(fā)展息息相關(guān)的一項(xiàng)大工程。社會(huì)各界都應(yīng)該關(guān)注人防地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與建造問題，都應(yīng)該了解這方面的知識(shí)，其目的之一也是在將來，國家能夠培養(yǎng)出更多人防地下室設(shè)計(jì)方面的人才。所以，當(dāng)下最重要的是人防地下室的設(shè)計(jì)與建造人才要對其定義與特點(diǎn)有深入的理解和把握，不管是設(shè)計(jì)和建造項(xiàng)目，都能夠得心應(yīng)手，都能夠積極地解決其中存在的問題。在對理論方面的內(nèi)容有深入把握后，再去悉心研究人防地下室的構(gòu)造要求，并在此基礎(chǔ)上努力解決荷載方面存在的問題。
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