关于人防地下室变形缝的结构设计

关于人防地下室变形缝的结构设计随着我国人口数目的增加，人们对楼层的要求也越来越高，地下室的数目越来越多，致使“裙房”的底盘面积不断增加。然而在我国人民防空工程建设快速发展的情况下，人防地下室的建设已经成为此工程中的一项重要内容。本文主要对人防地下室变形缝相关问题进行了简要分析。

R852文献标识码：A

引言

人防建设是我国经济和社会发展的重要方向,是全面建设小康社会的重要内容,是城市可持续发展的重要环节。为了合理利用土地,有效解决城市环境质量差、交通拥挤、抗震减灾等问题,中心城市地下停车场、地下商业街、地下人行通道等工程的建设必然加速。对于这些平时使用的地下空间,经过合理设计、技术处理,就能在战时转换为人民防空工程。在大量的人防工程结构设计中,难免会遇到变形缝的设置问题。如何解决变形缝的设置是结构设计需要研究的课题。

一、变形缝的通常设置标准

设置变形缝的做法通常是：将建筑物在其长度方向上每隔一定的距离就设置一个一定宽度的缝隙，将建筑物的构件如：屋顶、侧墙体、地下室地面等全部断开。然而，防空地下室的变形缝，要出于防水的要求，通常采用内埋式或者可卸式止水带，比如一些橡胶、塑料、金属等等，并且再用沥青砂浆、麻丝等填嵌变形缝。但是，建筑物的基础部分深埋在地底下，受温度的影响不太大，所以不用设置变形缝。

根据我国现行规范《混凝土结构设计规范》，变形缝的两缝间距一般为2厘米到3厘米，但是一般终究是一般，特殊情况还是存在的，因为建筑材料受温差影响的大小不一，施工条件不定，当地温差大小不一样等等，所以要根据实际情况确定，间距大或是小都会减弱变形缝的功能，影响变形缝的使用寿命。所以变形缝的间距要适宜。

二、变形缝两侧设双墙双柱

当遇到地下室由于地质条件限制或上部荷载差异较大等不得不设变形缝时,通常在缝的两侧设双墙双柱,人为地将变形缝两侧划分为相邻的两个防护单元。如果两个单元之间需要开设通道口时,需要根据5规范6第3.2.11条的规定,在变形缝至防护密闭门之间必须留足门扇的开启距离。这种处理方式虽然满足了人防防护功能的要求,但影响了人防单元的划分,给地下室平时设计带来很多问题,同时又增加了一道墙,相应地在车道位置又会增加一道临战封堵。这样既影响了地下室的平时使用功能,甚至会占用车位,又增加了临战封堵量,建设单位一般不愿接受这种处理方式。

三、在人防地下室中变形缝的设置与否

在一般的建筑中必须设置变形缝的情况主要有三类：一是建筑物长度超过一定限度；二是建筑平面复杂，变化较多；三是建筑中结构类型变化较大。

我国人防工程急剧扩大，大面积的人防地下室被建造，它不仅仅用于战时的藏匿，更用于平时的生活需要。人防地下室的长度远远超过了人们的想想，而且又需要满足现代人们创新的需求，它已经不仅仅是一个洞，它需要外观的设计，内层的创新，建筑结构类型的繁杂，致使变形缝结构不得不被采用，用以加强人防地下室的结构强度和性能，给人们以安全，经济，实用的感觉。

而且由于大型地下室大多采用超长超宽混凝土结构，故必须在平面应力集中部位采取有效措施解决其抗裂问题，所以必须设置变形缝。这样一来，变形缝也起到了抗渗防漏的作用。

设置变形缝是为了满足混凝土干缩和热胀冷缩的变形要求。大量工程实践证明，结构留缝与否并非决定结构变形开裂的惟一条件，混凝土开裂的主要原因是变形作用所引起，包括温、湿度和不均匀沉降等。超长结构结构设计时要考虑的主要问题是由变形作用引起的裂缝，而结构长度是影响温度应力的重要因素，为了削减温度应力，取消温度变形缝。

由此看来，变形缝的设置与否，或是设置的宽度大小，要根据实际情况而设定。

四、设置变形缝过程中遇到的问题

1、设定变形缝的两缝间距相当重要，然而照本宣科的做法永远不可能适用一切的实际问题，所以确定缝隙的大小成了一个很关键的步骤。采用的缝隙过大或过小，以及没有考虑安装时的温度而调整间隙，特别是针对板式橡胶伸缩装置，易造成破坏，而且不是缝隙越大越好的，缝隙越大伸缩装置越容易遭破坏，所以合理预留变形缝宽度，可使其在夏季挤紧，到冬季温度降低时才会拉开，从而有效提高变形缝寿命。建筑物上设置单个变形缝的最大间距，应根据建筑材料、结构形式、使用情况、施工条件以及当地气温和湿度变化等因素确定，砖石结构为100～150米，钢筋混凝土结构为35～75米，无筋混凝土为10～20米。

2、没有一个统一的标准，只能根据有关规定以及相关的经验设定。在建筑物中设置变形缝及其最大间距问题，目前认识不尽一致，国与国之间的规定和作法也不相同。例如一些东欧的国家，则采取严格的变形缝间距，以防止人防地下室产生裂缝现象。但是日本、美国等是在计算中考虑温度应力，一般不设变形缝。中国也是刚刚开始研究变形缝的问题，提出了初步的理论依据，解决了一些实际问题。

3、人防地下室的变形缝设置不当，还会引起渗漏现象。一般的施工时间跨越夏季和秋季，主要集中在夏秋之交施工。发现渗漏时一般已是冬季，此时室外温度在-1℃～-3℃。主要原因还是施工时没有完全考虑到温差所带来的影响，致使变形缝的性能发挥受到影响。而且地下室混凝土受季节温差、内外温差影响较大，可以判定变形缝的变形的主要原因是受温差影响造成水平方向的收缩而引起的。

五、解决这些问题的措施

1、由于混凝土在浇灌后的一段时期内会出现较大规模的形变过程，然后在逐渐趋于稳定，我们可以再施工的时候利用这一特性，将沿钢筋混凝土结构的长向分成几段，在它们中间留变形缝，等到这一期工程完成30到60天后，再浇灌合缝。这种只在施工期间保留的临时性温度收缩缝，称为后浇缝，或称收缩带。后浇缝的宽度一般为50～100厘米，缝的间距约为20～25米，并尽量和施工时的接缝结合设置；此外，缝的填充材料可用掺铝粉的混凝土。

2、对于人防地下室的变形缝受温差的影响太大的情况，可以将止水带上网中环直径设计值加大至9cm，当施工放入时，可以挤压成扁环状，这样就可以给以后由于温差的变化而引起的变形缝的形变预留出了足够的空间。

3、在修补加强时，缝侧混凝土内预留斜插注浆孔，底板、墙板设可拆卸式止水带，墙缝外侧设钢筋混凝土挡板及嵌缝材料，顶板上设泛水墙，顶板中埋式止水带设于泛水墙上部，顶板缝底设天沟。

4、设置膨胀加强带。为了防止或是减少混凝土裂缝现象的发生，我们在施工的时候可以在一定的部位（例如混凝土结构收缩应力和收缩变形较大的部位），设置强度等级较高，而且具有一定的体积膨胀率的混凝土补偿带。因为这样就减少了收缩应力，从而限制混凝土的变形和开裂。具体做法是，在原规定设置变形缝处留出2m～3m左右距离浇筑掺有膨胀剂的补偿混凝土，但是与其他混凝土同时浇筑完成。这种方法实际上是使混凝土在硬化过程中产生膨胀作用，受钢筋和临位的约束，在结构中建立一定的预应力来补偿混凝土在硬化过程中产生的温度和干缩拉应力。在施工时，加强带外用相对较低标号的膨胀补偿收缩混凝土，加强带内用相对较高标号的膨胀混凝土。我们有时候采用这种方法来代替后浇带，既达到了连续浇筑的目的，也解决了混凝土裂缝的问题，又大大加快了施工的进度。

结束语

总之，人防地下室设计是工程建设中经常遇到的问题，而在这之中，变形缝的设置又占有举足轻重的地位。我们在施工过程中，要综合考虑各种因素，选定好变形缝的缝隙大小，尽量避免