西南坡地建筑不平衡土壓力處理方法探討

于 恒 兵

(中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計研究院有限公司,重慶 400016)

西南坡地建筑不平衡土壓力處理方法探討

于 恒 兵

(中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計研究院有限公司,重慶 400016)

通過對西南地區(qū)多個建筑工程項目支擋方案的介紹，總結(jié)了建筑物“吊層”或“吊腳”后，單面或多面擋土而形成的不平衡土壓力的處理方法及關(guān)鍵控制點(diǎn)，以供類似工程參考借鑒。

吊層，吊腳，邊坡，土壓力，支擋方案

1 概述

我國西南地區(qū)多為山地、丘陵地貌，地形高低起伏。山地城市可建設(shè)用地資源相對匱乏，工程師們依托現(xiàn)代工程技術(shù)，不斷對坡地山體進(jìn)行大規(guī)模的改造利用，從而形成了大量建于陡峭坡地之上的坡地建、構(gòu)筑物。坡地建筑在進(jìn)行總平面設(shè)計時，多會結(jié)合地形地貌，做成臺地建筑群；而對建筑單體來說，建筑多會形成“吊腳”或“吊層”，“吊層”和“吊腳”本是對傳統(tǒng)坡地建筑跌落于陡坡或擋墻之下部分的稱呼，是傳統(tǒng)坡地建筑尊重地形地貌的體現(xiàn)，它廣泛存在于云貴川、重慶等山地城市的建筑之中。然而，對于“吊腳”和“吊層”建筑來說，總會單面或多面擋土，對應(yīng)方向存在臨空面，建筑設(shè)計時如何有效解決由于單面或多面擋土而形成的對建筑單體或建筑群的不平衡土壓力是確保建筑安全的關(guān)鍵。本文結(jié)合多個工程實例，對于西南地區(qū)建筑物“吊層”或“吊腳”后，單面或多面擋土而形成的不平衡土壓力的處理方法做一概述。

2 工程實例

2.1 貴州六盤水來新居·山語城A區(qū)

項目概況：項目位于貴州省六盤水市紅橋新區(qū)，A區(qū)總建筑面積138 428.63 m2，場地東西向長約480 m，南北向長約180 m，場地高程約為1 836.500 m～1 887.500 m，最大高差約51 m，總平面設(shè)計時大體上將場地分為三個臺階。支擋方案：15號樓位于場地東南角，樓層數(shù)為10層，以小區(qū)內(nèi)車庫頂板處對應(yīng)樓層為一層計算(±0.000=1 877.800)，15號樓地上七層，地下吊三層，吊一層為單面采光贈送空間，吊二層(轉(zhuǎn)換層)和吊三層為臨街商業(yè)，吊三層商業(yè)地坪標(biāo)高為1 862.900(-14.900)，15號樓背側(cè)為一層車庫，車庫地坪標(biāo)高1 871.800(-6.000)，15號樓與車庫間設(shè)變形縫，縫寬100 mm，根據(jù)高差計算支擋結(jié)構(gòu)擋土高度8.9 m；查閱貴陽中天巖土工程有限公司2013年6月編制并審批合格的《來新居·山語城15號樓巖土工程勘察報告(詳細(xì)勘察)》，此處邊坡為平場時拋填土形成，屬土質(zhì)邊坡，綜合考慮15號樓抗側(cè)移剛度和地基基礎(chǔ)情況，采用樁板擋土墻方案，車庫地坪以下取消變形縫，將雙柱合并成抗滑樁，截面尺寸為800 mm×1 000 mm～800 mm×1 300 mm，以主樓和車庫柱網(wǎng)尺寸確定抗滑樁水平間距(2.9 m～5.0 m)，車庫地坪以上設(shè)變形縫脫開，抗滑樁嵌入中風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r，嵌入深度不小于樁總長的1/4[1]，地基承載力特征值3 500 kPa，樁基承載力滿足要求[2]，15號樓支擋方案見圖1。關(guān)鍵控制點(diǎn)：由于抗滑樁兼作建筑物的基礎(chǔ)，抗滑樁設(shè)計時應(yīng)充分考慮承受滑坡推力和建筑物結(jié)構(gòu)荷載的共同作用，并嚴(yán)格控制抗滑樁的水平位移。本項目已于2014年完成結(jié)構(gòu)主體施工。

2.2 重慶云陽逸合·兩江未來城十二區(qū)

項目概況：項目位于重慶市云陽縣，總建筑面積297 844.90 m2，場地東西向長約530 m，南北向長約296 m，場地高程約為291.031 m～342.230 m，最大高差約51.2 m，總平面設(shè)計時將平面大概劃分為高低兩個區(qū)，低區(qū)為洋房區(qū)，高區(qū)為高層區(qū)；高區(qū)又根據(jù)地形標(biāo)高劃分為三個臺階，臺階一為臨街層(297.000～307.600)，臺階二為中庭及車庫層(322.700～323.600)，臺階三為上層住宅層(332.230～342.230)。臺階一、二通過吊層商業(yè)和多層車庫連接，臺階二、三通過垂直交通體和吊腳連接。支擋方案：為避免大挖、大填以及在臨街商業(yè)吊層后形成高擋墻，高區(qū)設(shè)計時車庫結(jié)合地形分階布置，地形從低向高依次設(shè)置三層車庫，兩層車庫和一層車庫，由于臺階一、二間高差較大(26.6 m～16.0 m)，三層車庫高度(3.7+3.7+3.8+1.5=12.8 m),并不能完全解決高差關(guān)系，如按此設(shè)計，一、二臺階間支擋結(jié)構(gòu)高度在13.8 m～3.2 m之間，綜合考慮現(xiàn)場開挖情況，查閱西北綜合勘察設(shè)計研究院2014年6月編制的經(jīng)審查合格的《逸合·兩江未來城12區(qū)巖土工程勘察報告(直接勘察)》，臺階一、二間最終采用放坡(坡度1∶1.75)與架空樓板相結(jié)合的高差處理方式，以5號樓背側(cè)為例支擋方案見圖2。臺階三建筑為高層住宅，不設(shè)車庫，僅通過垂直交通體與高區(qū)車庫和中庭連接；臺階三屬于挖方區(qū)，中等風(fēng)化泥巖或砂巖基巖面外露，根據(jù)規(guī)范對巖質(zhì)邊坡基礎(chǔ)的要求[3]，基礎(chǔ)外邊緣至邊坡坡頂距離不小于2.0 m。查閱《逸合·兩江未來城12區(qū)巖土工程勘察報告(直接勘察)》，巖石邊坡穩(wěn)定傾角θ=60°，如按照1∶0.2的坡度開挖后，巖質(zhì)邊坡存在不穩(wěn)定基巖面，需進(jìn)行支護(hù)處理，選擇錨桿支護(hù)方案，見圖3。關(guān)鍵控制點(diǎn)：通過穩(wěn)定性分析計算確定自然放坡的坡率，保證邊坡上樁基礎(chǔ)樁頂標(biāo)高和樁底標(biāo)高，保證樁頂?shù)碾p向可靠拉結(jié)?？刂平ㄖ锘A(chǔ)與巖質(zhì)邊坡坡頂水平距離和邊坡傾角θ；合理布置錨桿與樁基礎(chǔ)，避免交叉；保證巖質(zhì)邊坡上樁底標(biāo)高；按照水平受力樁基礎(chǔ)復(fù)核巖石穩(wěn)定傾角外樁基礎(chǔ)的受力和配筋。本項目目前正處于施工階段。

2.3 重慶清華小學(xué)

項目概況：項目位于重慶市巴南區(qū)花溪鎮(zhèn)，建筑物布置于坡地之上，場地三側(cè)臨街，采用吊層設(shè)計，下側(cè)道路標(biāo)高205.00，上側(cè)運(yùn)動場地面標(biāo)高214.30，幼兒園及室內(nèi)籃球場為半地下建筑，地面標(biāo)高205.40，屋面覆土800厚，作為學(xué)校上側(cè)運(yùn)動場地面，以解決場地高差。支擋方案：幼兒園為兩層框架，一層層高4.5 m，二層層高3.6 m，幼兒園局部為單跨框架結(jié)構(gòu)，最小平面尺寸6.30 m，擋土側(cè)平面外剛度較弱，根據(jù)重慶607勘察實業(yè)總公司2009年1月編制的《新建清華小學(xué)巖土工程勘察報告(直接詳勘)》；擋墻后土體為素填土，綜合比較后采用外設(shè)重力式擋土墻支擋方案。擋墻基礎(chǔ)持力層為中等風(fēng)化泥巖，泥巖天然單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.7 MPa，地基承載力特征值為1 520 kPa，基底摩擦系數(shù)取0.45，填料內(nèi)摩擦角35°，擋土墻采用C20毛石混凝土，選用圖籍04J008《擋土墻(重力式 衡重式 懸臂式)》第78頁HJB10，支擋方案見圖4。關(guān)鍵控制點(diǎn)：注意外設(shè)擋土墻變形對主體結(jié)構(gòu)的不利影響。本項目于2009年竣工并投入使用，效果良好。

2.4 重慶斌鑫·西城綠錦幼兒園

項目概況：項目位于重慶市九龍坡區(qū)，為斌鑫·西城綠錦小區(qū)配套設(shè)施，幼兒園總建筑面積2 277.89 m2，為三層框架，層高3.6 m，幼兒園就原始地形錯臺布置，一層設(shè)幼兒園次入口，地坪標(biāo)高為269.200，三層設(shè)幼兒園主入口，與小區(qū)上階消防環(huán)道相連，三層樓、地面標(biāo)高276.400。支擋方案：幼兒園單面臨土，臨土側(cè)最大擋土高度7.20 m，查閱中鐵工程設(shè)計院有限公司2009年

3 結(jié)語

本文結(jié)合多個工程實例，對于西南地區(qū)建筑物“吊層”或“吊腳”后，單面或多面擋土以及不穩(wěn)定基巖邊坡上建筑，不平衡土壓力的處理方法做一概述，相關(guān)成果可用于工程實踐并可為類似工程項目提供借鑒。

[1] DB 50/5029—2004,地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計規(guī)范[S].

[2] DB 2245—2004，貴州建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].

[3] DB J50—047—2006，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].

On exploration for unbalanced soil pressure treatment methods of slope buildings in southwest areas in China

Yu Hengbing

(ChongqingDesignResearchInstituteCo.,Ltd,ChinaCoalTechnology&EngineeringGroup,Chongqing400016,China)

According to the introduction of the retaining scheme for many architectural engineering programs in the southwest areas, the paper sums up the treatment methods and key controlling points for the unbalanced soil pressure caused by single-plate and many-side retaining soils after “hoisting layer” or “uneven legs” of buildings, so as to provide some reference for similar projects.

hoisting layer, uneven leg, slope, soil pressure, retaining scheme

2014-11-24

于恒兵(1983- ),男，工程師

1009-6825(2015)04-0086-02

TU432

A