某坡地高層建筑基礎(chǔ)抗滑移結(jié)構(gòu)措施淺見

高洪東

【摘要】本文針對(duì)某坡地高層建筑工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中不同風(fēng)化程度基巖持力層的沉降變形調(diào)控、基礎(chǔ)滑移穩(wěn)定等問(wèn)題分析，提出在縱橫剪力墻交匯處的筏板下設(shè)置擴(kuò)底墩的結(jié)構(gòu)措施解決因基礎(chǔ)持力層基巖巖性差異而導(dǎo)致的基礎(chǔ)地基沉降不均和抗滑移穩(wěn)定問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】坡地高層建筑;基礎(chǔ)抗滑移;結(jié)構(gòu)措施

Abstract： In this paper， the design of a high-rise building with a slope engineering foundation subsoil settlement deformation control， the degree of weathering bedrock foundation problems of sliding stability analysis， put forward under the raft of vertical and horizontal shear wall at the set of pier structure measures to solve caused by different subsoil bedrock lithology foundation uneven foundation settlement and stability against sliding.

Key words： Sloping high rise building; Foundation slip resistance; Structural measures;

吉林市位于長(zhǎng)白山余脈半山區(qū)，近年來(lái)隨著城區(qū)面積不斷擴(kuò)大，新建住宅小區(qū)已向老城區(qū)周邊的荒山不毛之地發(fā)展，多棟高層建筑住宅也隨之拔地而起。

山坡表面高差明顯，高而陡的邊坡更為懸殊。平整建筑場(chǎng)地后，同一建筑物的基礎(chǔ)可能部分落在基巖上、部分落在強(qiáng)風(fēng)化巖，甚至是土層上。若按常規(guī)做法，將場(chǎng)地分段設(shè)置平臺(tái)，形成臺(tái)階式的邊坡，不僅造成基礎(chǔ)底部標(biāo)高不一，降低工程抗震能力，且給建筑功能設(shè)計(jì)帶來(lái)麻煩，施工也不方便，無(wú)形中增加許多投資，除高陡坡外不宜采用。

一般情況下，坡上部因挖方較深，基巖風(fēng)化程度較低，巖層可能是微風(fēng)化或中等風(fēng)化，而坡中、下部基巖的風(fēng)化程度相對(duì)嚴(yán)重，可能是強(qiáng)風(fēng)化甚至全風(fēng)化，即使上部挖方再深，這個(gè)問(wèn)題也在所難免。對(duì)于坡向單一山坡的地基相對(duì)簡(jiǎn)單，雙坡地塊場(chǎng)地、特別是基巖坡向與建筑物縱向（長(zhǎng)向）一致時(shí)，問(wèn)題更加明顯。（圖1）

基坑開挖整平后，按實(shí)際的既有坡度走向越往下基巖風(fēng)化程度越嚴(yán)重，其地基承載力也逐漸降低。通常巖石地基壓縮性很小，甚至認(rèn)為是不可壓縮的。然而巖石隨著風(fēng)化程度的加深，其壓縮性將逐漸提高，而《巖土工程勘察報(bào)告》中提供與設(shè)計(jì)要求相對(duì)應(yīng)的地基承載力特征值及地基變形計(jì)算指標(biāo)是有局限性的代表值，換言之，即使在基坑有限范圍內(nèi)，地 基承載力及地基變形計(jì)算指標(biāo)實(shí)際是一個(gè)一定范圍內(nèi)的變量。山坡坡度越大變化越大，但地基設(shè)計(jì)卻只能按照《巖土工程勘察報(bào)告》提供的數(shù)據(jù)指標(biāo)執(zhí)行。因此，工程設(shè)計(jì)與客觀實(shí)際是有差別的，也是不十分完全和準(zhǔn)確的。這就有可能導(dǎo)致地基基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降，以致傾斜和失穩(wěn)。

此外，山坡匯水面積大，地表水逕流也大。在地震力反復(fù)作用下，土石體結(jié)構(gòu)容易破壞，抗剪強(qiáng)度降低。不均勻沉降還將加劇結(jié)構(gòu)的重力二階效應(yīng)。這些因素?zé)o疑會(huì)加大建筑物傾覆、滑移的危險(xiǎn)，決不可忽視。山坡上高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須綜合考慮場(chǎng)地地形地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、結(jié)構(gòu)體系及基礎(chǔ)選型等諸多因素，提出經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、強(qiáng)度足夠、防線多道的抗滑移、抗傾覆的結(jié)構(gòu)措施，確保建筑穩(wěn)定和安全。

近些年，筆者審查了多棟山坡上高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，詳細(xì)對(duì)照了相應(yīng)的《巖土工程勘察報(bào)告》，發(fā)現(xiàn)除個(gè)別陡峭的山坡外，通常自然狀態(tài)下的山坡基巖上的沖填土層覆蓋層厚度基本變化不大，坡面與基巖面的走向大致平行，基巖面以下風(fēng)化程度分層也大致平行（圖1）。以筏板基礎(chǔ)為例：坡中下部的基巖風(fēng)化層度一般較上部嚴(yán)重，其壓縮性大、地基承載力較低。筆者提出筏板下布置適當(dāng)?shù)摹皵U(kuò)底墩”，讓擴(kuò)底墩底落在與坡上部基礎(chǔ)基巖風(fēng)化程度基本一致的基巖上，并按下述做法要求進(jìn)行“擴(kuò)底墩”設(shè)計(jì)、施工。

（1）“擴(kuò)底墩”應(yīng)設(shè)置在縱橫剪力墻交匯處（必須至少有一個(gè)方向的剪力墻），確?！岸铡迸c筏板共同工作，否則由于無(wú)墻處筏板剛度小，難以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)構(gòu)想（圖2a）。

（2）“擴(kuò)底墩”長(zhǎng)度越往坡下越長(zhǎng)，直徑變化不大。若深度≥1m，可用人工挖孔，中上部較淺，可采用風(fēng)鎬、電錘成孔，直徑不宜小于600mm。具體位置、數(shù)量、直徑、配筋應(yīng)按計(jì)算確定（圖2b）。

（3）成孔后應(yīng)經(jīng)勘察單位“驗(yàn)槽”后與筏板同時(shí)澆筑混凝土。

圖中這個(gè)銷鍵式的擴(kuò)底墩與上部筏板、剪力墻組成了剛度大、強(qiáng)度高的抗剪鍵、抗滑鍵、抗拔鍵：

（1）彌補(bǔ)了風(fēng)化程度較嚴(yán)重的地基承載力不足及壓縮性較大的缺陷，調(diào)整了內(nèi)力的平衡及沉降的均衡;

（2）消除了筏板基礎(chǔ)因沉降不均帶來(lái)的傾斜、滑移和傾覆失穩(wěn)的危險(xiǎn)，確保建筑穩(wěn)定安全。

該工程的設(shè)計(jì)單位對(duì)此基礎(chǔ)處理措施深度認(rèn)可，并據(jù)此重新驗(yàn)算了抗滑穩(wěn)定，修改了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，并在工程中付諸實(shí)施。實(shí)踐證明，本結(jié)構(gòu)處理措施簡(jiǎn)單、方便、可操作性強(qiáng)，對(duì)工程造價(jià)和工期幾無(wú)影響，但大大加強(qiáng)和提高了建筑物的穩(wěn)定，取得了事半功倍的效果。也為坡地高層建筑地基礎(chǔ)的滑移、穩(wěn)定設(shè)計(jì)提供了可借鑒的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]華南工學(xué)院等四校合編，地基與基礎(chǔ)，北京;中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1981.

[2]建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范《GB50007-2011》;北京;中國(guó)建筑工業(yè)出版社;2011.