分析山地住宅小區(qū)的巖土工程設(shè)計(jì)問題

趙永志

（珠海市建筑設(shè)計(jì)院，廣東珠海 519000）

1 在方案設(shè)計(jì)階段需要注重的問題

1.1 巖土工程師要盡可能早介入設(shè)計(jì)

通常情況下，住宅小區(qū)的設(shè)計(jì)方案由建筑設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)完成，巖土工程師一般不參與該設(shè)計(jì)階段的工作，只有在設(shè)計(jì)方案獲取到政府部門的批準(zhǔn)以后，巖土工程師才會(huì)參與工程建設(shè)。

圖1 山地住宅小區(qū)設(shè)計(jì)模型

因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)師在巖土工程設(shè)計(jì)方面大多缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因而在平面布置方面容易出現(xiàn)差錯(cuò)，從而引發(fā)了高填方、高切坡等不良現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)上述問題，在處理過程中需要向其中投入大量的資金成本，且需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，同時(shí)也會(huì)損害到開發(fā)商的切身利益，從而陷入重新設(shè)計(jì)或者花錢改善的兩難境地。綜上所述，設(shè)計(jì)階段的工作成果在很大程度上影響了建筑工程的成本控制工作，巖土工程設(shè)計(jì)師應(yīng)該盡早參與到設(shè)計(jì)工作中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，以達(dá)到節(jié)約成本，保障建筑建設(shè)質(zhì)量的最終目的。

1.2 做好土方的平衡計(jì)算工作

相關(guān)工作人員在根據(jù)土方平衡得到計(jì)算數(shù)據(jù)以后，需要及時(shí)交給建筑設(shè)計(jì)人員，為其豎向設(shè)計(jì)調(diào)整等多項(xiàng)共提供依據(jù)，并在此基礎(chǔ)上重新進(jìn)行一次土方平衡計(jì)算。在此過程中，需要對(duì)以下問題引起足夠的重視：①需要徹底鏟除植被及其根系，耕植層的厚度視其種類而定，一般而言，喬木、灌木、草本植物的挖除厚度分別為2m、1m、0.5m；②山地建筑物大多為天然地基，建筑物基礎(chǔ)需要預(yù)留出合適的埋置深度，因此對(duì)于土方開發(fā)量有著較大需求；③要綜合土方石松散系數(shù)帶來(lái)的影響，當(dāng)土方變?yōu)樘摲綍r(shí)，其初始松散系數(shù)取值區(qū)間為1.3～1.5，在估算階段可以定為1.3；當(dāng)為石方時(shí)，在估算階段則可定位1.5。在回填以后，虛方又會(huì)變成石方，此時(shí)松散系數(shù)大多集中在1.0～1.1 的范圍，估算時(shí)可取值1.1；石方的松散系數(shù)集中在1.1～1.3，此時(shí)可以取值1.2。

1.3 做好邊坡和地質(zhì)勘察工作

對(duì)于建筑方案設(shè)計(jì)而言，邊坡勘察、地質(zhì)測(cè)繪都是影響邊坡穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)，做好地形圖的測(cè)繪工作起到了決定性作用。在制定最終設(shè)計(jì)方案的過程中，需要為邊坡支護(hù)預(yù)留出充足的空間。如果建設(shè)工程對(duì)于場(chǎng)地高度有著一定的要求，即需要填高場(chǎng)地后使用，則需要將高擋土墻的方案與高架結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行對(duì)比，在滿足經(jīng)濟(jì)性原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際情況，選擇最終的科學(xué)合理的方案。

2 做好巖土工程設(shè)計(jì)工作的對(duì)策和經(jīng)驗(yàn)

2.1 裂隙發(fā)育的邊坡要設(shè)置深層排水口

地下水經(jīng)土體中的縫隙可以滲透到土體內(nèi)部，且隨著縫隙間距的增加，滲透量也會(huì)不斷變大，在滲透過程中，大量的土粒被帶走，保護(hù)層遭到破壞，從而失去其原本的保護(hù)作用。此外，天然降水都是從高處落下，然后進(jìn)入土層滲透，現(xiàn)階段還沒有對(duì)應(yīng)有效的控制與處理方式。

2.2 結(jié)合不利條件完成支護(hù)設(shè)計(jì)的計(jì)算工作

在實(shí)際的施工過程中，運(yùn)用格構(gòu)式的錨桿擋墻方式對(duì)于分層施工有著一定的要求，需要在完成錨桿張拉以后，再進(jìn)行下一層土方的開挖與施工，這一要求也會(huì)在一定程度上影響到施工進(jìn)度。同時(shí)，連接豎向格鋼筋有著一定的難度，因此很難在施工過程中得到有效控制。在實(shí)際操作時(shí)，一般需要按照以下步驟進(jìn)行：因?yàn)榻ㄖこ淌┕ば枰约?jí)為單位，因此需要將邊坡以8～12m 的豎向間距劃分為級(jí)，并在相鄰級(jí)中間的合適位置處設(shè)置好平臺(tái)。在設(shè)計(jì)過程中，需要充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的不利因素，從而在充分考慮邊坡穩(wěn)定性與安全系數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

圖2 格構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式及其布置

2.3 使用強(qiáng)夯法時(shí)應(yīng)注意的問題

強(qiáng)夯法具備施工便捷、工期短、成本低廉的顯著優(yōu)勢(shì)，因此廣泛應(yīng)用于山地填土的地基處理工作，尤其在大面積深層填土方面取得了優(yōu)良效果，但同時(shí)也需要采取合理有效的措施，對(duì)以下問題進(jìn)行有效規(guī)避：①在使用強(qiáng)夯法對(duì)地基土進(jìn)行處理以后，地基土的均勻性將有所降低；②建筑物及道路的地表土需要被挖除，而該部分土體具備優(yōu)良的強(qiáng)夯效果，因此造成了嚴(yán)重的表層土浪費(fèi)問題；③為了有效避免填土邊坡夯塌的問題，結(jié)合坡面下方填土較松散的問題，需要避免在陂肩1～2m 的范圍內(nèi)設(shè)置夯點(diǎn)的情況，以切實(shí)保障邊坡的穩(wěn)定性。同時(shí)，施工時(shí)，在邊坡外部3～5m 位置處也應(yīng)該填適量土，并需要在強(qiáng)夯結(jié)束后將這部分多余的填土挖除補(bǔ)充相應(yīng)支護(hù)措施。因?yàn)樵诓糠智闆r下，直接挖除周圍找坡填土，會(huì)對(duì)填夯基礎(chǔ)產(chǎn)生不利影響，因此需要增設(shè)簡(jiǎn)易噴混凝土加固等支護(hù)措施。

2.4 山地填土地基易在局域范圍內(nèi)產(chǎn)生不均勻沉降

因?yàn)樾》秶耐亮狭捷^為統(tǒng)一，是級(jí)配較差的填料。在應(yīng)用強(qiáng)夯法的過程中，可以得到兩種顆粒：表層細(xì)小顆粒，得到密實(shí)的土石混合料；下層為大粒徑、大孔隙的碎屑或碎石，這種地基雖然承載力得到了保證，但需要面臨孔隙率大帶來(lái)的不利影響。在降雨以后，碎屑的密實(shí)度提高，表層的土粒被雨水沖刷至碎屑的空隙中，其密實(shí)度進(jìn)一步提高，從而引發(fā)了表層土的下沉開裂問題。且填石層在場(chǎng)地內(nèi)的分布并沒有規(guī)律可循，因此整個(gè)施工場(chǎng)地的不均勻沉降問題具備隨機(jī)性。為了有效避免上述問題，需要采取合理有效的分層回填措施，即需要將土石料集中分散攤鋪，并需要將其厚度控制在2m 以內(nèi)，同時(shí)要考慮上下層土料的粒徑搭配。

2.5 實(shí)行動(dòng)態(tài)化的設(shè)計(jì)

在一定范圍內(nèi)，山地地區(qū)的地勢(shì)地質(zhì)也并不是完全統(tǒng)一的，而是變化明顯，而掩體結(jié)構(gòu)特征無(wú)法提前得知，而是需要在開挖后才會(huì)顯現(xiàn)，即工程地質(zhì)測(cè)繪結(jié)果不能代表準(zhǔn)確的整體地質(zhì)狀況，且開發(fā)商與施工單位在地質(zhì)專業(yè)知識(shí)方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也不足，這就要求專業(yè)勘察人員及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)，對(duì)施工工序與工藝進(jìn)行監(jiān)督。同時(shí)，勘察人員需要將實(shí)際獲取的地質(zhì)特征與勘察報(bào)告進(jìn)行對(duì)比分析，從中總結(jié)出存在的問題，將其中的不同之處及時(shí)遞交給設(shè)計(jì)人員，確保設(shè)計(jì)人員能夠及時(shí)進(jìn)行調(diào)整與改善。

2.6 需要注意的細(xì)節(jié)問題

除了以上比較典型的問題以外，還需要對(duì)其他細(xì)節(jié)問題引起足夠的重視，現(xiàn)列舉如下：①邊坡的分級(jí)工作需要包含施工臨時(shí)道路這一部分；②不能直接在濾水管外設(shè)置金屬網(wǎng)進(jìn)行過濾，以免出現(xiàn)金屬網(wǎng)遭受嚴(yán)重腐蝕的情況；③邊坡綠化中邊坡的傾斜程度不能過大，否則無(wú)法發(fā)揮出固土作用；④不能將格構(gòu)梁過深地埋入土中，以免發(fā)生深層地基塌陷的問題；⑤對(duì)住宅區(qū)的道路進(jìn)行爆破開挖時(shí)，要提前深埋好管線；⑥當(dāng)高層建筑靠近邊坡時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中需要將總支護(hù)的高度考慮在內(nèi)；⑦如果填土層較薄，為了避免對(duì)下方原狀土造成破壞，不應(yīng)使用強(qiáng)夯法進(jìn)行加固，以切實(shí)保障其承載能力；填土層較厚，需要科學(xué)合理地設(shè)計(jì)擬建道路高差部分。（如：采用填土夯填車道措施時(shí)，應(yīng)對(duì)填土車道側(cè)支護(hù)與結(jié)構(gòu)架空車道綜合對(duì)比分析后確定道路采用方案。）最后，在設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)的造價(jià)進(jìn)行合理控制，在此基礎(chǔ)上確定最佳的設(shè)計(jì)方案。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，山地住宅小區(qū)區(qū)別于一般的土木工程建設(shè)，在實(shí)際的施工過程中可能會(huì)呈現(xiàn)出不同特征，因此要求巖土工程設(shè)計(jì)人員結(jié)合實(shí)際情況，正確分析各階段的不同特點(diǎn)，從而制定出滿足經(jīng)濟(jì)性與合理性的方案，確保山地住宅小區(qū)建設(shè)工作的有序開展。