斜山坡上多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)處理

杜智剛

【摘要】隨著我國(guó)建筑業(yè)的快速發(fā)展和土地資源的緊張，多層高層建筑的坡面建設(shè)勢(shì)在必行。同時(shí)也是突破土地利用困境、改造建筑環(huán)境的一次大膽的嘗試和實(shí)踐。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)多層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，有利于出版獨(dú)具特色的作品，也會(huì)因設(shè)計(jì)不當(dāng)而帶來嚴(yán)重的安全隱患。因此，加強(qiáng)邊坡地基處理優(yōu)化設(shè)計(jì)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);多層建筑;斜山坡;基礎(chǔ)處理

近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)快速發(fā)展，社會(huì)水平不斷提高。城鄉(xiāng)差距逐漸縮小，城市化規(guī)模不斷擴(kuò)大;隨著城市化，山坡上出現(xiàn)了一些建筑。山坡上的建筑物和平原上的建筑物截然不同。因此，在斜坡上建造多層建筑，必須根據(jù)其特殊的結(jié)構(gòu)形式和所能承受的重量來進(jìn)行。因此，在坡面施工中，應(yīng)提高施工質(zhì)量，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)最佳的施工方案，保證坡面在施工過程中無事故發(fā)生。本文著重從坡面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、多層建筑地基處理等方面進(jìn)行了全面的科學(xué)分析和研究，保證了坡面在設(shè)計(jì)過程中受力均勻，從而保證了建筑的質(zhì)量和安全。

1、斜山坡多層建筑擬建場(chǎng)地的穩(wěn)定性極其處理措施

1.1穩(wěn)定性分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1.1穩(wěn)定性

擬建場(chǎng)地坡面土層若為層狀基巖，會(huì)影響到原地基的穩(wěn)定，甚至在多層建筑施工中引起土方滑落。從局部穩(wěn)定性來看，挖填形成的臺(tái)階破壞了原始土體的穩(wěn)定性;從填方穩(wěn)定性來看，在雨水滲入和軟化的過程中，滑移了原始坡面。對(duì)此，在確定地面高度和地面臺(tái)階時(shí)，應(yīng)考慮沿坡面地形的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以避免破壞原地基的穩(wěn)定性，保證整體穩(wěn)定。

1.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

工程實(shí)踐表明，擋土墻的使用對(duì)上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定有重要影響。對(duì)擋墻進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)充分考慮安全、經(jīng)濟(jì)和科學(xué)合理的原則，并結(jié)合擬建工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，因地制宜地采取措施。斜坡地質(zhì)條件復(fù)雜，多層建筑有許多特點(diǎn)。根據(jù)建筑物的特點(diǎn)設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu);在工程實(shí)踐中，斜坡?lián)跬翂Φ脑O(shè)計(jì)可采用兩種方法。擋土墻在主體結(jié)構(gòu)區(qū)內(nèi)分開布置;擋土墻為多層建筑的主體結(jié)構(gòu)。擋土墻的剛度應(yīng)足夠大，以防止土壓力引起轉(zhuǎn)動(dòng)。在計(jì)算擋土墻強(qiáng)度時(shí)，在靜土壓力和水壓條件下，采用1米寬的條寬計(jì)算模型，上端簡(jiǎn)支，下端固定，土壓力取靜土壓力。隔板內(nèi)側(cè)為地下室，無排水孔。因此，排水溝應(yīng)設(shè)在擋土墻的底部和中間，并與護(hù)墻坡面相連接。

坡地多層建筑的震害主要表現(xiàn)為：高架層軟化底層，對(duì)建筑物造成破壞;采用長(zhǎng)柱法架空邊坡，短柱被剪切破壞;樓層間樓梯柱錯(cuò)位，板塊損壞嚴(yán)重;多層建筑邊緣較陡，地震破壞嚴(yán)重。為在山口、孤山、非巖性陡坡、斜坡等地修建丙級(jí)及以上高層建筑，必須保證地震穩(wěn)定性，并合理估計(jì)放大效應(yīng)。多層擋土墻的總體設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮擋土墻的側(cè)向土壓力。利用一米寬的擋墻上部簡(jiǎn)支下固定模型，通過立正軟件計(jì)算出上部支承反力，并通過框架柱承載寬度的乘積獲得集中力。對(duì)上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，應(yīng)采取以下方法：選擇擬建場(chǎng)地，應(yīng)避開穩(wěn)定性差的邊坡;對(duì)斜坡上的建筑物，由于豎向剛度不均勻，有明顯的扭轉(zhuǎn)作用，應(yīng)加強(qiáng)底板的強(qiáng)度，并采取有效的抗震措施，防止短柱、上剛下柔;對(duì)高差較大的建筑物，應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)底板與廊道之間設(shè)置抗震縫，充分發(fā)揮其抗震作用。

1.2斜山坡多層建筑基礎(chǔ)處理

1.2.1優(yōu)選基礎(chǔ)方案

該基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案包括柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，條形基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)。如果僅僅從變形值的角度考慮，結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)該不成問題。但即使在地形平坦、地質(zhì)條件良好的場(chǎng)地，理論變形與實(shí)測(cè)結(jié)果之間的誤差也較大。

1.2.2挖孔灌注樁計(jì)算與施工

（1）承載能力計(jì)算。該方法可在不超出樁的水平承載力的情況下，確?；碌陌踩煽啃?。水平力的計(jì)算應(yīng)充分考慮多方面的因素，使假定符合實(shí)際，力圖達(dá)到計(jì)算模型和構(gòu)造要求。

（2）施工要求。坡面嵌巖樁施工時(shí)，護(hù)壁建筑材料為鋼筋混凝土，護(hù)壁內(nèi)部采用水平環(huán)形鋼筋和垂直環(huán)形鋼筋。確定爆破施工方案時(shí)，選擇的爆破布孔必須合理，以最大限度地減小沖擊波對(duì)額部的破壞和對(duì)環(huán)境的影響。建議鉆井井口應(yīng)采取可泄爆、阻碎碴飛濺等措施，并要求在實(shí)際施工中要有專人負(fù)責(zé)。在下井挖洞之前，要檢查一下爆炸后的井眼。在樁基形成孔后，施工過程中遇到不良地質(zhì)條件時(shí)，應(yīng)確保樁基上的持力層為完整的基巖層。當(dāng)樁基位置垂直于軟弱裂隙帶時(shí)，可在樁的側(cè)向方向上進(jìn)行補(bǔ)樁，適當(dāng)增加樁身截面和支承力底面。如要通過土洞，應(yīng)對(duì)護(hù)壁外側(cè)位置的土洞進(jìn)行填土。如樁要穿過較大的溶洞，可采用噴漿加固、毛石填筑等方法。樁底溶槽、樁牙等局部，應(yīng)根據(jù)樁底的實(shí)際情況，采用鋼筋加固的方法進(jìn)行加固。

2、工程實(shí)例分析

2.1工況概述

某市一個(gè)建在坡地上的建筑工程，總建筑面積13000平方米，根據(jù)坡地的地形，選擇了庭院式的布局。該項(xiàng)目采用全框架結(jié)構(gòu)和挖孔樁基礎(chǔ)，坡面坡度20°，坡面展布方向與巖層夾角340°。通過人為的改造，可以改變成多層不連續(xù)的臺(tái)階，并向坡的頂端攀爬。擬建場(chǎng)地坡底至坡頂?shù)母叨炔顬?5.6米。

2.2場(chǎng)地穩(wěn)定性極其處理措施

本工程項(xiàng)目擬建場(chǎng)地條件非常的復(fù)雜，該種地質(zhì)條件會(huì)影響基礎(chǔ)穩(wěn)定性。

（1）整體穩(wěn)定性分析。工程建設(shè)過程中，斜坡土體下部為層片狀基巖，中段為夾砂層，土體在填土和重力荷載作用下受到破壞，土體發(fā)生滑坡。在施工中，破壞順坡基巖層的延展性會(huì)造成施工不穩(wěn)定。

（2）局部穩(wěn)定性分析。就局部穩(wěn)定而言，主要有以下幾點(diǎn)。挖填過程中出現(xiàn)臨空臺(tái)階，會(huì)破壞原土的穩(wěn)定狀態(tài)。由于施工緊湊，在回填土過程中未進(jìn)行精修壓實(shí)加固，造成固結(jié)沉降。對(duì)于局部的臨空基巖，當(dāng)加載時(shí)，臨空體發(fā)生滑移坍塌，巖體產(chǎn)生強(qiáng)烈的溶蝕風(fēng)化作用，此時(shí)地表下土洞增多，沿巖體溶洞塌陷覆土。

（3）基礎(chǔ)穩(wěn)定性分析。基礎(chǔ)穩(wěn)定性主要是基礎(chǔ)承載力相對(duì)可靠，地基傾斜及不均勻沉降減小，能滿足多層建筑使用要求。

（4）處理方法?；谝陨戏€(wěn)定性分析，筆者認(rèn)為應(yīng)該對(duì)人為行為進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

為確保原地基穩(wěn)定，建議在確定樓層、地面標(biāo)高和臺(tái)階時(shí)，應(yīng)充分考慮依地形順坡的設(shè)計(jì)，盡量減少挖方，不要將原地基切掉，這樣有利于避免坡度過大，使臺(tái)階全部在土中形成，保證場(chǎng)地不發(fā)生整體滑移;

采用挖孔樁基礎(chǔ)，樁端穿過基巖上部位置夾層、裂隙破碎層，進(jìn)入整個(gè)基巖至少0.5米深，將上部位置荷載直接傳至穩(wěn)定巖層，具有抗剪抗滑作用。

將現(xiàn)場(chǎng)鉆孔作為錨桿處理，保證鉆孔進(jìn)入完整狀態(tài)。強(qiáng)化上下穩(wěn)定層的位置，使其成為統(tǒng)一的整體。

優(yōu)化地面排水設(shè)計(jì)，避免地基風(fēng)化加劇、受溶蝕的影響;對(duì)前門弧形踏步等容易滑坡的部位，進(jìn)行防滑計(jì)算，再采用橢圓形抗滑樁進(jìn)行支擋。

結(jié)語(yǔ)：

斜坡多層建筑在施工過程中，為了提高建筑物的穩(wěn)定性和安全性，減少誤差，需要重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和地基處理?？啥嘟嵌?、多層次地準(zhǔn)確把握影響建筑物穩(wěn)定的因素，加強(qiáng)設(shè)計(jì)分析和計(jì)算，提高相關(guān)人員的專業(yè)水平，提高多層建筑施工的安全性。對(duì)今后具體的施工提供指導(dǎo)和參考，提高施工的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]程加亮.斜山坡地建筑地基基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用核心探索[J].四川水泥，2016（05）.

[2]尹曉嬌，張璐.多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中框架結(jié)構(gòu)的問題分析與處理[J].信息化建設(shè)，2015（12）.