建筑坡地地基基础设计要点

建筑坡地地基基础设计要点

袁良

云南云大设计研究院有限公司云南昆明650031

摘要：本文结合云南某地基基础设计方面的一些实务展开研究，就其施工设计上需要注意的问题实施了分析，并以和县龙泉湖坡地施工的项目为案例展开研究，分析了坡地建筑结构的特点与相关的技术要求，希望能通过本文的研究，为我国建筑施工领域的技术进步与专业课题探讨提供有益地推动作用。

关键词：坡地；基础设计；加固

1.工程概况

我国南方的某个项目,施工地点背靠青山，面临湖泊，自然环境十分优美，属于丘岗地貌，施工项目地选址位于坡地边缘，下伏基岩节理，裂隙经检测有不同程度的扩大化现象，基岩完整程度不理想，存在一定的安全隐患，目标地区属对防御地震较为不利的地质条件。一些建筑属于陡坡与缓坡别墅。针对以上问题，目标项目的坡地基础应当怎样设计，笔者按照目前掌握的起概况就目标工程进行以下一些要点的分析：目标项属于山区坡地的地基修建，因而需要考虑到以下一些关键性问题：

（1）目标区域当中，通常条件下，是否存在山体滑坡现象，是否存在断层破碎带。

（2）施工作业当中，挖方、填土等施工作业环节是否会造成对坡体稳定性带来负面影响。

（3）目标地区建筑地基在不均匀性方面的具体情况如何。

（4）目标地区是否存在岩溶、土洞等现象，其各自的发育程度如何。

（5）目标地区自然情况下发生山体崩塌、滑坡等灾害现象的历史资料及其几率。

2.建筑结构自身稳定性分析

对于设计建造于坡地环境当中的建筑，如果不采取针对性的结构设计，很难保障其稳定性与安全性，因而对于此类建筑，应根据坡地环境进行深入的分析研究，如：观察坡地建筑受环境条件的影响下有可能出现的稳定性问题，通常坡地建筑无法拥有双向对称结构，因而容易受到外力影响而使得压力聚集在建筑某处，造成对建筑稳定性的不良影响。

设计建议：对于坡地建筑，在结构设计上应尽量有可能使减少建筑发生扭转的条件，通过将环境中的局部地坪进行平整，让建筑四周处在同一标高环境下，同时在建筑靠近坡顶部位，安排一定的支挡结构用于固定。

图1：建筑结构

3.地基处理及基础设计

按照评价得出的资料信息，目标地区的地质构造不存在活动断层，根据就地质构造与地震活动历史资料等各个方面信息实施汇总研究，目标区域的地质条件可以达到稳定性要求。进行建筑方案的施工可以满足施工要求的稳定性与安全性，不过因为目标地区处在山坡前坡地带，地质环境较为复杂，因而如果遭遇暴雨山洪等特殊的自然现象影响，依然有可能出现滑坡。因而依据对目标地区的地质构造实施研究，目标地区需要就坡地稳定性实施进一步的勘察研究与专项防护工作。目标地区经勘察得出的资料信息显示，其地下水主要为孔隙潜水与裂隙水两类，前者主要分布在厚填土孔隙里面；后者主要分布在底部基岩的裂隙里面，不同的分布地区存在一定程度的水性不均现象，具有各向异性。经过对最近五年以内年目标区域最高地下水位埋深的观察发现，目标地区能够依据场地整平后地表下1米作为水位准高加以确定。目标地区的环境类型可以归类为Ⅱ类，地下水、土壤与地表水就建筑结构会存在一定的腐蚀性，其成分就钢筋混凝土里面的成份具有轻微腐蚀效果。

3.1对山地勘察的基本要求

在结构设计工作开展前，需要就勘察活动实施预先的检查，看是否达到设计要求，其主要检查的范围包括：

（1）就目标地区的持力层实施测量

（2）就目标地区持力层的地基承载力实施测量

（3）就目标地区地基变形实施测量

按照标准要求，就施工项目实施地基变形计算，观察各土层指标是否存在不安全因素。

（4）就目标地区地下水实施测量

需要调查弄清当地地下水是否存在对水泥、钢筋等建筑材料的腐蚀性。弄清地下水位、理论抗浮设计水位等重要参数指标。

（5）就目标地区的安全性实施测量

应观察统计目标地区历史灾害的资料信息，并实施危险性测算。就坡地建筑通常存在的崩塌、滑坡、地面沉降、裂隙等地质灾害进行资料汇总与系统研究，进而得出安全性评估结论。

3.2基础设计

笔者选取了国内某县计划修建的一处别墅建筑当做案例展开研究，就坡地建筑的基础设计问题实施案例进行阐释。按照当地的地质资料信息显示，目标地区能够使用浅基础进行施工个，各自以浅部层粉质黏土、黏土当做浅基础的持力层，部分地区基岩浅埋地段根据风化岩当做持力层。部分地区的填土相对较厚部位，也能够实施换土垫层作业加固，进而使其达到一定稳定性，当做持力层纳入设计。对于处在不同持力层上的建筑，需要实施深宽调节，通过提高系统刚度，来防范发生不均匀沉降现象；如果建筑基础处在土岩结合区域，需要在基岩地基位置添加褥垫层，并且提高土质地基的基础宽度。在场地北部位置、西部地区主要以岩质边坡为主，这两个位置的地面高程可以达到27到62米高度，相对高差能够达到最大35米。坡度通常可以达到10°～30°，下伏岩层节理、存在不同程度的裂隙发育，风化现象。同时经勘察有地下水活动现象，这些都对目标地区建筑的稳定性存在负面影响。与此同时，目标地区的所有建筑呈现出阶梯状分布，因而对于设计工作的开展，需要充分考虑就边坡实施支护的问题，这样才能避免边坡发生稳定性隐患。设计工作开展上需要按照地质条件的差异结合现实情况设定针对性的挡墙，同时使用合理措施安排护坡。图2是目标地区的陡坡别墅基础示意图。

图2：陡坡别墅基础图

3.3地下室设计

由于坡地建筑一面建造在斜面当中，因而在地下室建造上，需要考虑到坡面建筑的基础情况，由于坡面建筑的迎坡面设置，其外墙时跟建筑存在不对称设计，同时外墙设计上需要一定的刚度要求，因而导致结构刚心跟质心的偏离程度较为突出，发生结构扭转的问题需要进行深入考虑。因建筑外墙跟岩体进行直接的连接，因而如果岩体出现振动，会立即传输到建筑当中，使得建筑嵌固层以上形成震动，造成对结构的负面影响。由于存在这些问题，目标地区的建筑应选择主体分离的设计方案，在陡坡别墅最高部位采用重力式挡土墙进行加固，同时对于建筑跟坡面岩体接触的位置，采用永久支护进行加固。

4.对建筑边坡加固方法分析

在设计工作开展前需要先就目标地区的稳定性实施测量分析，就当地的滑坡与山洪出现的历史资料信息实施汇总分析，通过历史资料可以现实灾害的发生频率与爆发特征的统计，因而对于进行边坡加固设计具有显著的参考价值，由于坡面建筑施工作业过程中，事故的出现通常跟加固作业有关，所以需要深入研究加固方式，这样才可以有效避免施工中事故的发生，避免人财物的无谓损失。如:对于重力式挡墙实施加固的作业。在其支护结构设计上，最好选择边坡高度不超过8米的基础。同时根据挡土墙施工容易发生的事故类型，设置对应的科学加固施工模式。通过科学地施工方法运用使得施工作业安全性得到更好的保障。

5.结语

对于坡地环境下的基础设计工作，需要综合考虑多方面因素，深入到现场进行地质环境与现实情况的深入调查，在此基础上通过结合稳定性研究与目标地区的历史灾害资料信息分析，才能得出系统化、科学性的基础设计方案。对于方案的设计一定要做到仔细勘察、深入研究、系统分析，只有本着精益求精的态度做好每一个细节，才能保障基础设计的科学性、安全性与合理性。

参考文献

[1]GB50021-2009岩土工程勘察规范[S].中国建筑工业出版社，2009.

[2]朱炳寅，娄宇，杨琦.建筑地基基础设计方法及实例分析[M].中国建筑工业出版社，2007.

[3]刘兴远，等.边坡工程：设计.监测.鉴定与加固[M].中国建筑工业出版社，2007.