斜山坡上多层建筑结构设计及基础处理

杜智刚

【摘要】随着我国建筑业的快速发展和土地资源的紧张，多层高层建筑的坡面建设势在必行。同时也是突破土地利用困境、改造建筑环境的一次大胆的尝试和实践。对现场多层建筑结构进行改造，有利于出版独具特色的作品，也会因设计不当而带来严重的安全隐患。因此，加强边坡地基处理优化设计具有十分重要的现实意义。

【关键词】结构设计;多层建筑;斜山坡;基础处理

近年来，我国经济和社会快速发展，社会水平不断提高。城乡差距逐渐缩小，城市化规模不断扩大;随著城市化，山坡上出现了一些建筑。山坡上的建筑物和平原上的建筑物截然不同。因此，在斜坡上建造多层建筑，必须根据其特殊的结构形式和所能承受的重量来进行。因此，在坡面施工中，应提高施工质量，科学合理地设计最佳的施工方案，保证坡面在施工过程中无事故发生。本文着重从坡面结构设计、多层建筑地基处理等方面进行了全面的科学分析和研究，保证了坡面在设计过程中受力均匀，从而保证了建筑的质量和安全。

1、斜山坡多层建筑拟建场地的稳定性极其处理措施

1.1稳定性分析与结构设计

1.1.1稳定性

拟建场地坡面土层若为层状基岩，会影响到原地基的稳定，甚至在多层建筑施工中引起土方滑落。从局部稳定性来看，挖填形成的台阶破坏了原始土体的稳定性;从填方稳定性来看，在雨水渗入和软化的过程中，滑移了原始坡面。对此，在确定地面高度和地面台阶时，应考虑沿坡面地形的优化设计，以避免破坏原地基的稳定性，保证整体稳定。

1.1.2结构设计

工程实践表明，挡土墙的使用对上部结构的稳定有重要影响。对挡墙进行优化设计，应充分考虑安全、经济和科学合理的原则，并结合拟建工程现场的实际情况，因地制宜地采取措施。斜坡地质条件复杂，多层建筑有许多特点。根据建筑物的特点设计围护结构;在工程实践中，斜坡挡土墙的设计可采用两种方法。挡土墙在主体结构区内分开布置;挡土墙为多层建筑的主体结构。挡土墙的刚度应足够大，以防止土压力引起转动。在计算挡土墙强度时，在静土压力和水压条件下，采用1米宽的条宽计算模型，上端简支，下端固定，土压力取静土压力。隔板内侧为地下室，无排水孔。因此，排水沟应设在挡土墙的底部和中间，并与护墙坡面相连接。

坡地多层建筑的震害主要表现为：高架层软化底层，对建筑物造成破坏;采用长柱法架空边坡，短柱被剪切破坏;楼层间楼梯柱错位，板块损坏严重;多层建筑边缘较陡，地震破坏严重。为在山口、孤山、非岩性陡坡、斜坡等地修建丙级及以上高层建筑，必须保证地震稳定性，并合理估计放大效应。多层挡土墙的总体设计应充分考虑挡土墙的侧向土压力。利用一米宽的挡墙上部简支下固定模型，通过立正软件计算出上部支承反力，并通过框架柱承载宽度的乘积获得集中力。对上部结构的设计，应采取以下方法：选择拟建场地，应避开稳定性差的边坡;对斜坡上的建筑物，由于竖向刚度不均匀，有明显的扭转作用，应加强底板的强度，并采取有效的抗震措施，防止短柱、上刚下柔;对高差较大的建筑物，应在主体结构底板与廊道之间设置抗震缝，充分发挥其抗震作用。

1.2斜山坡多层建筑基础处理

1.2.1优选基础方案

该基础的设计方案包括柱下独立基础，条形基础和筏板基础。如果仅仅从变形值的角度考虑，结合工程实际应该不成问题。但即使在地形平坦、地质条件良好的场地，理论变形与实测结果之间的误差也较大。

1.2.2挖孔灌注桩计算与施工

（1）承载能力计算。该方法可在不超出桩的水平承载力的情况下，确保滑坡的安全可靠性。水平力的计算应充分考虑多方面的因素，使假定符合实际，力图达到计算模型和构造要求。

（2）施工要求。坡面嵌岩桩施工时，护壁建筑材料为钢筋混凝土，护壁内部采用水平环形钢筋和垂直环形钢筋。确定爆破施工方案时，选择的爆破布孔必须合理，以最大限度地减小冲击波对额部的破坏和对环境的影响。建议钻井井口应采取可泄爆、阻碎碴飞溅等措施，并要求在实际施工中要有专人负责。在下井挖洞之前，要检查一下爆炸后的井眼。在桩基形成孔后，施工过程中遇到不良地质条件时，应确保桩基上的持力层为完整的基岩层。当桩基位置垂直于软弱裂隙带时，可在桩的侧向方向上进行补桩，适当增加桩身截面和支承力底面。如要通过土洞，应对护壁外侧位置的土洞进行填土。如桩要穿过较大的溶洞，可采用喷浆加固、毛石填筑等方法。桩底溶槽、桩牙等局部，应根据桩底的实际情况，采用钢筋加固的方法进行加固。

2、工程实例分析

2.1工况概述

某市一个建在坡地上的建筑工程，总建筑面积13000平方米，根据坡地的地形，选择了庭院式的布局。该项目采用全框架结构和挖孔桩基础，坡面坡度20°，坡面展布方向与岩层夹角340°。通过人为的改造，可以改变成多层不连续的台阶，并向坡的顶端攀爬。拟建场地坡底至坡顶的高度差为25.6米。

2.2场地稳定性极其处理措施

本工程项目拟建场地条件非常的复杂，该种地质条件会影响基础稳定性。

（1）整体稳定性分析。工程建设过程中，斜坡土体下部为层片状基岩，中段为夹砂层，土体在填土和重力荷载作用下受到破坏，土体发生滑坡。在施工中，破坏顺坡基岩层的延展性会造成施工不稳定。

（2）局部稳定性分析。就局部稳定而言，主要有以下几点。挖填过程中出现临空台阶，会破坏原土的稳定状态。由于施工紧凑，在回填土过程中未进行精修压实加固，造成固结沉降。对于局部的临空基岩，当加载时，临空体发生滑移坍塌，岩体产生强烈的溶蚀风化作用，此时地表下土洞增多，沿岩体溶洞塌陷覆土。

（3）基础稳定性分析。基础稳定性主要是基础承载力相对可靠，地基倾斜及不均匀沉降减小，能满足多层建筑使用要求。

（4）处理方法。基于以上稳定性分析，笔者认为应该对人为行为进行统一协调。

为确保原地基稳定，建议在确定楼层、地面标高和台阶时，应充分考虑依地形顺坡的设计，尽量减少挖方，不要将原地基切掉，这样有利于避免坡度过大，使台阶全部在土中形成，保证场地不发生整体滑移;

采用挖孔桩基础，桩端穿过基岩上部位置夹层、裂隙破碎层，进入整个基岩至少0.5米深，将上部位置荷载直接传至稳定岩层，具有抗剪抗滑作用。

将现场钻孔作为锚杆处理，保证钻孔进入完整状态。强化上下稳定层的位置，使其成为统一的整体。

优化地面排水设计，避免地基风化加剧、受溶蚀的影响;对前门弧形踏步等容易滑坡的部位，进行防滑计算，再采用椭圆形抗滑桩进行支挡。

结语：

斜坡多层建筑在施工过程中，为了提高建筑物的稳定性和安全性，减少误差，需要重视建筑结构设计和地基处理。可多角度、多层次地准确把握影响建筑物稳定的因素，加强设计分析和计算，提高相关人员的专业水平，提高多层建筑施工的安全性。对今后具体的施工提供指导和参考，提高施工的准确性。

参考文献：

[1]程加亮.斜山坡地建筑地基基础及结构设计理论与应用核心探索[J].四川水泥，2016（05）.

[2]尹曉娇，张璐.多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理[J].信息化建设，2015（12）.