斜山坡住宅建筑结构设计分析

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1、斜山坡住宅建筑结构设计分析某单位职工住宅小区建造在斜山坡地带，占地面积约2万m2，总建筑面积约2.2万m2，小区内拟建5幢6+1层砖混住宅建筑。根据原地形的特点和场地工程地质条件，本着尽可能少挖土方、降低造价的原则，5幢建筑物顺山坡地形布局。将原斜山坡修整为七个台阶地，每个台阶地高差2.7m。按照设计总体要求，5幢建筑物均采用跌落法的建筑设计手法，即将台阶地间的高差设于两个单元之间的横墙处，如下图1所示。由工程地质勘察报告揭示的场地土层分布自上而下依次为：冲填土。粉质粘土和全风化泥岩。　　　　图1　建筑立面示意图该项项目东侧

2、为山坡，地势较高，地形起伏较大。根据国务院《地质灾害防治条例》的有关规定和《岩土工程勘察规范》　　　　（GB50021-2001）的规定，首先要对场地的山体稳定性和抗震安全性进行专门的勘察和评价，根据地质勘察报告确定山地建筑基础设计。在处理建筑造型不规则的基础上，还需根据山地坡度和基础构造设计，完成上部结构构造设计。　　　　2　边坡稳定性分析与处理在斜山坡上兴建多层砖混住宅建筑，位于建筑物边缘以外的室外边坡可按常规方法设计处理。但当边坡位于建筑物下部时，这种边坡已不是独立的土质边坡，而是与建筑物相关联的边坡，其建筑物的上部荷

3、载和基础形式将对边坡的稳定性产生重要的影响。文章着重阐述这类位于建筑物下部边坡的稳定问题。在进行该类工程的结构设计时，场地的稳定性主要包括三个方面：场地的整体稳定性、台阶处边坡及挡土墙的稳定性和基础的稳定性。　　　　2.1　整体稳定性该小区建筑场地为山区地貌，建筑场地位于江南隆起的东南缘与华南活动带的拼贴复合部位，场地内无较大的区域性构造通过，建筑场地范围内各层岩土体较稳定，未发现溶洞、土洞等不良地质作用，场地稳定。但经人工开挖平整后，破坏了原有的平衡状态，建筑物荷载作用亦会对场地的稳定产生一定的影响。结构设计时，应对场地的

4、整体稳定性进行分析、计算。　　　　2.2　局部稳定性（1）场地开挖形成的多级临空台阶破坏了原有场地的稳定平衡状态。台阶的开挖、填筑和堆载也可对边坡的稳定产生一定的影响。开挖边坡使坡体内土的初始应力状态改变，坡脚附近出现应力集中带，坡顶和坡面的一些部位可能出现张拉应力区。　　　　（2）场地内建筑物下部的临空台阶在建筑物的上部荷载作用下具备坍塌条件。建筑物对坡体的稳定性影响主要取决于通过基础传到坡体内的荷载。这些传到坡体内的建筑荷载作用在滑动土体上.增加了滑动土体的下滑力，对边坡稳定产生一定的影响。　　　　（3）基础回填土未经压

5、实固结处理可能造成的固结沉降；堆填土在雨水或施工用水渗入软化后可能导致边坡局部失稳。　　　　3　斜山坡住宅建筑结构基础设计对于斜山坡建筑单体，最复杂的就是住宅和地形结合的地方接地模式，也就是斜山坡住宅建筑结构基础设计。以下为本项目多层及高层两种情况的基础设计：（1）根据岩土工程勘察报告，本工程为多层建筑，拟建场区地层上部为人工填土，其下为第四系坡积物和岩层。根据勘察报告结果，本工程未发现不良地质现象，场地较稳定，开挖后大部分岩石裸露，承载力较高，基本适宜进行工程建设。但仍需对岩石稳定性进行评价，对确需开挖地段应根据实际情况确

6、定是否需作边坡支护。　　　　（2）上部为高层的退台式建筑，基础均采用扩展基础或桩基础。　　　　3.1　桩基设计建筑工程采用多栋分散形式，有多层建筑，也有高层建筑，在建筑基础设计时不考虑回填土作为持力层，这是因为填土的密实性及承载力不易满足相关规范的要求，否则有可能导致场地易失稳现象，并且使得挡土墙设计难以进行。所以在基础设计时无需将填土层的承载能力作为考虑因素，而采用设置浅基或桩基将建筑荷载作用力直接传至下部可靠的持力层（即中风化岩），这样可以将基础的抗滑移能力加以提高。　　　　　桩基计算（1）在对基础桩基作结构的计算时，跨

7、间范围内的填土压力即为桩身荷载，此时如果考虑将桩作为基础兼抗滑移结构，则对基础的作用力还应将滑动土的水平推力考虑在内，将工程桩的桩顶位移控制在5mm以内。此外，桩身在穿过欠固结的填土层时由于填土层沉降而产生负摩擦阻力，也应将其作为桩的承载力之一而进行计算。　　　　（2）因高层建筑荷载大受力复杂，对高层建筑不宜将工程桩作为支护桩使用，而需根据实际情况另行支护，这样工程桩的计算就简单多了，按常规设计即可。　　　　　桩身构造（1）抗滑桩及考虑兼作抗滑移作用的工程桩，要求桩锚入中风化岩、砾岩一定长度，通长配筋，以增加桩身配筋率和增强

8、桩的抗剪强度。　　　　（2）高层建筑的桩基，应按抗滑移计算桩身配筋或按“规范”要求构造配筋，箍筋加密范围不小于5倍桩身直径。　　　　3.2　地基梁设计在对地基梁进行设计时，需要考虑下列因素：地基梁是底层填充墙体的荷重作用的主要承担者；高层部分设有地下车库，为尽量满足建筑工程基础埋深的相关要