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坡地建筑结构的设计

发布时间:2019-03-19   |  所属分类:建筑设计:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

  这篇论文主要介绍的是坡地建筑结构的设计的内容,本文作者就是通过对彼地建筑的内容做出详细的阐述与介绍,特推荐这篇优秀的文章供相关人士参考。

坡地建筑结构的设计

  关键词:坡地建筑;嵌固端;基础埋深;掉层结构;吊脚结构

  现阶段,中国社会经济及城镇化发展进程不断的推动和加深,城市用地形势日益严峻,围绕老城区原有的居住用地的周边,形成各种卫星新城。但是,为了保护现有耕地的数量,很多政府批规用地为山坡土地、滩涂等非耕种用地,福建的八闽大地依山傍海、山峦叠嶂。努力实现土地的高效利用和城镇化科学发展,依托原有的自然地貌,做好“靠山”工程,形成局部城市绿肺,完美实现人和自然的和谐发展。伴随着人们生活水平的提高,对人居环境的要求不断提升,与自然环境相适应、与地形相结合的山地建筑越来越多的出现在城市新区中,使山地建筑结构设计更多的呈现在民用建筑设计中。

  1工程概况

  建发山外山项目位于漳州市长泰县十里蓝山度假区,项目分南北地块,依山而建,南地块为多层别墅,无整体式地下室,北区为高层住宅及大底盘地下室;南北走向建筑完成面黄海高程相差约为30m。场地上部土层主要为人工填土及第四纪冲海积层,下伏基岩为燕山期花岗岩;自上而下依次描述为:①素填土、②粉质粘土、③残积砂质粘性土、④全风化花岗岩、⑤砂砾状强风化花岗岩、⑥碎块状强风化花岗岩、⑦中风化花岗岩;地势起伏加大,中间呈U型冲沟,现状地面与设计完成面相差最高约为10m。

  2方案前期控制

  坡地建筑的场平成本和边坡处理费用占据前期费用的很大部分,在保证安全合理的前提下,充分利用原有地形地貌,避免大面积开挖对自然地貌的破坏和造成新的地质灾害,更好的进行项目成本控制。在前期总图规划和方案确定时应结合土建造价综合考虑项目成本,结合实际情况,在方案阶段综合考虑了下列因素:

  2.1土石方平衡

  考虑将北侧坡地表面的土方(分台阶处理)局部开挖回填至中部的冲沟处,项目前期要把土石方控制在合理值范围,关键是在前期标高设计上非常精细。在建筑方案确认方案后,各专业根据现有场平情况确定各栋单体的综合指标,平衡每栋楼的建筑标高、道路坡度、是否设置地下室及地下室的层数和高度(高层考虑基础埋深,地下室集中于北侧高层处),确定填挖方的比例和坡度的大小,尽量减少开挖量,避免大挖大填,尽量保证本场地内的土石方平衡。

  2.2挡土墙设置

  挡土墙是坡地工程无法回避的难点,挡土墙本身的造价高,包括挖土和填土,墙背土方的夯实等。对挡土墙最好的选择是控制其高度在合理的范围内,可采用分台、顶部放坡等方法降低挡土墙的高度。南侧别墅无地下室,结合建筑总平布置,别墅间设置约4米的高差,利用别墅后侧混凝土墙体作挡土墙。小区周边与外侧道路间有较大的高差处,结合地下室外墙和小区景观绿化放坡等方式,减少独立挡墙的数量。

  2.3排水设计

  坡地建筑设计过程中,地质灾害是建筑工程安全性的重要因素。在建筑工程设计中,需加强对排水等综合管网的布局。根据坡地的具体走势,设计出高效、合理的排水系统,保证及时的降水,确保建筑基础的稳固。对有暴雨可能的南方城市,为了保证瞬时的水头增高(来不及泄洪)影响地下室的抗浮安全,可以在簸箕型的地下室侧边设置排水盲沟等措施,保证地表水的及时排出,减少需要设置抗浮的设计水头,降低设置抗浮措施的工程造价。

  3施工图阶段控制

  3.1有完整地下室

  根据《地规》的规定,建筑基础埋深可从室外地坪算至基础底面,并符合:①天然地基或者复合地基上的筏形基础埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;②桩筏基础的埋置深度(不及桩长),不宜小于建筑物房屋高度的1/18。山地建筑(非全埋式地下室)的基础埋深的室外地坪的起算位置,不能采用建筑0.00标高或者室外地面平均标高,而应采用建筑周边室外地坪的最低点位置;在确定建筑物高度时也应由室外周边地面的最低点算起。地下室外露的高度不大于整体地下室埋深的1/3且不大于2m,地下室临空面为钢筋混凝土侧墙且无大开洞布置,如满足上述条件则可按完整地下室设计。嵌固端地下室以上较高一侧的挡土墙可根据场地情况设置脱离式或者混凝土墙兼顾式挡土墙。

  3.2高层无地下室

  根据《闽建科37号》[1]高层建筑宜设置地下室;对于无地下室的高层建筑,应满足规范埋置深度的要求,当建筑采用岩石地基或者采用其他有效措施时,在满足地基承载力、稳定性要求前提下,可适当放松。本工程的地质起伏较大,基础持力层从填土层(地基处理)至中风化花岗岩的大幅度变化,结合实际情况,采用以下基础加固措施:①在墙柱下设置柱帽(即局部基坑,约为0.5~1.0米,基坑在满足岩体自稳定下,不设置斜坡,局部较深基坑可设台阶状)的构造措施,从构造上满足基础的抗滑移和抗剪要求,且在整体计算时满足在风和地震的水平工况下的最大剪力与建筑物的准永久组合下的承载力满足要求;②在墙柱下(建筑物周边)设置抗拔锚杆,确保嵌固端满足抗弯承载力即结构的整体抗倾覆要求。对于一般工程,锚杆的设置满足风和多遇地震要求,对于特殊工程或基础平面中的关键部位,可采用性能化的设计方法,满足设防地震(中震)验算要求,锚杆强度可取为标准值[3];③个别栋天然地基承载力不能满足上部建筑要求或基础零应力区面积超出规范要求时,设置少量扩底灌注桩或人工墩,利用周边桩基的抗拔和全体桩基的抗剪承载力满足上部水平荷载作用下,建筑物的抗滑移和抗剪的要求。

  3.3多层无地下室

  南侧别墅群建筑形式分为掉层结构和吊脚结构[2]。吊脚结构首层楼盖采用梁板体系。多层吊脚结构首层楼盖楼板厚度不小于120mm;掉层结构上接地端设置与掉层部分连接的接地楼盖,当设置接地端楼盖时,多层掉层结构接地段楼盖的楼板厚度不小于120mm,当未设置接地端楼盖时,上接地层楼盖的楼板厚度不小于150mm;配筋均采用双层双向通长布置,单层单向配筋率不小于0.25%。吊脚柱及接地层柱和掉层结构上、下接地层柱,箍筋应全柱段加密。吊脚或者掉层部分后侧采用混凝土墙兼顾挡土墙时,应在敞开侧设置与之匹配的钢筋混凝土外墙(仅在建筑需要的通道位置开设结构洞);以满足前后侧刚度平衡,避免地震作用下产生结构扭转破坏。

  4结束语

  坡地建筑的设计应在各个阶段综合考虑,才能达到最优的工程投资造价要求。在方案阶段应根据初堪情况,考虑土石方、高差处理方式、结构抗浮问题等。在施工图阶段根据方案阶段定的原则深化考虑结构埋深、嵌固端,挡土墙型式等技术性问题。

  参考文献

  [1]闽建科(2012)37号.福建省建筑结构设计若干规定[S].福州,2012年

  [2]JGJ×××-201×.山地建筑结构设计规程(征求意见稿)[S].北京,2017.

  [3]朱炳寅.高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析(第一版)[M].北京,2013.

  作者:陈卫发 单位:厦门翔业集团有限公司


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