山地建筑结构设计若干问题讨论
2019-08-01
郑建东
广州瀚华建筑设计有限公司 总经理
广东省超限抗震设防审查专家
山地建筑项目展示
mountain building
1. 总图布置原则
避免大挖大填，尽量依山就势，必要时采取结构架空处理
进行地质灾害危险性评估，规避不良地质区域，根据评估结果进行设计
总图竖向设计避免一级高差过大的分阶，采取多次分级消化高差
注意建筑物（地下室）不宜截断原有山地地表及地下水天然通道
调查能否占用红线外场地进行放坡，合理确定建筑物退红线距离
排洪渠走向建议
场地内主排洪渠总长度约 800米，与现有规划的一栋高层住宅位置冲突，应调整该栋住宅位置；
南侧别墅区规划调整建议
1. 别墅布置应避让主排洪渠位置
2. 别墅区道路调整为盘山弯路，加大抬升高度
3. 别墅楼栋摆放尽量平行于等高线
4. 各栋别墅标高沿道路逐渐抬高，减少陡坎
2.场地水土流失防范
合理设置截洪沟及排洪渠
注意边坡（尤其是填土边坡）的坡面硬化或绿化，防止雨水冲刷导致水土流失甚至崩塌
注意建筑物架空层下方的填土流失导致的周边场地、路面沉陷
大面积深厚填方区应设排水盲沟， 避免填方浸水软化形成整体滑坡或泥石流
填方区应同时注意地表截排水、地表硬化、土体加固，地下水泄排等措施
3.基础选型
山地建筑基础造型要重点考虑水土侧推力、地基稳定、相邻基础相互影响、施工可行性等几个问题
最低一排建筑物若位于挖方区，优先考虑采用浅基础，以发挥浅基础水平力比相对大的优点
其上各排建筑物由于需要穿越边坡可能的滑动面，并避免对相邻基础的应力重叠影响，宜优先选用施工适应性强、水平承载力大的灌注桩基础
应勘探分析山体存在的岩土薄弱滑动面、天然稳定坡角等，基础端部应穿越以上界面；基础应对滑动界面以上的土体进行抗滑抗推设计；基础应考虑土体倾覆弯矩引起的附加拉压力
相邻多级台地应进行整体稳定性验算
4.抗浮设计
原则上可采取地表硬化并截排水，地下疏水层自重排水的方案，释放山地建筑地下室水浮力
应进行地下水渗流分析，确定疏水层及排水盲沟设计
临近山体一侧的地下室底板及侧壁，即使采取了疏排水设计，仍应根据渗流分析的不利结果，考虑一定的抗浮水头进行抗浮设计
自排式疏排水不同设计方案
1. 在地下室侧壁外侧设排水肓沟
2. 在地下室底板下设网状分布排水肓沟
3. 在地下室底板以下铺设局部疏水层
（疏水层内设排水盲沟）
自排式疏排水不同设计方案
5.地下室设置
根据原有地形合理确定地下室范围及层数，避免大挖大填
最低阶地下室底板宜低于室外地面，为整体地下室的抗推提供被动土压力抗力
各阶地下室宜根据山地坡度，采取分阶退进的方式，将一个大的高差土压力分解成若干个小高差土压力荷载
6.挡土墙及边坡
原则上建筑物只挡开挖肥槽内的回填土，不挡山体边坡的土压力：即山体边坡必须自稳，不利用建筑物水平抗力富余
山体边坡的设计应根据主体结构的要求来考虑允许变形
建筑物支挡回填土的高度也不宜过高，一般别墅2m以内，多层2~3m，高层4~6m，整体计算时应考虑填土荷载对主体结构的不利影响
填方区应做好地表硬化及排水，填土内应设排水盲沟，减少填土泡水对岩土参数及侧压力不利影响
可考虑采用填土自平衡的卸压设计
7.结构抗扭设计
扭转位移比可根据平动位移的情况大幅放松，改为控制平面扭转角，放松的具体程度可参考省高规规定外推（如a级高度剪力墙结构，层间位移角在1/1600和1/800之间时，扭转位移比可放松至1.8），并补充性能设计
结构布置上加强高吊脚部分的水平刚度，减少上下接地端的水平刚度差异
加强措施：加强分担计算水平力较多的上接地端竖向构件延性；放大（放大系数1.1以上）分担计算水平力较少的下接地端竖向构件水平力；加强相应楼盖
扭转位移比放松思路实例：
1. 剪力墙结构参照省标当层间位移为1/1600时，扭转位移比控制值取为1.8，可结合建筑物的层高和平面尺寸，推算出建筑物在该情况下的平面扭转角
2. 当建筑物的层间位移进一步减小时，如控制结构平面扭转角不变，可以预期结构是更安全的；而此时应平动位移的减小而导致扭转位移比大于1.8，认为是可以接受的
8.若干设计参数取值
主体结构高度：吊脚结构自最低点算起，掉层结构可按大多数竖向构件（80%）的嵌固端算起
风荷载应根据荷载规范考虑地形条件的修正
地震作用应符合抗规及高规的规定，不利地段应考虑地震影响系数最大值的放大（1.1~1.6）
9.主体结构基础与
构筑物基础的协调
主体结构基础、挡土墙基础、设备管沟基础、园林构筑物基础应进行水平及竖向的协调，保证空间上的规避
施工组织上通盘 考虑，避免工作面打架基至返工及成品损坏
填土区室外机电管线宜采用主体结构外挂的方式，避免填土沉陷的不利影响，也避免与园林基础的冲突
10.外露结构的建筑处理
总图及单体设计阶段（尤其结构专业）要求园林专业及时介入
挡土边坡的立面设计及绿化
吊脚外露结构的立面处理
end.瀚华其他研究总结
转载于ccdi高成结构公众号