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摘 要：本文结合某坡地别墅的工程案例，阐述了坡地建筑结构地基基础的技术特点及基础设计，介绍了地基的稳定性及安全性，并提出自己的一些意见。
关键词：地基基础；加固；坡地建筑
中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：
0 引言
某别墅及酒店位于边坡边缘，下卧基岩节理、裂隙发育，完整程度较破碎，按不利因素考虑，该场地属对建筑抗震不利地段。部分别墅为陡坡及缓坡别墅，那么坡地基础如何设计，坡地如何加固，本人根据某坡地别墅工程分析如下：
该项目为山区地基设计，应考虑下列因素：
（1）建设场区内，在自然条件下，有无滑坡现象，有无断层破碎带。
（2）施工过程中，因挖方、填土、堆载和卸载等对山坡稳定性的影响。
（3）建筑地基的不均匀性。
（4）岩溶、土洞的发育程度。
（5）出现崩塌、泥石流等不良地质现象的可能性。
1 自身结构稳定
建造在斜坡上的建筑物， 未采取切实有效的结构措施。应分析原因，如：坡地上是建筑，受场地约束条件的限制，一般不具备双向均匀对称的条件，在地震作用或风等水平荷载作用下，建筑物将产生很大的扭转，属于抗震不规则结构。
设计建议：有条件时，应采取措施营造减小坡地建筑扭转的小环境，就是将通过场地的局部地坪平整，使建筑物坐落在四周同一标高上的场地上，房屋临近坡顶的一侧，设置永久支挡结构。
2 地基处理及基础设计
由于陡坡、缓坡别墅拟建场地地势较为陡峭，位于山坡中，可能存在山体稳定性的安全问题，另外工程建设需要开挖部分山体，也存在安全问题。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》应对场地山体稳定性进行专门地质灾害评估，对山体开挖、工程施工及工程竣工后场地可能发生地质灾害评估。根据场地稳定性评价，本区域地质构造无活动断层，通过从地质构造及地震活动历史等因素分析，本场地为相对稳定区。适宜作为建筑场地，但场地位于山前地带，地质条件复杂，在暴风雨等极端天气条件下，可能存在滑坡和泥石流等地质灾害隐患。从区域地质构造方面分析，本场地为相对稳定区，但场地位于丘岗区域，周围山坡坡度较大，对建筑物可能产生不利影响，应对山坡的稳定性进行专门的勘察评价和治理。该项目勘察揭示的地下水类型主要为孔隙潜水和裂隙水， 其中孔隙潜水主要赋存于局部厚填土孔隙中。裂隙水主要赋存于底部基岩裂隙中，赋水性不均，各向异性。近3～5 年最高地下水位埋深可按场地整平后地表下1.0 m 考虑。场地环境类型为Ⅱ类，场地内地下水、土及地表水对混凝土结构具微腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。
2.1 对山地勘察的基本要求
结构设计前应检查勘察是否满足结构设计的基本要求，大致如下：
（1）对持力层的判断
（2）对持力层地基承载力的判断
（3）对地基变形的判断
根据规范要求，对工程是否进行地基变形计算，地基各土层参数是否齐全。
（4）对地下水的判断
应查明地下水对混凝土、钢筋及结构的腐蚀。确定对地下水位、抗浮设计水位需求。
（5）建筑场地的安全性
查验地质灾害的危险性评价。坡地建筑主要包括岩溶、土洞、塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地裂缝、活动断裂、斜坡变形等，对于山坡、湖岸等特别注意存在的地质灾害。
2.2 基础设计
根据地质报告，均可考虑采用浅基础，分别以浅部③层粉质黏土、黏土为浅基础持力层，局部基岩浅埋地段以风化岩为浅基础持力层。局部填土较厚地段，可考虑作换土垫层处理，以处理后的复合地基作为拟建建筑浅基础持力层。当建筑物位于不同持力层时， 应进行深宽调整， 加强整体刚度，以防不均匀沉降；当建筑物基础位于土岩结合部位时，应在基岩地基处增设褥垫层，同时加大土质地基处基础宽度。场地北侧、西侧以岩质边坡为主，地面高程约27 m～62 m，相对高差约35 m。坡度一般10°～30°,下卧岩层节理、裂隙发育, 风化强烈，加之有地下水活动，对边坡稳定不利。另场地各建筑呈阶梯状整平、分布，设计时，应考虑对开挖形成的边坡进行支护，防止边坡失稳。边坡设计时应根据不同地质条件确定挡墙形式，并用适宜的方式护坡。图1 为陡坡别墅基础图。
图1 陡坡别墅基础图
本身基础设计承载力的控制要求满足《地基规范》第5.2.3 条，地基承载力特征值可由载荷试验或原位测试结合工程实践经验综合确定。而抗震结构的地基承载力验算，根据《抗震规范》第4.2.2 条规定，天然地基基础抗震验算时，应采用地震作用效应的标准组合， 且地基抗震承载力应取地基承载力特征值乘以地基承载力调整系数计算。基础底面压力应符合下式要求： 当轴心荷载作用时： p≤faE当偏心荷载作用时： pmax≤1.2fAe。另外基础底面与地基土之间零应力区面积及基础偏心距要求, 《抗震规范》第4.2.4 条，抗震设计时基础， 还需满足基础底面与地基土之间零应力区面积的特殊要求：（1）高宽比H/B>4 的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现零应力区，对矩形平面的基础，可表达为： Ee≤b/6； (2)其他建筑，基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础地面积15%， 可表达为： Ee≤1.3b/6。另外坡地地基变形时， 传至基础底面上的荷载应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合， 不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。
2.3 地下室设计
坡地建筑均依山而建， 建筑师根据地势进行楼层和功能布局，势必造成依山半地下室，按照通常如上述基礎图，在迎坡面设置钢筋混凝土外墙时对于整个建筑不对称布置，加上外墙刚度极大，所以造成结构刚心与质心偏离较大，结构扭转严重。由于钢筋混凝土外墙与岩体直接接触，岩体振动直接传给结构，从而使结构在嵌固层以上受到不确定的水平地震力，对结构产生不利影响。基于以上分析，该工程采取与结构主体完全分离的设计方法，陡坡别墅在最高处采用重力式挡土墙，另外在和岩体接触处采用永久支护。
3 对建筑边坡加固方法的探讨
对坡地建筑基础设计前应对场地的稳定性进行评估，对不稳定的场地应采取措施保证岩体以上岩体和建筑物稳定；虽然场地无滑坡和泥石流危险，由于基坑开挖对岩层的连续性和整体性可能有影响，仍应采取必要的措施，加强建筑和岩体的整体性和稳定性。山地建筑边坡工程事故较多，因地制宜选择合理的边坡加固技术，合理选择加固方式，才能使人民财产损失降到最小。如：（1）重力式挡墙的加固。对于山地重力式挡土墙是经常采用的支护结构， 在山区建筑边坡高度不大于8 m 基础采用。重力式挡土墙出现事故为：①整体滑动破坏；②挡土墙变形过大，如鼓肚、墙体开裂、墙顶侧移过大等；③局部垮塌；④整体垮塌等。可以根据不同类型及性质的重力式挡土墙事故原因，采取不同加固方法。常用方法如下;㈠新增抗滑桩；㈡因爆破振动或开挖坡脚引起的原有重力式挡土墙局部破坏， 可采用新建重力式挡土墙或恒重式挡土墙加固； ㈢重力式挡土墙抗滑稳定系数和抗倾覆安全储备略微不足，可对墙后土体采用灌浆加固，或者采用局部截面增大法加固重力式挡土墙， 还可采用树根桩法加固边坡。
4 建筑边坡加固配套措施
边坡工程的加固是一个系统工程，它需要考虑多种因素作用，因此，岩土边坡的加固配套措施是多方面的，它包含了岩土工程本身、结构加固配套技术、水文和气候多个方面等因素， 本人认为以下措施可划分在加固配套措施要求中。1）采用注浆技术改善岩土特性，提高岩土体自身强度和稳定性；2）增设防水、排水措施，消除、减少水力作用或减轻水对岩土体的不利作用；3）坡顶削坡减载。
5 结语
（1）坡地建筑基础设计前应对场地的稳定性进行评估，对不稳定的场地应采取措施保证岩体以上岩体和建筑物稳定；虽然场地无滑坡和泥石流危险，由于基坑开挖对岩层的连续性和整体性可能有影响，仍应采取必要的措施，加强建筑和岩体的整体性和稳定性。
（2） 按普通地下室设计依山地下室会导致结构刚心和质心严重偏离，造成结构扭转严重，同时会使地震力直接传给房屋中部，应采取“营造平地环境”的做法，使结构与坡地岩体分离。
关键词：地基基础；加固；坡地建筑
中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：
0 引言
某别墅及酒店位于边坡边缘，下卧基岩节理、裂隙发育，完整程度较破碎，按不利因素考虑，该场地属对建筑抗震不利地段。部分别墅为陡坡及缓坡别墅，那么坡地基础如何设计，坡地如何加固，本人根据某坡地别墅工程分析如下：
该项目为山区地基设计，应考虑下列因素：
（1）建设场区内，在自然条件下，有无滑坡现象，有无断层破碎带。
（2）施工过程中，因挖方、填土、堆载和卸载等对山坡稳定性的影响。
（3）建筑地基的不均匀性。
（4）岩溶、土洞的发育程度。
（5）出现崩塌、泥石流等不良地质现象的可能性。
1 自身结构稳定
建造在斜坡上的建筑物， 未采取切实有效的结构措施。应分析原因，如：坡地上是建筑，受场地约束条件的限制，一般不具备双向均匀对称的条件，在地震作用或风等水平荷载作用下，建筑物将产生很大的扭转，属于抗震不规则结构。
设计建议：有条件时，应采取措施营造减小坡地建筑扭转的小环境，就是将通过场地的局部地坪平整，使建筑物坐落在四周同一标高上的场地上，房屋临近坡顶的一侧，设置永久支挡结构。
2 地基处理及基础设计
由于陡坡、缓坡别墅拟建场地地势较为陡峭，位于山坡中，可能存在山体稳定性的安全问题，另外工程建设需要开挖部分山体，也存在安全问题。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》应对场地山体稳定性进行专门地质灾害评估，对山体开挖、工程施工及工程竣工后场地可能发生地质灾害评估。根据场地稳定性评价，本区域地质构造无活动断层，通过从地质构造及地震活动历史等因素分析，本场地为相对稳定区。适宜作为建筑场地，但场地位于山前地带，地质条件复杂，在暴风雨等极端天气条件下，可能存在滑坡和泥石流等地质灾害隐患。从区域地质构造方面分析，本场地为相对稳定区，但场地位于丘岗区域，周围山坡坡度较大，对建筑物可能产生不利影响，应对山坡的稳定性进行专门的勘察评价和治理。该项目勘察揭示的地下水类型主要为孔隙潜水和裂隙水， 其中孔隙潜水主要赋存于局部厚填土孔隙中。裂隙水主要赋存于底部基岩裂隙中，赋水性不均，各向异性。近3～5 年最高地下水位埋深可按场地整平后地表下1.0 m 考虑。场地环境类型为Ⅱ类，场地内地下水、土及地表水对混凝土结构具微腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。
2.1 对山地勘察的基本要求
结构设计前应检查勘察是否满足结构设计的基本要求，大致如下：
（1）对持力层的判断
（2）对持力层地基承载力的判断
（3）对地基变形的判断
根据规范要求，对工程是否进行地基变形计算，地基各土层参数是否齐全。
（4）对地下水的判断
应查明地下水对混凝土、钢筋及结构的腐蚀。确定对地下水位、抗浮设计水位需求。
（5）建筑场地的安全性
查验地质灾害的危险性评价。坡地建筑主要包括岩溶、土洞、塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地裂缝、活动断裂、斜坡变形等，对于山坡、湖岸等特别注意存在的地质灾害。
2.2 基础设计
根据地质报告，均可考虑采用浅基础，分别以浅部③层粉质黏土、黏土为浅基础持力层，局部基岩浅埋地段以风化岩为浅基础持力层。局部填土较厚地段，可考虑作换土垫层处理，以处理后的复合地基作为拟建建筑浅基础持力层。当建筑物位于不同持力层时， 应进行深宽调整， 加强整体刚度，以防不均匀沉降；当建筑物基础位于土岩结合部位时，应在基岩地基处增设褥垫层，同时加大土质地基处基础宽度。场地北侧、西侧以岩质边坡为主，地面高程约27 m～62 m，相对高差约35 m。坡度一般10°～30°,下卧岩层节理、裂隙发育, 风化强烈，加之有地下水活动，对边坡稳定不利。另场地各建筑呈阶梯状整平、分布，设计时，应考虑对开挖形成的边坡进行支护，防止边坡失稳。边坡设计时应根据不同地质条件确定挡墙形式，并用适宜的方式护坡。图1 为陡坡别墅基础图。
图1 陡坡别墅基础图
本身基础设计承载力的控制要求满足《地基规范》第5.2.3 条，地基承载力特征值可由载荷试验或原位测试结合工程实践经验综合确定。而抗震结构的地基承载力验算，根据《抗震规范》第4.2.2 条规定，天然地基基础抗震验算时，应采用地震作用效应的标准组合， 且地基抗震承载力应取地基承载力特征值乘以地基承载力调整系数计算。基础底面压力应符合下式要求： 当轴心荷载作用时： p≤faE当偏心荷载作用时： pmax≤1.2fAe。另外基础底面与地基土之间零应力区面积及基础偏心距要求, 《抗震规范》第4.2.4 条，抗震设计时基础， 还需满足基础底面与地基土之间零应力区面积的特殊要求：（1）高宽比H/B>4 的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现零应力区，对矩形平面的基础，可表达为： Ee≤b/6； (2)其他建筑，基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础地面积15%， 可表达为： Ee≤1.3b/6。另外坡地地基变形时， 传至基础底面上的荷载应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合， 不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。
2.3 地下室设计
坡地建筑均依山而建， 建筑师根据地势进行楼层和功能布局，势必造成依山半地下室，按照通常如上述基礎图，在迎坡面设置钢筋混凝土外墙时对于整个建筑不对称布置，加上外墙刚度极大，所以造成结构刚心与质心偏离较大，结构扭转严重。由于钢筋混凝土外墙与岩体直接接触，岩体振动直接传给结构，从而使结构在嵌固层以上受到不确定的水平地震力，对结构产生不利影响。基于以上分析，该工程采取与结构主体完全分离的设计方法，陡坡别墅在最高处采用重力式挡土墙，另外在和岩体接触处采用永久支护。
3 对建筑边坡加固方法的探讨
对坡地建筑基础设计前应对场地的稳定性进行评估，对不稳定的场地应采取措施保证岩体以上岩体和建筑物稳定；虽然场地无滑坡和泥石流危险，由于基坑开挖对岩层的连续性和整体性可能有影响，仍应采取必要的措施，加强建筑和岩体的整体性和稳定性。山地建筑边坡工程事故较多，因地制宜选择合理的边坡加固技术，合理选择加固方式，才能使人民财产损失降到最小。如：（1）重力式挡墙的加固。对于山地重力式挡土墙是经常采用的支护结构， 在山区建筑边坡高度不大于8 m 基础采用。重力式挡土墙出现事故为：①整体滑动破坏；②挡土墙变形过大，如鼓肚、墙体开裂、墙顶侧移过大等；③局部垮塌；④整体垮塌等。可以根据不同类型及性质的重力式挡土墙事故原因，采取不同加固方法。常用方法如下;㈠新增抗滑桩；㈡因爆破振动或开挖坡脚引起的原有重力式挡土墙局部破坏， 可采用新建重力式挡土墙或恒重式挡土墙加固； ㈢重力式挡土墙抗滑稳定系数和抗倾覆安全储备略微不足，可对墙后土体采用灌浆加固，或者采用局部截面增大法加固重力式挡土墙， 还可采用树根桩法加固边坡。
4 建筑边坡加固配套措施
边坡工程的加固是一个系统工程，它需要考虑多种因素作用，因此，岩土边坡的加固配套措施是多方面的，它包含了岩土工程本身、结构加固配套技术、水文和气候多个方面等因素， 本人认为以下措施可划分在加固配套措施要求中。1）采用注浆技术改善岩土特性，提高岩土体自身强度和稳定性；2）增设防水、排水措施，消除、减少水力作用或减轻水对岩土体的不利作用；3）坡顶削坡减载。
5 结语
（1）坡地建筑基础设计前应对场地的稳定性进行评估，对不稳定的场地应采取措施保证岩体以上岩体和建筑物稳定；虽然场地无滑坡和泥石流危险，由于基坑开挖对岩层的连续性和整体性可能有影响，仍应采取必要的措施，加强建筑和岩体的整体性和稳定性。
（2） 按普通地下室设计依山地下室会导致结构刚心和质心严重偏离，造成结构扭转严重，同时会使地震力直接传给房屋中部，应采取“营造平地环境”的做法，使结构与坡地岩体分离。