孫若峰
(吉林省地質勘探技術研究所基礎檢測中心,長春 130103)
坡地建筑周圍是山地地形,這種特殊的空間形態對坡地建筑有著較大的影響。山地地形復雜多變,一般我們會按照坡度、氣候條件以及坡面曲率等進行分類。由于山地環境的非平整性,使得地表的每一個點都能用三個方向的位移坐標來體現。山地的區位特征可以簡要地分為坡頂、坡中和坡底三個部分,這幾種坡地區位形態直接影響著建筑的設計。因此坡地建筑的形態設計能夠以豐富的形態進行表現,使建筑形態更加豐富多樣,更加靈活地適應地形變化,從而增添坡地建筑的文化內涵。
坡地建筑是對坡地環境的直接體現。人們通過坡地建筑,將自己置于開放的環境,與大自然進行對話。由于坡地環境的特殊形態,坡地建筑也有著獨特的表現形式。在對坡地建筑進行設計和建造的過程中,應對自然因素、人文因素、經濟技術因素以及其他的人為因素進行充分考慮,分析不同因素所發揮的作用,使各因素之間相互協調、相互融合,并對其進行創造性的利用。
在古代,人們為了防止洪災,會在高處搭建房屋。因此人們在山地修建住宅,將平地留作耕田,這種傳統的生態意識得到了很大的發展。由于山地分布廣,其中還具備一些文化特征,使得山地建筑在設計上豐富多變,有著很高的審美價值,同時也不乏實用性。隨著科技的進步,索道、纜車以及電梯等交通工具被人們使用,使人們更容易到達山地建筑。建筑技術也與時俱進,人們之前在建筑設計中遇到的困難也隨之迎刃而解。人們的生態意識也得到了發展,對待土地資源更加理性,開始注重資源節約和保護環境的結合。
建筑地基在建筑物荷載的情況下不能對上部結構予以支持,就會導致其不夠穩定。這樣就不符合要求。在這種情況下,如果對建筑物進行多項荷載,則可能導致地基遭受嚴重破壞,對建筑的安全性能造成破壞。
地基變形指的是地基在建筑物荷載的作用下,出現沉降、不均勻沉降和水平位移的現象。一旦地基變形超過地基的承受范圍,就可能導致建筑物安全性大打折扣,從而不能被人們正常使用。值得提出的一點是,在深厚軟黏土地區,我們對這一問題要更加注意。
在建筑地基中,一般會出現兩種情況的滲透問題。比如堤壩蓄水構筑物地基滲透過量,就可能導致水量損失,而無法蓄水。此外,如果地基中的水力比值不在允許值的范圍內,就會導致管道破壞,從而影響建筑物的安全性。
在介紹坡地建筑地基基礎設計時,不得不談談浙江紹興的地基基礎設計。因為紹興位于三大地貌單元的交接地帶,其中山地地貌較為復雜,因此在設計中有很多可供參考。
昌豐位于紹興南部地區,在其中的山地地形中修建自然村安置用房。據調查表明,紹興地區地震震級小且次數少,相對穩定。建筑場地內無滑坡和崩塌的現象,在地基土上方進行人工填土,下方是比較穩定的碎石土層,底部為基巖,總地說來建筑場地具有較高的穩定性。根據地勘報告顯示,該地的天然地基淺基礎條件不好,場地中部和流量計房南北側的原始地面下方埋有輸水管線,與擬建建筑物距離很近。因此在設計中應對其加以考慮,水管周圍2 0m以內的水管要采用鉆孔灌注樁。對于東側的建筑,地層起伏大、深淺不一,較難設計。在對其進行設計時,利用淺基礎、墩基礎以及鉆孔灌注樁的形式進行,將沉降量作為建筑設計的控制指標。紹興昌豐自然村安置用房所在地區地形復雜多變,同時位于山體邊界,因此坡地建筑設計中必須注重防洪設計。
該場所位于紹興市城南的小亭山山腳,場地利用塊石填土,西側依山,三面環河。山坡的角度在3 0°~5 0°,植被覆蓋較好,沒有滑坡和崩塌的現象發生。場地的基土起伏大,地層南高北低,西高東低分布,地基土不均勻分布,不利于抗震設計。地層起伏大就難以配樁,因此應該利用φ600~φ800的鉆孔灌注樁,樁端進入樁基持力層應該≥0.5 m,同時為了防止斜孔現象發生,應該在成孔時利用沖擊成孔。
在嵊州市城煌山的東南部建有本市的敬老院,面積為1萬m2。就觀察發現,場地中一些低端遭受不同程度的破壞,因此地質條件較為復雜。場地建在丘陵斜坡地貌上,西高東低,地勢起伏大。地下水附水性差,較難保存。場地多為中硬場地土,不利于抗震。場地周圍沒有發生過山體崩塌、滑坡或泥石流等地質災害,也沒有發生地面塌陷和裂縫。坡度較陡,建筑物可能有崩塌的危險。因此在對建筑物的設計中,要利用錨桿加漿砌塊石重力擋墻,同時利用措施避免滲入地表水。由于本場地的高程高差大,基巖埋深不統一,因此施工時應該進行人工挖孔灌注樁。同時由于場地中也存在風化泥質粉砂巖,因此在挖到設計深度的時候,要及時驗槽并開展基礎砌置工作。
在對山地附近的建筑進行設計時,應該對坡地地形地貌加以充分考慮。要就不同的地形特點進行具體分析,做到因地制宜,保證建筑的穩定性和合理性,確保建筑物的安全性,同時使排水系統暢通,防止滑坡等地質災害的發生。
[1] 武軍.邊坡穩定分析和加固方法研究[J].山西建筑,2010,36(3):112-113.
[2]杜建良,趙滇生.坡地建筑地基基礎設計的心得與體會[J].山西建筑,2011,(21):55-56.