山地建筑開發建設的重難點分析

宋樂帥

（增城市碧桂園物業發展有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

我國國土面積中有多達70%的山地，隨著土地資源的越來越稀缺及生態環境惡化的不斷加劇，對山地建筑的開發日趨受到重視［1］。一方面，山地項目往往地形復雜、坡度陡，交通比較難解決；另一方面，山地建筑往往擁有更好的景觀視野，更易于設計出有特色、高品質的居住產品，為建筑形態的創造和更新提供了新的靈感源泉。本文以廣州高灘項目二期為例，立足于項目本身特點，著重解決項目開發建設工程中遇到的重難點問題，并提出優化解決方案，使得山地建筑本身功能關系、空間構成以及形象表達與周邊自然環境相協調，尊重土地原有風貌的基礎上，因地制宜、因勢而造、因地取材、因市而創，實現山地建筑最優成果。

1 工程概況

1.1 建設規模

高灘項目二期位于廣東省廣州市增城區派潭鎮高灘村金葉子度假酒店正對面，白水寨大道（溫南公路）南側，項目規劃定位為酒店項目，總規劃用地面積40 020 m2，總建筑面積46 273 m2。評估范圍的地理坐標為東經113°46′49.01″～113°47′30.48″，北 緯23°33′51.03″～23°34′02.82″。本地塊涵蓋4棟5層酒店公寓和15棟2層酒店別墅建筑，局部設1層地下車庫。規劃地塊如圖1所示。

圖1 高灘項目二期規劃平面圖及效果圖

1.2 挖填方工程

1.2.1 挖方工程

項目地貌類型屬丘陵，高差大，地勢起伏大，自然坡高70.79 m～116.0 m，一般自然坡度約5°～35°，相對高差約23 m～45.21 m，原植被發育成熟，目前邊坡的整體穩定性較好，由于場地平整的需要，對用地紅線附近的山體（北側和西側）進行挖方，總挖方量約10萬m2。因西側沿南北方向坡度較緩：5°～10°，為實現道路閉環，盡量保證永久與臨時道路共用，故地塊東側設置道路。道路與鄰近建筑高差5 m，設置永久性擋土墻。

1.2.2 填方工程

項目場地及周邊平整后填方邊坡厚度1.0 m～10.5 m之間，最大填方坡高10.5 m處位于該地塊南側，此地勢較低，為山前沖積平原交匯地帶，總回填方約5萬m2。該段填方邊坡段長度約70 m。對填方邊坡采用1∶1.75坡率進行分層回填，單級坡高一般在5 m以內，分為1級～2級，每級坡間設2 m寬平臺。

2 山地建筑開發建設重難點分析

2.1 山地地形

山地是指海拔在500 m以上的高地，起伏很大，坡度陡峻，溝谷幽深，一般多呈脈狀分布。地球陸地的表面，有許多蜿蜒起伏、巍峨奇特的群山，這些群山層巒疊嶂，群居一起，形成一個山地大家族。山地表面形態奇特多樣，有的彼此平行，綿延數千公里；有的相互重疊，犬牙交錯，山里套山，山外有山，連綿不斷［2］。

山地建筑依附山地而建，對山地本身地質構造及形態要求極其嚴格，故說到山地建筑，我們通常會聯想到靠崖、嵌崖、退臺、吊腳等標簽。在山地建筑的開發過程中，如何盡可能地減少對于山體、植被和水文的破壞，同時保證一定的開發密度，是山地建筑通常面臨的最大挑戰，而開發密度的大小與成本的多少往往受到地形坡度的影響與制約。

本項目南北高差45.21 m，坡度5°～35°，東側坡度較緩約5°～10°，北側和中部相對平整。西側和西南側高差極大，坡度較陡峭，不利于車道及建筑的布置，且此處多年存放堆土，地質構造復雜，土方極其不穩定，易濕陷，雨天易沖刷，容易形成滑坡、泥石流等自然災害，對下游村民的農作物和河流形成嚴重威脅，對項目后期的開發建設帶來嚴重困擾與挑戰。

2.2 運輸通道及管網

運輸通道，作為一個工地的水平運輸主要道路，承載著所有人、材、機的運輸使命，如人的血液一般，應永遠保持通暢，保持循環，項目方能快速運轉。而項目核心管網（包括但不限于雨水、污水等）基本埋設于道路下方，充分挖掘和利用道路地下空間，提高項目資源使用效率，實現 “路網” 合一。

本項目南側和西側低洼，南北高差較大，且東南側較多回填堆土，土質多為淤泥，雨后沉降量較大，對于道路的閉環、沉降及施工帶來挑戰。而道路的標高，往往決定了土方開挖、回填及換填量，決定了擋土墻的高度，決定了地下室、基礎的標高，對于整個開發建設成本起著重要作用。故道路的標高、長度、寬度的控制，應結合地質構造、場地特點布置，路基盡量放置在挖土量很小的原狀土上面，可大大減小路基處理的費用問題，降低沉降量，為項目前期開發建設快速推進，贏得寶貴時間。當然，道路的標高還應與市政道路的標高相匹配，不能因為成本而一味地降低或抬高路面標高。管網依附于道路而存在，是道路地下空間的延伸，項目開發前期，將項目主管網與市政管網貫通，既滿足項目雨水引流，污水排放問題，又能大大縮短項目開發周期，為后續工序的合理穿插創造基礎性的條件。管網在坡地上布置時，應結合地形地貌，非常注意管網的走向。管網本身的成本較低，但跌落井、窖井成本較大，避免管網穿越擋土墻、山體巖石，形成大的跌落井，充分利用原有地表水排放系統，減少管網的鋪設長度，降低成本。對于項目東南側回填土，管網還應考慮路基不均勻沉降而帶來的損害，對于淤泥土，主干道管網，應考慮土方換填，夯實做法，以達到道路、管網的穩定，可靠，高效運轉（見圖2）。

圖2 高灘項目二期地形圖及道路圖

2.3 地下室及土石方

地下室及土石方工程，約占到項目開發建設成本的20%～30%，尤其在山地建筑項目中更為凸顯。山地項目地形地貌天然形成，地質構造錯綜復雜，如項目所在地東南側，地質構造自上而下為：雜填土-粉質黏土-中砂-砂質黏性土-全風化花崗巖-強風化土狀花崗巖-全風化花崗巖-中風化花崗巖。地質巖層相互交織，不斷變化，對于土石方開挖、換填的范圍和工程量較難確認，因山地項目土石方的開挖、換填工程運輸危險性較大，運輸單價極高，故而嚴重影響建安成本的可控性。

地下室及土石方工程，應結合地質條件，地形地貌的凹位，合理布置地下室的位置和面積，減少土方開挖成本。利用土方網格圖，著重做好土方平衡的規劃，做到填方場地內能平衡，挖方降低至最低值。土方堆土和轉運要布置合理，分階段、分批次進行，盡量做到一步到位，減少因管理和考慮不周而造成不必要的損失。

2.4 產品及基礎選型

山地建筑一般選址于風景名勝區，因環境優美、空氣新鮮、安靜和舒適而聞名，更有著平地建筑無法比擬的視線和景觀，貼近自然，回歸自然，山地建筑外立面與周邊自然環境相融合、相互補，夜晚成為當地最絢麗的風景線。

山地建筑產品及基礎，依據地形地貌特點，多以別墅產品為主，基礎類型多為預制管樁和旋挖灌注樁。本項目地質相對復雜多變，南北高差較大，坡度分布不均勻。項目將產品劃分兩個板塊，北側較平坦處，設置4棟5層公寓酒店產品；南側設置15棟2層別墅酒店，分4排布置，每排高差4 m，既能滿足別墅區更好的視野景觀，又能與山地地形完美契合，減少土方開挖和外運，達到資源的優化和整合。項目北側地勢相對平坦，地質條件較好，采用預制管樁基礎，既節約成本，又縮短了工期。項目東南側別墅區地質條件較差，局部有碎石和孤石，采取旋挖灌注樁基礎，滿足自身建筑物承重的基礎上，能起到抵抗土體側壓力的作用，避免土體的流失，以保證項目的整體穩定性（見圖3）。

圖3 高灘項目二期剖面圖

2.5 邊坡及擋墻

邊坡及擋墻，作為山地建筑的特有永久附屬物，對于山地項目的整體穩定性起著決定性作用，約占到建安成本的10%～15%。邊坡及擋墻的支護方式和設置方式不同，建安成本千差萬別，應結合地質條件，地形地貌靈活設置，安全、穩固第一位，經濟、適用、耐久為其次。

本項目東側緊鄰臨時施工道路，高差約15 m，為穩固東側道路，路基加固采用旋挖樁加冠梁的整體連接。東側邊坡均為原有山體地貌，采用削坡+鋼花管+綠化+懸壁式擋土墻，既保證土體穩定，又與周邊自然環境相結合，同時降低了成本，達到效益最大化。本地塊南側緊鄰三英地塊高差約10.5 m，東西方向高差約20 m，縱橫向的高差相互交織，且坡度變化較大，故采用俯斜式和扶壁式組合擋土墻，減少空間占用，更利于回填土方的穩定。

3 山地建筑開發建設優化措施

3.1 地形設計

以5 m（3.6 m（地庫層高）+1.2 m（覆土）+0.2 m（室內外高差））為一臺階將原始地形進行簡化，根據地形坡向及景觀資源，將地塊切分為大小不同的兩塊用地，簡化每塊用地的坡向并分別進行分析處理。

地塊1：地勢低洼且平坦，可利用其建造地下車庫，滿足停車位的需求，節省土方成本。

地塊2：地勢自北向南逐漸降低，每排高差相差4 m，視線和景觀較好，易于別墅區溢價。

地形利用最大化：以控制土建成本為導向，尊重地形，依山就勢，僅利用坡地較為平坦的區域，保留原有山體地形，將地形改造降至最低，實現土方平衡。高層集中布置于地勢相對平坦的北側區域，別墅區域更完整獨立，位于南側，提升別墅區域的品質。

3.2 交通組織

道路決定建筑的正負零、土方、邊坡及擋墻，交通問題解決不了，意味著所有的設想都是空想。原始地形整體高差較大，整體高差約有45 m，如果純粹依據自然走勢設計道路，不利于組團的形成。但是，針對整理后的地形，我們根據不同的地勢設計出四種道路形式：

1）對于原始坡度中等的地形，道路設計應依附等高線走勢，這樣對山體的改造小，成本低。

2）對于原始坡度小的地形，道路設計應垂直等高線，這樣道路長度最短，降低道路成本。

3）對于原始坡度比較大的地形，道路設計需依附等高線環山而上，減少山體改造。

4）魚骨狀宅間路，末端設置回車場，從主干線上發出若干的盡端式的道路，深入到組團。

利用這四種小區內部道路的設計，我們把整體道路坡度控制在了6%以內。避免了高擋墻及高切坡的出現。有利于組團的成型，同時也解決了組團內的交通流線組織。

3.3 停車方案

在設計停車位時，我們針對性地設置了三類車位：地面停車、集中地庫和掉層車庫。

類型一：地面就近停車。

結合景觀靈活布置一些分散的地面停車位，如院內私家停車位，路邊停車，小型露天停車場。

類型二：布置集中大地庫。

在坡地較平緩的區域，布置了集中大地庫。

類型三：掉層車庫。

利用場地高差設計掉層車庫，利用車庫及覆土的高度來消化場地的高差。

3.4 建筑產品設計

在山地建筑設計中，建筑單體產品與地形結合來消化場地高差，提升產品溢價。

1）產品布局結合了景觀及地形特點，采取因勢利導，靈活的組合方式。

2）采用山地疊墅，建筑單體設計亦可根據地勢情況采用吊層式設計，可通過上下疊入戶關系的變化消化高差，利用下沉庭院解決下層住戶的采光問題，同時可拉近上疊住戶與其花園的空間關系。

3）引入爬山墅產品，解決場地高差。

爬山墅依托地勢，在朝南坡面形成階梯平臺，沿山勢形成層層抬高入戶，沿山步道蜿蜒引導至每戶家中，園林環繞生氣盎然，讓建筑與自然形成完美一體。

3.5 邊坡與擋墻

本項目東側邊坡采用削坡+鋼花管+綠化+懸壁式擋土墻，為了更好的與建筑群配套，考慮邊坡治理的生態措施，在鋼花管間掛植生袋，培土植草；在擋墻的外立面掛塑料草皮，同時種植爬藤類植物。項目南側采用俯斜式和扶壁式組合擋土墻，屬于垂直支擋措施，充分節約施工空間，保證邊坡治理支護結構不超出用地紅線。

項目高低分布的建筑物，利用其結構側墻、地庫外墻以及建筑物的基礎，不僅可以滿足項目的停車和豎向受力的要求，還可以將邊坡支擋結構的一部分作為側向受力構件。對于建筑群間的道路、景觀邊坡和生態水池，利用山體天然的地勢優勢，結合山坡巖土體的分布情況，采用層疊的多級擋土墻、多級放坡剛柔相濟的組合方式，處理邊坡支擋的問題。

4 結論

經過本項目的案例，歸納出了山地建筑開發建設的三大原則：

1）設計符合山勢的變化，盡量減少原始地貌的改造。保持原有的資源，方能體現出原始生態的自然之美和依山就勢的建筑形態。2）合理處理場地，避免大挖大填，平衡土方。山地建筑大多位于山谷及山坡，在打造時山頂、山脊的自然資源不能占據，盡量保持原生的自然風景，形成顯山露水的自然景觀形態。3）利用原始地形合理設計組團與交通組織，減少回填及高切坡的出現，以保證視野的寬闊性及建筑群體的美觀。在尊重土地原有風貌的前提下，力求做到依山而建、依山而行，交通便捷、最小填挖方、最少挖切山體、最少維護成本；同時產品分布合理、滿足容積率要求，為同類型山地項目提供了可參考與借鑒的范本。