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摘要：目前，随着我国经济的快速发展，山地建筑设计已经成为顺应时代发展的趋势，能有效缓解土地资源紧张问题，值得全面推广。山地建筑结构设计不仅要满足人们对建筑质量和建筑功能的需求，更要同时注重对山地的生态环境进行保护。本文拟工程经验及现有资料收集从发，阐释了山地建筑结构设计的要点，旨在为结构设计人员提供有价值的参考设计建议，以供参考。
关键词：山地；建筑结构；设计；分析
引言
近年来，国内土地资源稀缺状况日益严重，加强山地开发、合理进行山地建设已经成为当下主要控制目标。山地受自身特点限制，其结构设计与平原地区的差异较大，建筑设计中需要充分注重前期山地地块的合理选取，一般房屋建筑的坡度需要小于8%，并进行充分全面的前期勘察，保证对周边自然环境资料全面掌握后方可进行后期结构设计，尽量利用原有自然资源条件，从地形、结构、科学规划等角度出发进行道路、设施等方面的设计。并充分注重业主的实际需求和功能使用等，加强对公共服务、公共设施的合理设计利用。
1建造山地建筑的意义
随着当代社会的发展和人口的急剧增长，土地资源越来越稀缺，为了节省城市土地资源，人们将目光放到了山地区域上面，于是越来越多的山地建筑工程项目被提上了日程。建造山地建筑，可以有效扩展人们的居住空间，节约土地资源，同时山地环境还有利于让人们舒缓心情、释放压力，所以建造山地建筑是现代人们的必然需求。根据调查研究显示，开发山地资源、建造山地建筑一来可以适应社会经济发展，二来能够适应现代建筑功能，三来能够有效节约成本，四来具有现代技术保障，所以建造山地建筑是可行的，更是意义重大的。
2山地建筑结构设计要点
2.1采用天然地基建筑
山地建筑采用天然地基设计浅基时，应保证基底传力至稳定持力层，并避免过大的基底传力至临近台地边坡下的挡墙类支护体上，根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)中第5．4节的规定，对土层的稳定边坡坡角及基底传力扩散角进行综合分析，从而可以推导出建筑基底边缘至挡墙墙背(对应基底传力至挡墙基脚以下)的最小水平距离，或逐步加深前排基础埋深，从而尽量消除设挡墙后基础对挡墙的附加力影响。对于抗震设防地区，按照《建筑边坡工程技术规范》(GB50330—2013)及《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)的相关规定，还应注意分析建筑基底地震水平附加推力对支挡结构的影响。总之，边坡支挡结构的稳定，应经全面细化的工作予以保证。
2.2采用桩基础建筑
对于建筑浅基附加荷载易产生失稳隐患的坡体环境，采用桩基是个有效的工程手段，既保证建筑附加荷载能深传至更稳定的下层稳定持力土层，又对浅层可能存在的不稳定坡层有辅助抗水平滑移作用。但是，采用桩基不等于可忽略滑坡稳定问题，对于坡地存在滑坡隐患的场地，特别是形成陡坎台地的情况下，并非采用了桩基就解决了问题。比如，某建筑建在6m高墙后的顶面平台上，虽然采用了桩基，由于挡墙因地基不稳而前倾，使墙后场地土随之变形，导致基桩被水平力拖带，桩身上段随土体的变形而位移，此时易被认为是桩基础的竖向抗力不足而下沉变形。对于这种情况，如只加固桩基竖向抗力，是不能完全消除建筑安全隐患的，应先解决桩侧土体的稳定问题，再考虑竖向加固问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆某建筑工程采用坡脚大挖方施工方式，工程项目仅采用了6m左右高坡脚挡墙，墙顶还有约4m放坡高度形成的台地，挡墙后约4m位置建了6层建筑，建筑基础当时已采用了桩基，在使用过程中，建筑有沉降变形时经再反查场地，发现了场地有拉裂变形的迹象，建筑前端开间地梁有拉断裂缝，对应挡墙下腰部有明显水平裂缝等，说明存在台地失稳问题。对于因坡体下滑产生的建筑桩基“下沉”变形，应注意，这个“下沉”可能是水平位移产生竖向变形的表象，特别是地梁被拉裂的情况就更能说明存在水平位移问题了。
2.3抗震设计
对于山地建筑而言，其结构设计中的抗震设计一般是通过概念设计、计算及构造措施这三方面来实现的。其中，概念设计指的是对山地建筑结构的整体抗震性能进行总体把控，一般是通过控制山地建筑结构的高度、高宽比、平面及竖向规则性等方面来实现，而平面和竖向规则性则通常是通过对刚度比、强度比以及扭转效应等指标进行控制来实现的。在对这些指标进行实际计算时通常会存在两点问题：第一是如何按照实际计算，第二是计算结果是否适应山地建筑结构特点。在这方面，目前建筑界大多只考虑常规地形下对指标的控制，而对山地建筑的考虑较少。为了加强山地建筑的抗震设计，必须要在对常规地形下建筑指标控制的基础上结合山地建筑结构的特点进行修正。具体来说，在山地建筑的抗震设计中主要应考虑以下问题：①在概念设计中，首先需要考虑如何确定结构高度界定中的起算点（取最高接地点、最低接地点、还是平均值？），一般建筑设计要求从较低一侧的室外地面起算，但其是否对多层吊脚结构和掉层结构同样适用还需进一步讨论；笔者建议按重庆地区相关规范对山地建筑高度的界定中增加一个补充限值条件，即以不大于主要竖向构件的实际高度为宜。其次需要考虑如何合理选取结构嵌固端，由于山地建筑结构的特点是其底部约束不在同一水平面上，所以其嵌固点也应当根据实际而选择不同的高度。②在抗震力计算中，必须要模拟出真实的地震力作用。由于山地建筑结构要与地形环境相适应，所以容易形成单侧、两侧或三侧带约束的地下室，而约束边的土层性质往往直接影响着其在地震作用下的受力特点，对此还需进一步完善现有结构计算软件的适应性。③在抗震构造上，由于山地建筑结构的抗震性能需要具有独特的特点，所以应当在常规抗震规范的基础上根据山地建筑结构的实际抗震性能特点适当增加一部分内容，并对薄弱环节进行有针对性的加强。
2.4边坡支护方案
在山地建筑结构设计方案中，边坡支护方案为重要内容，起到保护结构稳固性的作用。目前，山地建筑结构中，采用的边坡支护形式，主要如下：（1）放坡。实际应用中，此支护形式的成本较低，不过对地质条件的要求很高。不仅要保证土质好，还需要保证地下水量少，以免破坏土质，影响建筑基础的质量。选择此支护形式时，要结合地质特点，做好施工技术可行性分析，保证支护方案能够顺利执行。（2）喷锚支护形式。在具体应用中，喷锚支护利用混凝土和锚杆等的相互作用，实现对山体边坡的稳固处理，处理效果较高。（3）重力式挡土墙。此支护形式的应用，可采取的方法较多，包括直立式和仰斜式等，施工简单，并且具有不错的经济性。
结语
综上所述，山体建筑设计的发展历史较长，得到了社会大众的认可，可充分缓解土地资源紧张的状况。设计期间，相关作业人员需要充分考虑当地地形地势的特点，保证大众需求的基础之上进行尽可能少的人工开发，实现周边生态环境的充分保护。结合山地地形地势等进行合理科学的分析设计，是保证后期使用功能、安全管理的基础。
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论文作者:彭涛
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/29
标签：山地论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 挡墙论文; 桩基论文; 结构设计论文; 基底论文; 《防护工程》2019年第4期论文;