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摘要：坡地地质、地形情况复杂，对其上的建筑来说，紧密结合地形地貌，选择合理的边坡处理方法显得尤为重要，不仅仅关乎安全、造价，更是关系到环境景观、居住品质的大问题，本文概括介绍了当前坡地建筑边坡常见处理方法。
关键词：坡地；建筑；边坡处理
一、前言
我国国土中山区面积约占三分之二，沙漠、荒漠化土地也不少，另外还有十八亿亩耕地红线的控制，伴随着城市建设的快速发展，可用于建设的平地越来越少，坡地建筑呈快速发展之势。坡地建筑成本相对较高，优势在于具有丰富的立体层次感，空间变化多样，环境优美。坡地建筑设计讲究的是显山露水，依山就势，错落有致。好的设计不仅安全，而且经济、美观。目前关于坡地建筑的研究相对还是偏少，坡地建设对环境的破坏较大，在进行坡地建筑设计时，常因边坡处理不当，导致出现了很多安全和环境问题。而我国地质灾害频繁，水土流失严重，边坡生态环境的保护尤为重要。本文主要以中小型项目建筑边坡设计为例，说明建筑边坡问题处理的一些思路。
二、方案设计
方案设计前，首先要做的是精确的地形地貌测绘图（精度一般为1:500），有时还需做可能要保留的树木、植被及其他景观点、市政设施等的专门测绘定位图。地勘单位要尽早介入，最好在方案开始前，出具建设区域初步的地质灾害评估报告，地质勘探宜有初勘，重点是危险区域的地质情况，并作出山体稳定性的初步评价，作为方案设计的依据。现场踏勘必不可少，随着方案的深入而深入，参与专业除方案、建筑外，岩土、结构、水专业也应参与（有水保专业的要参与）。坡地建筑设计要本着依山就势的原则，道路及建筑尽可能沿等高线走，能保留的景观资源（植被、树木、景观点）尽量保留，尽可能避免大量破坏山体，不做大挖和大填，可以大大减少挡墙数量，尤其是避免不做太高的挡土墙。各种坡面（包括岩石坡面、加固后的坡面）尽可能采用水保措施处理，避免破坏景观的硬化坡面，不可避免时，坡面（或挡墙面）可以采用爬藤植物、吊挂花篮、垂直绿化遮面或改造成攀岩面等。
三、坡地建筑边坡常见处理方法
边坡设计前，一般情况下应先进行边坡工程勘探，出勘察报告，做出边坡稳定性评价。边坡治理需要考虑的因素很多，如地形地貌、工程地质、水文地质、地表地下水和不良地质作用以及景观效果等，强调多措施综合治理的原则，以加强边坡的稳定性和维护良好的生态环境。常见边坡处理方法有：
1、坡率法
坡率法是一种人工放坡设计方法，依靠土体的自身稳定，无需进行边坡支护。经济且施工方便，对有条件放坡且地质不复杂的场地应优先选用坡率法。采用坡率法时，配合坡面绿化，可获得良好的生态环境景观效果。边坡坡度＝h／b＝1／（b／h）＝1：n（见图1）），式中n=b/h，称为坡度系数。
图2
对填方边坡，除可按土质边坡放坡外，填土还可与加筋材料（土工合成材料，主要为土工格栅）联合使用，做成加筋边坡，可以大大减小坡度系数。对寸土寸金的建设项目很有吸引力，可获得生态环境和土地利用率的提升。对岩质边坡及土岩组合边坡，可根据工程经验确定坡率，也可参考边坡规范确定坡率。对稳定性较差且高度较大的边坡，宜分阶放坡。
2、设置支挡
当场地受限，没有足够的空间放坡时，需要采取边坡支护措施。一般包括挡土墙、抗滑桩等。
1）挡土墙
挡墙种类繁多，一般分为重力式、悬臂式、扶壁式、锚杆（索）式、锚碇板式、加筋土式挡墙等，近年也时兴石笼挡墙、生态挡墙等。建筑边坡挡墙一般有两种处理方案。
方案一是挡墙与建筑物脱开，建筑按常规设计，受力相对简单，这是最常使用的方法。按规范（CJJ83-2016）规定，高度大于2m的挡土墙和护坡，其上缘与建筑物的水平净距不应小于3m，下缘与建筑物的水平净距不应小于2m；高度大于3m的挡土墙与建筑物的水平净距还应满足日照标准要求。此方案要满足规范要求，挡墙一般较高，墙高普遍超过3米，低于3米时，采取放坡处理是比较好的选择，坡底设截水沟，做好有组织排水。坡度过陡时可增设小矮墙放缓边坡。
方案二是建筑外墙（一~三面外墙）兼做挡墙，兼做挡墙的外墙有全埋式和半埋式两种。此种建筑受力复杂，一般宜用于丙类及以下小型建筑且不宜超过三层，挡土不超过一层。建筑设计时，要充分考虑土的推力，建筑底板要做成筏板，且筏板要埋深一点，柱子底下可做向下加厚的凸榫，以增强抵抗墙后土推力的水平抗力，建筑外墙增加钢筋混凝土扶壁墙，如果建筑外面没有空间，也可以把扶壁做在建筑内侧，能利用隔墙的就利用隔墙做扶壁，隔墙间距过大的，中间增加小扶壁，同时加大外墙墙厚。如果墙后边坡有部分填方，自然边坡开挖反坎（防止填土下滑，且有利于夯实填土），填土内每填0.5~1m放置一层土工格栅，做成加筋土，基本可以卸掉新增填土对外墙的土压力。做法参图3。
图3
挡墙设计注意事项：挡土墙应结合放坡（坡率法），尽量降低挡土墙高度，一般挡墙不要超过2米，且做成常规挡墙（不用锚杆），不论是边坡安全、造价，还是景观效果都会更好。
2）抗滑桩
抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力，而使边坡保持平衡或稳定。抗滑桩可以和其他边坡治理措施灵活配合使用，有锚桩和预应力锚索桩等。抗滑桩造价极高，一般情况下尽量避免使用，这需要根据前期勘探做出预测，方案阶段就采取措施规避。对滑坡体，条件允许时，可采用削坡减重加坡底反压处理。
3、加固
加固的作用在于增大边坡抗滑力和提高边坡稳定性。
1）削方减载、堆载反压法
主要用于边坡的整体稳定性和支护结构的稳定性等不满足要求时的处理。对地形的调整一般较大，需要紧密结合建筑布局、路网规划进行。
2）注浆加固
注浆加固法适用于砂土、粉土、粘性土、人工填土等土体地基加固、岩土边坡（边坡坡体较破碎、节理裂隙较发育时）加固、抗滑桩前土体加固及提高土的抗剪参数值。注浆加固可对边坡进行深层加固。注浆加固的缺陷主要表现在表层土内浆液硬化后影响植物尤其是树木生长。
3）锚杆加固
适用于有锚固条件的边坡整体稳定和支护结构抗滑移、抗倾覆、支护结构及构件承载力等不满足要求时的加固。当边坡坡体破碎，或边坡土层软弱时，可打入一定数量的锚杆，对边坡进行加固。锚杆加固为一种中浅层加固手段。锚杆加固可结合水保措施绿化边坡。
4）土钉加固
土钉支护用于软质岩石边坡或土质边坡，是先以一定倾角成孔，然后将钢筋置入孔内，在孔内注浆形成土钉体，随后在坡面披挂钢筋网，并与土钉连接，最后在坡面上喷射混凝土，与锚杆相比，土钉加固具有“短”而“密”的特点，属于浅层边坡加固。硬化的坡面景观效果太差，能做土钉的边坡基本都能做水保，此法将会被水保做法取代。
5）预应力锚索加固
预应力锚索框架加固防护，是把破碎松散岩体锚固在地层深部稳固的岩体上,通过施加预应力，使锚固范围内的软弱岩体挤压紧密，提高岩层间的正压力和摩阻力，阻止开裂松散岩体位移，从而达到加固边坡的目的。当边坡较高、坡体可能的潜在破裂面位置较深时，预应力锚索是一种较好的深层加固手段，在高边坡的加固工程中被普遍使用。具有：主动受力且可靠；作用力分布均匀，对地形、地质条件适应力强；对坡体扰动和破坏小；施工条件易满足，施工速度快等优点。
4、边坡防护
1）植物防护
植物防护是在坡面上栽种树木、植被、草皮等植物，通过植物根系发育，起到固土，防止水土流失的一种防护措施。植物深根的锚固作用和浅根的加筋作用，都能从力学方面加固边坡。较深的根穿过潜在受剪面，抵抗浅层滑坡，密集的浅须根能有效提高土壤的抗剪强度。植草宜选择易成活、生长快、根系发达、叶茎矮或有匍匐茎的多年生当地草种；铺草皮适用于需要快速绿化且坡率缓于1:1的边坡，草皮应选择根系发达、茎矮叶茂耐旱草种；植树树种选用能迅速生长且根深枝密的低矮灌木类，宜用于坡率缓于1:1.5的边坡。当坡率缓于1:1时，可采用纯植被防护，一般适用于边坡不高的稳定边坡；当坡率陡于1:1时，植被常与工程措施结合，宜采取挂网或锚杆（索）钢筋混凝土格构（格构内也可挂网）等工程措施。植物防护现在被大力提倡，应用也越来越普遍。典型水保挂网做法如图4。
图4
2）工程防护
（1）砌体封闭防护
当边坡坡度较陡、坡面土体松散、自稳性差时，可采用砌体封闭防护。砌体防护包括浆砌石（片石、块石、条石）、浆砌预制块、浆砌混凝土空心砖等。封闭或部分封闭（骨架式）砌体护坡带来坡面植被全部或部分缺失，视觉效果较差，能做砌体护坡的边坡，基本都能做水保，砌体类“硬”护坡做法正逐渐被水保“软”护坡做法取代。
（2）喷射素混凝土防护
对于稳定性较好的岩质边坡，可在其表面喷射一层素混凝土，防止岩石继续风化、剥落，达到稳定边坡的目的。是一种表层防护处治措施，做法与砌体封闭防护一样，会慢慢被水保措施取代，现在多用于临时性边坡上。
（3）挂网锚喷防护
对于软质岩石边坡或石质坚硬但稳定性较差的岩质边坡，可采用挂网锚喷防护。挂网锚喷是在边坡坡面上铺设钢筋网或土工塑料网等，向坡体内打入锚杆（或锚钉）将网钩牢，向网上喷射一定厚度的素混凝土，对边坡进行封闭防护。这种做法应尽量避免，一般可采用锚杆格构梁取代，格构空隙内采用水保措施（挂网喷混植生），进行坡面绿化处理。
（4）防护网防护
有落石危险的建筑边坡，防护网是必不可少的。
主动防护网：采用钢丝绳锚杆或钢筋锚杆和支撑绳固定方式，将各类柔性网覆盖包裹在所需防护斜坡上，以加固或限制坡面岩石土体的风化剥落或崩塌破坏，限制落石在一定范围内运动；
被动防护网：栅栏形式的拦石网，拦截和堆存落石，阻止崩塌岩石土体的下坠，防护坡下人身和财产安全。
一般情况下，两种防护网结合使用。当预计落石速度过大时，应考虑改用主动防护系统或在不同高程分段设置被动防护网。
5、排水
地表水和地下水的渗透作用是边坡失稳最大的外部因素，排泄地表水和疏导地下水要及时有效，所有边坡处理方案都必须和排水措施一并考虑。
1）明排水
一是截水沟，通过在边坡坡顶后缘处设置截水沟，拦截坡外地表水流，防止水流进入坡体、冲刷坡面，影响边坡稳定性。二是坡内排水沟，通过在边坡坡体内设置必要的排水沟或跌水，使大气降雨能尽快排出坡体，避免对边坡稳定产生不利影响。
2）暗排水
用于疏导地下水，通过设置盲沟系统，盲沟排水接入市政管网。常见盲沟做法有土工布包级配碎石、土工布包盲沟管（一般为穿孔PVC类塑料管）等。
四、边坡监测
边坡监测的主要任务就是检验设计施工、确保安全。在施工期间应进行边坡监测，用于指导施工，同时可将监测成果作为信息化设计的依据。监测项目主要是地面变形监测（水平位移和垂直位移）和地表裂缝监测（产生的时间、位置、宽度）。在每一段边坡施工完工后，需马上进行稳定性监测。在工程竣工后，监测系统应继续运行，监测周期可以适当加大，为防止突发性灾害事件的发生，以及边坡支护工程的维护提供依据。
五、结语
坡地建筑边坡形式及地质情况千变万化，各种处理方法经常需要综合应用，不论哪一种方式，都要考虑与水土保持措施结合。边坡工程平面布置、竖向及立面设计应充分考虑对周边环境的影响，做到美化环境，体现生态保护的要求。如何协调好路网规划、建筑布局、边坡处理三者的关系，量身定做一个优秀的建筑（景观园林）作品，难度较平地建筑大得多，好的坡地建筑项目设计是建筑（方案）、总图、结构、岩土、给排水、水保等专业通力合作的结果。限于篇幅，本文简略介绍了边坡常见处理措施，并重点强调了边坡处理中景观环境优先的原则，也是 落实“美丽中国”、突出“生态文明建设”的具体体现。
参考文献
【1】《建筑边坡工程技术规范》 GB 50330-2013 中国建筑工业出版社 2014.05
【2】《建筑边坡工程鉴定与加固技术规范》 GB 50843-2013 中国建筑工业出版社 2012.12
【3】《边坡工程》 佴磊等 科学出版社 2010.9
【4】《边坡工程》 黄求顺等 重庆大学出版社，2003.7
【5】《边坡稳定性分析与滑坡防治》 姜德义等 重庆大学出版社，2005.3
论文作者:陶少军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/15
标签：建筑论文; 挡墙论文; 坡地论文; 防护论文; 措施论文; 稳定性论文; 挡土墙论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;