赵斌 孙晓利 张燕燕
（上海三益建筑设计有限公司，上海，200050）
【摘 要】场地设计是总体设计中的重要组成部分，在场地设计时，我们经常用边坡和挡土墙解决场地高差问题，但是往往忽略边坡和挡土墙放坡之后与建筑之间的关系，从而导致场地中无法满足消防、管线、景观等设计要求。我们应该如何把控好建筑在场地上的空间布局，掌握建筑与边坡或挡土墙的尺度就显得非常重要了。本文首先介绍了边坡和挡土墙的基本知识，然后对边坡、挡土墙与建筑的尺度关系进行了探讨，并根据填挖情况、场地高差、土质类别、建筑类型、消防以及管线等因素综合考虑后给出了参考公式及相关参数，最后结合大理居住小区项目进行了实例探讨。
【关键词】边坡；挡土墙；尺度
一、前言
场地设计是对基地的自然地形及建、构筑物进行垂直方向的高程设计；既要满足使用要求，又要满足经济、安全和景观等方面要求。场地设计是总体布局的一个重要组成部分，关系到场地的安全稳定，也直接影响到建筑空间的组成。场地设计中，我们经常用边坡和挡土墙解决场地高差问题，但是往往忽略边坡和挡土墙放坡之后与建筑之间的关系，导致总体布局中建筑与挡土墙、边坡预留的场地空间不足以满足消防、管线、景观等设计要求。场地设计与总体布局相辅相成，我们如何把控好建筑在场地上的空间布局，掌握建筑与边坡、挡土墙的尺度就显得非常重要了。
二、边坡的概念、型式及选型
1、边坡的概念:边坡是一段连续的斜坡面，为了保证土体和岩石的稳定性。边坡坡度的大小决定了边坡的占地宽度和切坡的工程量。对于处于自然的悬崖、陡坡的土壤，由于坡度较大、土质疏松，土壤易受雨水冲刷而坍落，为此，对此边坡应进行防护、加固。对于易风化的、有裂缝的边坡，也要采取加固防护措施。
2、边坡的型式，如图一所示
图一 边坡的基本型式
3、选型
1）垂直高度小于10米的一般均质土边坡多用直线形边坡；
2）高差较大，上层土稳定性差，填方时采用上陡下缓的折线形边坡较易保持稳定;
3）高差较大，上层土稳定性差，挖方时采用上缓下陡的折线形边坡贴合度较好;
4）边坡较高，地层不稳定时，可分成多个平台,根据降雨量大小确定平台宽度；
总之，需根据场地高差情况、填挖方式、土质类别、景观需求等进行选型。
二、挡土墙的概念、型式及选型
1、挡土墙的概念：防止路基填土或山坡岩土坍塌而修筑的、承受土体侧压力的墙式构造物。
当设计地面与自然地形之间有一定的高差时。切坡后的陡坎，或处在不良地质处，易受水流冲刷而坍塌，或有滑动的可能的边坡，当采用一般铺砌护坡不能满足防护要求时，或用地受限制的地段宜设置挡土墙。
4、挡土墙的型式，如图二所示
3、选型
1）对墙背土层压力大小来看，其中仰斜墙的主动土压力最小，而俯斜压墙主动土压力最大，垂直墙主动土压力介于前两者之间
2）挖填方要求看，当边坡挖方时，仰斜墙背与开挖的边坡紧密地结合，而俯斜压墙背则需回填土；
3）当边坡填土时，仰斜墙背填方夯实困难而垂直墙与俯斜墙夯实较容易；
4）墙前地形平坦时，用仰斜墙较合理，墙前地形较陡时，用垂直较合理；
5）场地空间狭小，高差不大时，因悬臂式墙体占用空间较小，选用其较为合理；
6）场地高差较大时，用衡重墙比较合理，可通过自身重力抵消部分土体侧压力；
总之，需根据场地高差情况、填挖方式、地质类别、景观需求等进行选型。
三、建筑物与边坡、挡土墙的距离尺度关系
1、建构筑物位于边坡或挡土墙顶部地面时，应满足建构筑物及附属设施、道路、管线和绿化等所需用地的要求，并考虑施工和安装的需要外，其重点是防止基础侧压力对边坡的影响。
2、建筑物基础设于原土层上时且边坡是稳定的，则建筑物外墙距离边坡顶的距离大于散水宽度即可。
3、建构筑物位于边坡或挡土墙底部地面时，应满足建构筑物及附属设施、道路、管线和绿化等所需用地的要求，并考虑施工和安装的需要，除了还要防止基础侧压力对边坡的影响外，尚应满足采光、通风、排水、消防及开挖基槽对边坡或挡土墙的稳定性要求。
下面我们用图示及简单公式的方式表达出来：
a基础与边坡坡顶尺度，如图三所示
图三 基础与边坡坡顶的关系[1]
建筑物基础侧压力对边坡或挡土墙的影响距离L可按下式计算：
L=(H-h)/tgφ
式中H——台阶高度(m)；
h——基础埋深(m)；
φ——土壤内摩擦角(°)。
当建筑物基础宽度小于3m时，其基础底面外边缘至坡顶的水平距离S。，按下式计算，其值不得小于2．5m。
条形基础：S。≥3.5b一h/ tgα
矩形基础：S。≥2.5b一h / tgα
式中b——基础底面宽度(m)：
h——基础埋置深度(m)；
C--边坡倾角(°)。
当边坡倾角大于45°，高度大于8m时，尚应进行坡体稳定验算。[1]
b 填方边坡与建筑的尺度(基础对边坡无影响时)，如图四所示
图四 填方边坡与建筑坡顶、坡底的关系S1、S2最小取值：
L0、L1、L2最小取值如下：
1、L0按如下几种情况取值：
（1）无消防车道、无管线敷设：L0=0.8~1.5m（散水坡宽度）（H≤2m）
无消防车道、无管线敷设：L0=3m（H＞2m）
（2）有消防车道、有管线敷设：L0=5+4+0.5=9.5 m（低多层建筑）
有消防车道、有管线敷设：L0=5+10+0.5=15.5 m（高层建筑）
（3）仅有雨、污管线敷设：L0=3m
L0——建筑外墙至边坡坡顶距离(m)。
2、L1按下式计算：
L1=H1*i1+H2*i2
H1、H2——边坡高度(m)；
i1、i2——边坡填料类别；
L1——边坡放坡距离(m)。
3、L2按如下几种情况取值：
（1）无消防车道、无管线敷设：L2=2m
（2）有消防车道、有管线敷设：L2=5+4+0.5=9.5 m（低多层建筑）
有消防车道、有管线敷设：L2=5+10+0.5=15.5 m（高层建筑）
（3）仅有雨、污管线敷设：L0=3m（管线位于基础上方）
仅有雨、污管线敷设：L0=3+ b/2（管线位于基础下方）
L2——建筑外墙至边坡坡底距离(m)；
b——基础底面宽度(m)。
c 填方边坡与建筑的尺度(基础对边坡有影响时)，如图五所示
图五 填方边坡与建筑坡顶、坡底的关系
L0、L1、L2最小取值如下：
1、L0按如下几种情况取值：
（1）无消防车道、无管线敷设：L0= S。+b/2（H≤2m）
无消防车道、无管线敷设：L0= S。+b/2且不小于3m（H＞2m）
（2）有消防车道、有管线敷设：L0=5+4+0.5=9.5 m（低多层建筑）
有消防车道、有管线敷设：L0=5+10+0.5 =15.5 m（高层建筑）
（3）仅有雨、污管线敷设：L0=3m（管线位于基础上方）
仅有雨、污管线敷设：L0=3+ b/2（管线位于基础下方）
L0——建筑外墙至边坡坡顶距离(m)
b——基础底面宽度(m)。
2、L1按下式计算：
L1=H1*i1+H2*i2
H1、H2——边坡高度(m)；
i1、i2——边坡填料类别；
L1——边坡放坡距离(m)。
3、L2按如下几种情况取值：
（1）无消防车道、无管线敷设：L2=2m
（2）有消防车道、有管线敷设：L2=5+4+0.5=9.5 m（低多层建筑）
有消防车道、有管线敷设：L2=5+10+0.5 =15.5 m（高层建筑）
（3）仅有雨、污管线敷设：L0=3m（管线位于基础上方）
仅有雨、污管线敷设：L0=3+ b/2（管线位于基础下方）
L2——建筑外墙至边坡坡底距离(m)。
d 挖方边坡与建筑的尺度(基础对边坡无影响时)，如图六所示
图六 挖方边坡与建筑坡顶、坡底的关系
L0、L1、L2最小取值如下：
1、L0同填方边坡与建筑的尺度(基础对边坡无影响时)
2、L1按下式计算：
L1=H1*i1+H2*i2+ H3*i3
H1、H2、H3——边坡高度(m)；
i1、i2、i3——边坡填料类别；
L1——边坡放坡距离(m)。
3、L2同填方边坡与建筑的尺度(基础对边坡无影响时)
e 挖方边坡与建筑的尺度(基础对边坡有影响时)，如图七所示
图七 挖方边坡与建筑坡顶、坡底的关系
L0、L1、L2最小取值如下：
1、L0同填方边坡与建筑的尺度(基础对边坡有影响时)
2、L1按下式计算：
L1=H1*i1+H2*i2+ H3*i3
H1、H2、H3——边坡高度(m)；
i1、i2、i3——边坡填料类别；
L1——边坡放坡距离(m)。
3、L2同填方边坡与建筑的尺度(基础对边坡有影响时)
注：以上管线敷设数值为仅考虑雨污水管线时的经验值，尚应根据实际管线敷设情况，考虑给水，排水，强弱电，燃气等管线的敷设所需实际尺寸。
公式中H1、H2、H3、i1、i2、i3的取值均参照《工业企业总平面设计规范》GB50187-2012中表7.3.4-1; 7.3.4-2; 7.3.4-3。
f 挡土墙与建筑的尺度，如图八所示
图八 挡土墙与建筑坡顶、坡底的关系
S1、S2最小取值如下：
1、S1按如下几种情况取值：
（1）无消防车道、无管线敷设：S1= 0.8~1.5m（散水坡宽度）（H≤2m）
无消防车道、无管线敷设：S1= 3m（H＞2m）
（2）有消防车道、有管线敷设：S1=5+4+ 0.5=9.5 m（低多层建筑）
有消防车道、有管线敷设：S1=5+10+0.5= 15.5 m（高层建筑）
（3）仅有雨、污管线敷设：S1=3+ b?（管线位于基础上方）
仅有雨、污管线敷设：S1=3+ b/2+ b?（管线位于基础下方）
S1——建筑外墙至挡土墙顶距离(m);
b? ——挡土墙顶宽度(m);
b——基础底面宽度(m)。
3、S2按如下几种情况取值：
（1）无消防车道、无管线敷设：S2=2m
（2）有消防车道、有管线敷设：S2=5+4+0.5=9.5 m（低多层建筑）
有消防车道、有管线敷设：S2=5+10+0.5 =15.5 m（高层建筑）
（3）仅有雨、污管线敷设：S2=3+B（管线位于基础上方）
仅有雨、污管线敷设：S2=3+ b/2+B（管线位于基础下方）
S2——建筑外墙至挡土墙底距离(m);
B—— 挡土墙基础位于地面下的水平距离(m)；
注：以上管线敷设数值为仅考虑雨污水管线时的经验值，尚应根据实际管线敷设情况，考虑给水，排水，强弱电，燃气等管线的敷设所需实际尺寸。
挡土墙相关参数根据《挡土墙（重力式+衡重式+悬臂式）》04J008(GJBT750)或计算确定。
四、实例探讨
下面，我们就大理洱海居住小区场地设计中的支挡构筑物（边坡、挡土墙）的选择以及尺度控制进行探讨。
1、工程概况
小区位于大理洱海西侧,大丽路和兴盛路之间，本次设计范围为基地西侧高层区部分，高多层建筑间小区道路也已建成。场地呈单面坡，由西向东逐渐降低，由1985.2米-1981.1米（黄海高程）。西侧市政道路高程是1985.6米（黄海高程），东侧小区道路标高是1981.4米（黄海高程）。
2、场地高差衔接支挡构筑物的确定
根据场地标高关系发现，可以利用单面坡地形设计地下车库，地下车库底板与东侧已建道路基本可以平接，车辆可从东侧道路直接进入地库，地库采用桩基，地库层高3.7米，上面覆土1.2米，场地高程定为1985.8米（黄海高程），与东侧道路形成了4.4米的高差，考虑到地库外墙不能直接作为挡土墙使用（容积率计算问题），如果采用边坡的形式，按照1:1.5放坡，根据b公式计算可知，会占用至少9.6米的平面空间，这样会大大压缩地库的面积，减少停车数，在综合考虑了土方平衡、室外景观等因素后，最终选择采用挡土墙的形式。
3、建筑与挡土墙的尺度控制
根据计算出的挡土墙尺度，运用挡土墙与建筑、管线之间的距离公式及相关参数确定了建筑的位置，复核日照后，建筑布局确定下来。如图九所示
单位：mm
图九 挡土墙与建筑的尺度
五、结论
综上所述，边坡和挡土墙都能保持土体或岩石的稳定。相对来说，边坡占地较大，而挡土墙占地较小。当征地面积有限时，为争取较大的使用面积，可以优先选用挡土墙；边坡造价低而挡土墙造价高，使用挡土墙后场地开拓费用较高；挡土墙的稳定性比边坡高。在总体布局时，场地设计应同步进行，我们对边坡、挡土墙应及时做出选择，只有掌握了建筑与支挡构筑物的尺度关系，才能对总体布局进行一个合理的安排，避免场地无法满足日照、消防、管线、景观等设计要求造成的矛盾。
参考文献：
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[7]刘滨谊. 现代景观规划设计. 南京：东南大学出版社，1999.7
[8]城市用地竖向规划规范CJJ 83-99
[9]工业企业总平面设计规范 GB50187 -2012
[10]城市居住区规划设计规范（2002年版）GB50180-93
[11]民用建筑设计通则 GB50352-2005
[12]建筑设计防火规范 GB50016-2014
论文作者:赵斌,孙晓利,张燕燕
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年5月总第210期
论文发表时间:2016/7/13
标签：挡土墙论文; 管线论文; 建筑论文; 基础论文; 场地论文; 车道论文; 尺度论文; 《工程建设标准化》2016年5月总第210期论文;