摘要:我院设计的“都匀国际足球小镇”、“多彩贵州”等项目位于贵州省。贵州地处中国西南腹地,属山区丘陵地域,范围内的大多建筑工程,都是依山而建,或离山很近,项目建筑结构设计时,需要解决山体的边坡稳定性和滑坡问题。本文简单阐述了坡地建筑挡土墙的设计与应用,可以有效的解决山体滑坡及稳定性问题。
关键词:坡地建筑;挡土墙设计
引言
坡地建筑的结构设计重点是对山体边坡的处理与维护,挡土墙的设计是保障山体稳定的重要方法,它已成为建筑工程、道路桥梁工程中成熟应用的一种结构。本文介绍了挡土墙设计中的种类选择、各种挡土墙的适用性分析,并结合实际工程对挡土墙设计进行了浅要分析
一、挡土墙在坡地建筑结构设计中分类
目前工程设计中常用的挡土墙型式有:重力式、悬壁式和扶壁式。
1.1 重力式挡土墙一般用块石、砖、混凝土筑成,靠挡土墙所受到的重力保持稳定性能。其结构简单,施工方便且工期短,可以就地取材,但是重力式挡土墙对地基承载力要求高比高。
根据重力式挡土墙墙背的坡度可分为三种类型,即仰斜、俯斜、直立式。仰斜墙背的主动土压力最小,俯斜墙背最大。挡土墙开挖时,仰斜墙背可与开挖的临时边坡相结合,而俯斜墙背后需要回填土。墙前地形比较平坦时,选用仰斜墙比较合理;若地形较陡宜采用垂直墙或俯斜墙。
1.2 悬壁式挡土墙通常是由钢筋混凝土建造,其截面尺寸小、施工方便并且对地基承载力要求不高,其工作面较大,多用于市政工程项目中。悬臂式适应范围为地基土质差且墙高h>5m的重要工程。
1.3 扶壁式挡土墙的受力性能较好,但是综合造价高,工艺复杂。扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙,其主要特点是构造简单、施工方便,墙身断面较小,自身质量轻,可以较好的发挥材料的强度性能,能适应承载力较低的低级。
随着行业大发展,目前有许多新型结构,如锚杆挡土墙、锚定板挡土墙等,这类挡土墙具有结构轻便且经济的特点,适用于地基承载力不大的软土地基中。
二、平地和坡地结构特性差异
对于坡地住宅,它有平地住宅所无法比拟的视线和景观的优势。这实际上是一种心理上的感受和享受。在坡地上形成退台之后,后面的房子不会被前面的房子挡住,那么他视线的开阔度和私密性各方面都会比平地的小区要好很多。平地上的小区,所有的房子楼层都一样高,每一户的窗子都是互相的对望,保持一比一点二的间距,还是会有私密性的干扰。坡地建筑视线开阔,私密性相对比平地建筑好,这是坡地建筑最伟大的价值之一。第二个,坡地建筑本身有很好的生态环境,景观很好,空气对流。我们专门对某坡地小区做了一个空气质量的测试,我们对于悬浮物和污染物的含量进行环境测评,结果比我们同样的区域里面的平地的小区数值有很明显的不同。所以居住坡地建筑比平地居住建筑有很明显的生态上的质量优势。在结构感觉上有很大的差异。平地建筑由于处在同一标高,结构感相对静止,缺少灵活性及结构想象力。坡地住宅建筑结合地坪高差设计,创造出许多让人心动、比平地建筑更为自然的生态结构。如有采光的半地下室结构、自然的错层式布局套型、半架空的室外结构、依山而建的退台式建筑等等。同时,坡地建筑结构是发散的,多方向的,动态的。坡地建筑结构分布在不同的高度上,甚至相差数十米,因此,坡地建筑结构活动范围较大,结构感比较空旷,与天地接近,从而使心境更加开敞,舒畅,这也是为什么休闲建筑大多建在山林或海滩的原因。
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三、坡地住宅的结构设计
1 建筑群体
坡地规划方式与平地不同,建筑群体因处于不同的标高上,是三维立体的结构概念。但建筑群体布置方式和平地类似,有自由式、平行式和组团式三种形式。自由式就是建筑点缀在山体之中;平行式是建筑顺延等高线成线条型布置;组团式是建筑以景观节点等为中心周边布置。更多的时候则是三种形式的组合布置。
建筑群体的结构处理往往受制于用地环境等条件,坡地建筑更甚。如何将不利的用地条件转化为建筑创作的有力契机,体现出功能的合理性、经济性与设计主题表达等的高度统一,这是值得思考的问题。某设计投标方案正是一次有力的尝试:用地面积约8.63万m2,用地平面呈不规则形状,为高差起伏较大的坡地。用地北面是整片的水面---水库),环境优美。南、北边现存一些民房及厂房。设计内容主要是员工公寓群及餐厅,活动中心等配套公共建筑。其结构利用:
①注重明确性与合理性。将对外联系较多的公共服务设施沿安宁路而设,并置于用地中部,方便对各公寓组团的服务。公寓区主要结合地形起伏变化沿水库东北边布置,避免主要道路的车行噪声干扰,同时又充分利用水库的景观资源,营造安静、良好的居住生活环境。室外运动场地置于公共服务设施及公寓区之间,方便使用与管理。交通联系注重便捷性和通达性。用地设三个主要车行出入口,分别置于用地周边的三条道路上。用地内的机动车道路,主要连接三个主要出入口,呈近丁字型布置,并延伸至三个公寓组团内,形成完整的车行交通网络。停车结构主要设置在用地入口附近或结合车行道路设置,减少车行交通对居住生活的影响,体现其使用的便捷性。步行结构主要结合公共建筑广场、公寓组团围合的休憩结构。及沿车行道路旁的人行步道设置,同时依据地形变化及景观设计,补充与完善道路网络,营造一系列便捷而又富于趣味的步行径。
②结构注重视线引导与结构限定,淡化周边已有民房及厂房的不良影响。公寓组团设在用地内远离民房及厂房的一边,通过公共建筑、绿化与道路硬地的相隔,减弱外界不良景观及噪音影响。同时,加强建筑围合,突出内在自我结构营造,强化区内环境个性。
③利用注重适应性与灵活性。公寓采用外廊式布置,通过交通连廊将二排或多公寓联结成一体。每栋建筑由多个居住单元组合成,每个居住单元分为一房、一厅一房,二厅一等多种类型。建筑柱网规整,几种不同类型的变单元采用统一的柱网形式,可根据未来发展的不需求进行合理改造调整。
2建筑与道路
坡地建筑的交通组织是其功能实现的必要条件,是坡地环境中人们活动的保证,也是人体验建筑形态的路径与视点连线。交通路线的组织同坡地建筑群体布局、结构构成以及建筑形象表现都是密切相关的。由于地貌环境的特殊性,坡地环境中的交通组织有其特殊性和相应的处理方式。坡地道路应因地制宜,根据具体地形、地貌特点设计,尽量不做过多的挖土和填土,也不做太高的挡土墙,使车行道路蜿蜒在不同高度的坡地上,符合等高线的走向和高差要求,人行道路往往以缓坡与台阶形式出现在建筑群体之间。
结束语
合理利用地形是对地形资源的有效利用和提升,坡地建筑不仅可以满足人们基本居住性能外,优美的环境,较强舒适度、娱乐性还可以给业主带来视觉、生活上的享受。挡土墙设计是坡地建筑的有机组成部分,运用广泛,类型的选择应需因地制宜,根据荷载的大小、方向、基础埋置的深等条件确定。
参考文献:
[1]《土力学》东南大学等主编 中国建筑工业出版社,2015
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[3]《特种结构》朱颜鹏主编 武汉理工大学出版社,2004.3
[4]李彦明.混凝土结构设计的一些常见问题分析[J].科技创新导报,2016,(22)
论文作者:林映华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/28
标签:坡地论文; 挡土墙论文; 建筑论文; 结构论文; 平地论文; 道路论文; 地形论文; 《基层建设》2019年第16期论文;