關(guān)于山地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

張相亮

（東莞市環(huán)鼎建筑技術(shù)服務(wù)有限公司 廣東東莞 523000）

前言

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)性發(fā)展，我國(guó)平均人口的不斷增長(zhǎng)，土地資源逐漸減少，增加了土地開(kāi)發(fā)與建設(shè)的難度性?；谶@種發(fā)展背景之下，我國(guó)建筑業(yè)逐漸開(kāi)辟新的發(fā)展途徑，逐漸向著山地區(qū)域延伸。山地式建筑結(jié)構(gòu)（Mountain building structure），常見(jiàn)類型包含著掉層結(jié)構(gòu)與吊腳結(jié)構(gòu)兩種，均為復(fù)雜性的建筑結(jié)構(gòu)。那么，基于山地式建筑結(jié)構(gòu)自身所具有的復(fù)雜性，可謂是增加了設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)工作的難度性。為了能夠切實(shí)地依據(jù)實(shí)際情況及相關(guān)要求，進(jìn)行山地式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，就需廣大設(shè)計(jì)者對(duì)山地式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，進(jìn)行有效性分析，以充分把握山地式建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，開(kāi)展高效性地山地式建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計(jì)活動(dòng)，以全面提升山地式建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)的專業(yè)化水準(zhǔn)，為我國(guó)新時(shí)期建筑業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)概述

1.1 天然地基

山地式建筑結(jié)構(gòu)，通常都是采用一些天然性基地來(lái)進(jìn)行淺基設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)期間，需確?；赜行髁τ诜€(wěn)定的持力層，防止基地過(guò)大傳力到臨近臺(tái)的邊坡之下?lián)鯄χёo(hù)體當(dāng)中。依據(jù)我國(guó)相關(guān)建筑物地基的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及要求，綜合分析土層基底傳力的擴(kuò)散角與穩(wěn)定邊坡的邊角，推導(dǎo)該建筑物基底的邊緣到擋墻的墻背最下的水平距離，逐步加深其前排的基礎(chǔ)埋深，盡可能地將設(shè)擋墻之后基礎(chǔ)對(duì)于擋墻所產(chǎn)生附著力影響消除。針對(duì)抗震設(shè)防的區(qū)域，設(shè)計(jì)者需依據(jù)我國(guó)建筑物邊坡的工程技術(shù)相關(guān)規(guī)范、建筑物抗震性設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)。此外，還需尤為注意綜合分析該建筑物基底地震的水平實(shí)際附著力其對(duì)于支擋性結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的影響，以確保山地式建筑結(jié)構(gòu)整體的設(shè)計(jì)效果。

1.2 樁基礎(chǔ)

針對(duì)建筑物淺基的附加性荷載極易形成失穩(wěn)性隱患的一些坡體環(huán)境當(dāng)中，廣大設(shè)計(jì)者需科學(xué)運(yùn)用樁基這一措施，確保建筑物附加的荷載可深傳到最具穩(wěn)定性的下層持力性土層，并對(duì)可能會(huì)存失穩(wěn)性的坡層施加以抗水平性滑移的作用。但是，使用了樁基這一工程措施并不意味著忽略滑坡失穩(wěn)性問(wèn)題。因此，在對(duì)山地式建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，廣大設(shè)計(jì)者需充分把握住樁基礎(chǔ)這一設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)，依據(jù)實(shí)際的建筑環(huán)境及各項(xiàng)要求，來(lái)進(jìn)行山地式建筑物結(jié)構(gòu)的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，以提升山地式建筑物結(jié)構(gòu)整體的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1.3 結(jié)構(gòu)架空

針對(duì)于僅采用挖填方，且不滿足于建筑場(chǎng)地的平整性要求的一類建筑物，尤其是框架式的結(jié)構(gòu)，通?？蛇\(yùn)用“±0．00”以下范圍逐步下沉的架空式結(jié)構(gòu)，也就是運(yùn)用建筑物其自身的體系構(gòu)建來(lái)調(diào)整整體的建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際使用環(huán)境，以防止填土方的大挖，充分運(yùn)用地下的架空層以滿足其實(shí)際功能性空間要求。例如，在山區(qū)建筑一些吊腳樓，它實(shí)際使用條件為可靠性的建筑荷載、穩(wěn)定性的自然坡地等，基本傳力可保證。那么，若想確保山地式建筑結(jié)構(gòu)架空設(shè)計(jì)的質(zhì)量，就想廣大設(shè)計(jì)者在實(shí)際設(shè)計(jì)之前，先對(duì)吊腳樓開(kāi)展建模分析及計(jì)算，確保建模與該工程項(xiàng)目實(shí)際情況相吻合，方可保證山地式建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的綜合質(zhì)量。

2 設(shè)計(jì)實(shí)施

2.1 工況

以某省新城區(qū)建設(shè)項(xiàng)目為工程案例，該項(xiàng)目的所在地屬于居住用地。地形為西高東低、北高南低，總體高程為1501.85～1514.30m范圍。在設(shè)計(jì)該山地式建筑結(jié)構(gòu)期間，廣大設(shè)計(jì)者需重點(diǎn)著手于以下幾點(diǎn)問(wèn)題：①山地的地形問(wèn)題、高差問(wèn)題、低密度的設(shè)計(jì)條件與高容積之間所存在的矛盾關(guān)系；③有效性組織設(shè)計(jì)山地式建筑物景觀的視線；③防止建筑物停車場(chǎng)的地下空間總面積與該山體的保護(hù)之間形成矛盾關(guān)系等。

2.2 總體布局設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)山地式建筑結(jié)構(gòu)期間，廣大設(shè)計(jì)者需充分考慮到山地的地形條件及設(shè)計(jì)密度等客觀因素。在整體建筑結(jié)構(gòu)的布局設(shè)計(jì)期間，需結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦翁卣鳎侠磉\(yùn)用北高南低設(shè)計(jì)方法。在該山地的北側(cè)，可設(shè)計(jì)高層建筑物，該建筑物的高度可在30層左右。針對(duì)于臨近的城市干道區(qū)域，可設(shè)計(jì)底層的商業(yè)區(qū)，建筑物高度可設(shè)計(jì)為3層，確保良好的景觀效應(yīng)。同時(shí)，依據(jù)不同標(biāo)高來(lái)進(jìn)行山地式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，確保整體該山地式建筑物整體視線的開(kāi)闊性及景觀效應(yīng)。針對(duì)山地北向的建筑，可運(yùn)用點(diǎn)式的布局設(shè)計(jì)方法。該建筑工程項(xiàng)目需運(yùn)用南北總布局形式，以確保所對(duì)應(yīng)的路夾角處于合理化狀態(tài)，將車噪聲影響降至最低。如圖1所示，為該建筑工程項(xiàng)目總剖面圖。

圖1 山地式建筑結(jié)構(gòu)總體布局設(shè)計(jì)剖面示圖

2.3 結(jié)構(gòu)接地形態(tài)

相比較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建筑物，山地式建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜性較為明顯。在一定程度上，接地的形態(tài)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)及山地地表等各個(gè)要素，均起著決定性作用。因此，在開(kāi)發(fā)及利用山地地區(qū)的自然資源期間，必須加強(qiáng)對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡的有效性控制。在設(shè)計(jì)山地式建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，廣大設(shè)計(jì)者需科學(xué)地設(shè)計(jì)該山地地區(qū)山體的表面、建筑物的底面等，注意運(yùn)用階梯式的設(shè)計(jì)方法，以確保山地式建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)能夠符合于其所在的接地形態(tài)實(shí)際情況，提升山地式建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。

2.4 不定基面設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)山地式建筑結(jié)構(gòu)期間，1～2層需為獨(dú)立的成戶型，3層以上則可為住戶，且入口位于北面。那么，為了能夠進(jìn)一步提升山地式建筑結(jié)構(gòu)整體的設(shè)計(jì)效果，就需采用不定基面的設(shè)計(jì)方法，結(jié)合于該山地地區(qū)實(shí)際的地形特征，合理設(shè)計(jì)戶型，以切實(shí)地將該山地式建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間實(shí)際的利用率，提升該山地式建筑整體的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2.5 地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在山地式建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，地下室屬于一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)部分。在進(jìn)行山地式建筑物地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，廣大設(shè)計(jì)者必須充分考慮到該山地式建筑結(jié)構(gòu)整體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與實(shí)際的使用需求等。一般情況之下為多級(jí)的、階式的地下室結(jié)構(gòu)。在山地式建筑物內(nèi)部地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，地下室的布局設(shè)計(jì)需采用錯(cuò)落性布置的形式，以北高南低為基準(zhǔn)，還需考慮到住戶停車的實(shí)際需求，盡可能地預(yù)留整體的山地，以充分提升山地式建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)的合理性。

2.6 抗震性設(shè)計(jì)

抗震性設(shè)計(jì)，無(wú)論對(duì)于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，還是山地式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，都是一個(gè)不容忽視的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。因而，在設(shè)計(jì)山地式建筑結(jié)構(gòu)期間，需廣大設(shè)計(jì)者結(jié)合山地式建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際特點(diǎn)及當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境實(shí)際情況。同時(shí)，通過(guò)對(duì)該山地式建筑結(jié)構(gòu)高寬與高度比例，豎向與平面的規(guī)則性，來(lái)進(jìn)行山地式建筑結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計(jì)，以確保山地式建筑結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度性與剛度性均滿足于抗震性的各項(xiàng)要求，從根本上提升山地式建筑結(jié)構(gòu)整體的抗震性能，確保山地式建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際的使用壽命及安全性。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了能夠更好地進(jìn)行山地式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，提升山地式建筑結(jié)構(gòu)整體的設(shè)計(jì)效果，就需廣大設(shè)計(jì)者積極投身于實(shí)踐探索當(dāng)中，積累更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以掌握更多的山地式建筑結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)要點(diǎn)，全面提升山地式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。