分析山地住宅小區的巖土工程設計問題

趙永志

（珠海市建筑設計院，廣東珠海 519000）

1 在方案設計階段需要注重的問題

1.1 巖土工程師要盡可能早介入設計

通常情況下，住宅小區的設計方案由建筑設計人員負責完成，巖土工程師一般不參與該設計階段的工作，只有在設計方案獲取到政府部門的批準以后，巖土工程師才會參與工程建設。

圖1 山地住宅小區設計模型

因為建筑設計師在巖土工程設計方面大多缺乏實踐經驗，因而在平面布置方面容易出現差錯，從而引發了高填方、高切坡等不良現象，一旦出現上述問題，在處理過程中需要向其中投入大量的資金成本，且需要耗費大量的時間，同時也會損害到開發商的切身利益，從而陷入重新設計或者花錢改善的兩難境地。綜上所述，設計階段的工作成果在很大程度上影響了建筑工程的成本控制工作，巖土工程設計師應該盡早參與到設計工作中，及時發現其中存在的問題，以達到節約成本，保障建筑建設質量的最終目的。

1.2 做好土方的平衡計算工作

相關工作人員在根據土方平衡得到計算數據以后，需要及時交給建筑設計人員，為其豎向設計調整等多項共提供依據，并在此基礎上重新進行一次土方平衡計算。在此過程中，需要對以下問題引起足夠的重視：①需要徹底鏟除植被及其根系，耕植層的厚度視其種類而定，一般而言，喬木、灌木、草本植物的挖除厚度分別為2m、1m、0.5m；②山地建筑物大多為天然地基，建筑物基礎需要預留出合適的埋置深度，因此對于土方開發量有著較大需求；③要綜合土方石松散系數帶來的影響，當土方變為虛方時，其初始松散系數取值區間為1.3～1.5，在估算階段可以定為1.3；當為石方時，在估算階段則可定位1.5。在回填以后，虛方又會變成石方，此時松散系數大多集中在1.0～1.1 的范圍，估算時可取值1.1；石方的松散系數集中在1.1～1.3，此時可以取值1.2。

1.3 做好邊坡和地質勘察工作

對于建筑方案設計而言，邊坡勘察、地質測繪都是影響邊坡穩定性的重要環節，做好地形圖的測繪工作起到了決定性作用。在制定最終設計方案的過程中，需要為邊坡支護預留出充足的空間。如果建設工程對于場地高度有著一定的要求，即需要填高場地后使用，則需要將高擋土墻的方案與高架結構方案進行對比，在滿足經濟性原則的基礎上，結合實際情況，選擇最終的科學合理的方案。

2 做好巖土工程設計工作的對策和經驗

2.1 裂隙發育的邊坡要設置深層排水口

地下水經土體中的縫隙可以滲透到土體內部，且隨著縫隙間距的增加，滲透量也會不斷變大，在滲透過程中，大量的土粒被帶走，保護層遭到破壞，從而失去其原本的保護作用。此外，天然降水都是從高處落下，然后進入土層滲透，現階段還沒有對應有效的控制與處理方式。

2.2 結合不利條件完成支護設計的計算工作

在實際的施工過程中，運用格構式的錨桿擋墻方式對于分層施工有著一定的要求，需要在完成錨桿張拉以后，再進行下一層土方的開挖與施工，這一要求也會在一定程度上影響到施工進度。同時，連接豎向格鋼筋有著一定的難度，因此很難在施工過程中得到有效控制。在實際操作時，一般需要按照以下步驟進行：因為建筑工程施工需要以級為單位，因此需要將邊坡以8～12m 的豎向間距劃分為級，并在相鄰級中間的合適位置處設置好平臺。在設計過程中，需要充分考慮施工現場的不利因素，從而在充分考慮邊坡穩定性與安全系數的基礎上進行適當調整。

圖2 格構的結構形式及其布置

2.3 使用強夯法時應注意的問題

強夯法具備施工便捷、工期短、成本低廉的顯著優勢，因此廣泛應用于山地填土的地基處理工作，尤其在大面積深層填土方面取得了優良效果，但同時也需要采取合理有效的措施，對以下問題進行有效規避：①在使用強夯法對地基土進行處理以后，地基土的均勻性將有所降低；②建筑物及道路的地表土需要被挖除，而該部分土體具備優良的強夯效果，因此造成了嚴重的表層土浪費問題；③為了有效避免填土邊坡夯塌的問題，結合坡面下方填土較松散的問題，需要避免在陂肩1～2m 的范圍內設置夯點的情況，以切實保障邊坡的穩定性。同時，施工時，在邊坡外部3～5m 位置處也應該填適量土，并需要在強夯結束后將這部分多余的填土挖除補充相應支護措施。因為在部分情況下，直接挖除周圍找坡填土，會對填夯基礎產生不利影響，因此需要增設簡易噴混凝土加固等支護措施。

2.4 山地填土地基易在局域范圍內產生不均勻沉降

因為小范圍的土料粒徑較為統一，是級配較差的填料。在應用強夯法的過程中，可以得到兩種顆粒：表層細小顆粒，得到密實的土石混合料；下層為大粒徑、大孔隙的碎屑或碎石，這種地基雖然承載力得到了保證，但需要面臨孔隙率大帶來的不利影響。在降雨以后，碎屑的密實度提高，表層的土粒被雨水沖刷至碎屑的空隙中，其密實度進一步提高，從而引發了表層土的下沉開裂問題。且填石層在場地內的分布并沒有規律可循，因此整個施工場地的不均勻沉降問題具備隨機性。為了有效避免上述問題，需要采取合理有效的分層回填措施，即需要將土石料集中分散攤鋪，并需要將其厚度控制在2m 以內，同時要考慮上下層土料的粒徑搭配。

2.5 實行動態化的設計

在一定范圍內，山地地區的地勢地質也并不是完全統一的，而是變化明顯，而掩體結構特征無法提前得知，而是需要在開挖后才會顯現，即工程地質測繪結果不能代表準確的整體地質狀況，且開發商與施工單位在地質專業知識方面的實踐經驗也不足，這就要求專業勘察人員及時到現場進行指導，對施工工序與工藝進行監督。同時，勘察人員需要將實際獲取的地質特征與勘察報告進行對比分析，從中總結出存在的問題，將其中的不同之處及時遞交給設計人員，確保設計人員能夠及時進行調整與改善。

2.6 需要注意的細節問題

除了以上比較典型的問題以外，還需要對其他細節問題引起足夠的重視，現列舉如下：①邊坡的分級工作需要包含施工臨時道路這一部分；②不能直接在濾水管外設置金屬網進行過濾，以免出現金屬網遭受嚴重腐蝕的情況；③邊坡綠化中邊坡的傾斜程度不能過大，否則無法發揮出固土作用；④不能將格構梁過深地埋入土中，以免發生深層地基塌陷的問題；⑤對住宅區的道路進行爆破開挖時，要提前深埋好管線；⑥當高層建筑靠近邊坡時，在設計過程中需要將總支護的高度考慮在內；⑦如果填土層較薄，為了避免對下方原狀土造成破壞，不應使用強夯法進行加固，以切實保障其承載能力；填土層較厚，需要科學合理地設計擬建道路高差部分。（如：采用填土夯填車道措施時，應對填土車道側支護與結構架空車道綜合對比分析后確定道路采用方案。）最后，在設計過程中，需要對獨立基礎與樁基礎的造價進行合理控制，在此基礎上確定最佳的設計方案。

3 結語

綜上所述，山地住宅小區區別于一般的土木工程建設，在實際的施工過程中可能會呈現出不同特征，因此要求巖土工程設計人員結合實際情況，正確分析各階段的不同特點，從而制定出滿足經濟性與合理性的方案，確保山地住宅小區建設工作的有序開展。