浅析山地建筑设计要点和施工管理经验

【摘要】随着当今社会的加速发展，山地建筑的建设将成为不可或缺的一个重要项目类型。文章主要从山地项目中场地和建筑的竖向设计、排水设计、挡墙支护设计三点进行详细阐述，探讨一下山地建筑的设计要点和施工管理经验。

【关键词】山地建筑；竖向设计；排水设计；挡墙护坡设计

我国国土面积广阔，但耕地只占13%，而我国众多的人口却与之形成了尖锐的矛盾。在这种紧张的形势下，耕地便成为了保障国家粮食安全的宝贵战略资源，特别是当前党中央提出守住全国不少于18亿亩耕地红线的特定历史条件下，保护耕地就显得尤为重要。我国国土面积的2/3是山地和丘陵，因此利用山地和丘陵地区，开发山地建筑将势必成为我国未来大的建设发展趋势，进行山地建筑的设计研究和建设具有非常广阔和积极的意义。山地建筑设计研究是一个综合性的研究课题，它涉及建筑学、规划学、地理学、生态学、环境学以及工程技术等多个相关学科的内容，在此，笔者通过自己近年来的建筑设计心得和施工管理经验着重对山地建筑设计过程中的几个重点方面进行简单阐述。

一、场地和建筑单体竖向设计

（一）场地竖向设计是民用建筑设计中的十分重要组成部分，不可或缺，对建设项目起着非常关键的综合控制作用。缺少或设计不合理的场地竖向设计会给建设项目带来大量问题，例如加长建设周期，增加建设投资，影响建成后的使用，甚至造成生命财产的损失（滑坡、水涝、火灾、疏散、交通等）。特别是山地项目竖向标高变化大，场地竖向设计的重要性尤为突出。目前在很多建设项目设计中存在诸如此类的问题：在山地项目进行场地竖向设计时，将山地地形当作平地设计，一味地追求场地平整，造成整个项目挖方工程量太大，直接导致建设投资成倍增加，并且给施工带来很大难度，同时采用爆破等手段进行地形处理，也将给周围环境带来不利影响；忽视山地布置房屋时尽量采用天然基础的经济性，不看地形图的标高值就进行总图布置，待方案确定后再由结构专业去处理标高，或者把大片挖方区域布置为建筑的地下车库；因建筑单体进深太大占据了多条等高线，增加挖方工程量，却误以为地形图不准确等。产生这些问题的原因纠其根本是忽视了总图的设计作用，忽视了场地的竖向设计。如何更好的进行场地的竖向设计，笔者总结为以下几点：

首先是要进行地形地貌分析，读懂地形图。地形图上的等高线、陡坎、边坡、冲沟、挡墙、现状管线都是重要的信息，合理利用将极大的节省工程成本。在进行地形地貌分析的时候，首先要确定场地的高程差，查看场地的地势走向和典型的地貌特点，了解场地的植被分布情况，特别是一些山区还有一些古迹，这些因素都要考虑在内。

其二是要对工程项目的场地进行水文地质分析。一方面通过查看档案资料并进行实地勘测，了解施工场地岩土层的性质、厚度、走向，通过模拟分析了解其承载力。另一方面，要对场地的水质、水位、地表径流、洪水位置等进行研究。

其三是要认真分析工程项目周围的交通情况。山地建筑地处山区，交通不便，我们必须根据场地周围的交通情况，合理选择主要的交通运输方式，为项目施工的顺利开展设计科学合理的运输方案。

（二）建筑单体竖向设计的作用。山地建筑在平面规划布局中一般采取化整为零的方式，依据建筑的不同功能区域进行合理划分，将不同体块分设与不同标高处，而后利用道路连廊等交通手段进行联系，体现错落有致的设计效果。主要的设计手法包括：1）建筑体量宜小不宜大，规模较小的建筑采用一层地面整体一个平台的处理方案，周围设挡土墙及护坡；而规模较大的建筑及建筑群宜结合现有地形分台（由不同标高组成）处理，减少土方工程量，建筑周围主要解决人行、车行、绿化景观之间的关系；2）建筑的布局必须和地形完美结合，以顺等高线设计为主，如建筑布局垂直等高线设计时，可采用底层顺应地势做减层设置，局部空间采用架空设计，随着地势的变化设置不同标高的出入口，不同层面的交通通过廊道连接，建筑内部空间逐层跌落等处理手法；3）建筑地下室设计宜选凹地，标志性建筑宜选凸地；4）建筑荷载大选挖方地段，建筑荷载小选填方地段等等。建筑本身进行合理竖向设计的同时，还必须考虑与道路、排水、市政管线、挡土墙、护坡、景观绿化相协调，只有建筑单体与竖向与环境有了完美的结合，才会提高建筑的品味，体现建筑的艺术性。美国建筑大师赖特设计的“流水别墅”就是这方面设计的典范。

二、场地和建筑排水设计

在山地建设项目中，场地的安全显得尤为重要。近年来由于防灾设计不当造成的人民生命财产损失时有发生，地下车库被水淹、泥石流滑坡等水文灾害屡见不鲜，这些问题都是可以在早期的场地和建筑排水设计中尽量避免或减少。尤其是场地排水设计对整个山地项目基地的安全影响较大，基地防洪标准的确定，防洪堤的标高，截洪沟的设置，排水沟的有效组织，都对基地的安全起着至关重要的作用。场地排水首要考虑的是利用自然高差和坡度，尽量保持污水的重力流方式。在山地项目立项初期就应收集地质报告，以确定管线的埋深；收集当地气象资料，以确定风向，要避免需要通气的污水设施位于上风口。化粪池位置应尽量设置在远离主要建筑处，减少对业主的影响。排水方案应在确定单体方案和道路方案后开始进行，可避免不必要的返工。从经济上考虑，山地建筑总体造价比平地建筑至少高出20%，排水方案就应从管道埋深、敷设位置到构筑物的布置，以及后期运行管理上进行经济比较，务求不增加额外的不必要造价。为减少土方量，山地地区的竖向规划中往往会出现某段道路路面标高高于相邻地块标高的情况。此时不应为了使地块内雨、污水自流排入管道而降低本段管道埋深，否则会降低整个系统的管道埋深，增加工程造价。这些地块内雨、污水可通过其它地块或公共绿地敷设至能接入排水管处再行接入，若确实无法接入，则需将雨、污水用泵提升后强排至市政排水管网。

三、场地护坡及挡土墙设计

护坡及挡土墙的设置方案，对建筑物的安全也起着决定性的作用。一般山地建筑场地所处地形较为复杂，场地平整工程量巨大，常常不可避免的因开挖或回填而形成较多的边坡。这些边坡的存在导致山地建筑的设计和计算更为复杂。如何处理好建筑物与边坡的关系以及考虑建筑物的整体稳定性等都是山地建筑设计所应考虑的重要问题。边坡开挖应按照遵循地质，少修挡墙多护坡的原则进行。在不同标高处理中，优先采用护坡方式解决，以避免建筑与自然地形的冲突，使二者更为自然和亲切。边坡的处理因为用地限制不可能都采用坡率法自然放坡，经常需要通过设置挡土墙来达到稳定土坡、减少挖土方量、满足建筑使用要求等目的，在用地紧张的区域，采用挡土墙处理，对于高度较大的挡土墙采用分台或挡土墙结合护坡的处理方案。

结 语

综上所述，随着我国人口持续增长与建筑用地总量有限的矛盾的日益升级，有效开发山地建筑将成为行业内未来发展的主要趋势，也是切实满足人们对生存空间广阔需求的现实保证。因此我们只有不断融合各个相关学科中涉及山地建筑设计的方面，全面开展山地建筑设计和施工管理的研究，才能真正实现山地建筑的可持续发展。

参考文献

[1]徐雪亚. 山地别墅景观营造中的水处理[J].中国园艺文摘，2011（7）

[2]张伯榕. 山地建筑设计的必要性及设计方法探讨[J].山西建筑，2012（3）

[3]昝永航. 山地高层住宅建筑设计方案探讨[J].中华民居，2014（3）

作者简介：林森（1978.07-）男，青岛市建筑设计研究院集团股份有限公司，工程师；

崔润库，男，山东省青岛联创建业建筑设计有限公司，工程师。