坡地建筑地基基础设计及地质灾害防治

摘要：地基基础是土木工程中非常有挑战性的基础领域。尤其是在坡地地区设计地基，复杂的条件带来很大的难度。本文将从建筑、勘察、施工等不同的方面来研究坡地建筑的基础设计，尤其是对几种主要设计进行分类说明，并且根据实际情况提出此类地区对地质灾害的防治措施，这对地基基础研究和灾害防治具有重大的经济意义和社会意义。

关键词：坡地建筑；地基设计；地质灾害防治

中图分类号：TU47文献标识码： A

现代土木工程对复杂的工程地质情况要求越来越严格。坡地建筑的地基土类型变化较大，在复杂的山地地形地貌上进行建筑结构设计就一定要充分考虑各种因素的影响。比如利用地质勘察资料及地质灾害危险性评估报告，因地制宜地采用深基础和浅基础相结合的方式来缓解建筑基础所承载的力量、解决建筑物的沉降变形和边坡稳定的问题，同时还需要对边坡进行合理的勘探、建筑和防治，保持排水系统的有效进行，避免诱发泥石流滑坡等地质灾害。地基基础设计恰当与否，关系到整个工程的质量、投资和进度，探讨地基基础设计问题，有利于保证建筑物的安全、经济和合理。

一、坡地建筑设计时应关注的因素

1、山体特征

由于山体建筑的平地是有限的，所以大规模的绿化空间和广场不容易做到，我们大可不必将平地建筑的一些设计元素强加在坡地建筑里面。而应该根据坡体所存在的条件，充分发挥坡地山体应有的特性，创造一些另类的坡体建筑。

2、坡地建筑的排水

及时关注雨水的收集，山体的排洪是在坡地建筑规划的最早期所必须考虑的问题。使排洪沟和雨水收集管道与园林环境相配合，将技术上必须使用的排洪沟转为有利环境绿化，提高审美的一部分。在坡地上设计管网的时候，要非常注意管网的走向，坡地上有的地方管网不能走。避免排水管穿越挡土墙，形成大的跌落井，同时充分利用原有地表水排放系统，减少雨水管长度，适当做明沟排放。

3、坡地建筑的通风防潮

由于是建筑在山体之上的建筑物，所以解决通风防潮问题必须受到关注。一般采用把山体和建筑的外墙托开的方式。托开之后，后面做挡墙或放坡，那么外墙和后面的放坡和挡墙之间是空的，两个端头就可以开通风的洞口，让空气能够流动，这样背后潮湿的问题就可以得到很大的缓解。挡土墙是做坡地住宅无法回避的一个问题，由于挡土墙本身的造价非常高，所以对挡土墙最好就是控制其高度，可采用分台部、顶部放坡等方法降低挡墙高度。六至八米以上挡墙不宜采用重力式挡墙。挡土墙的长度一般采用分台的方式，一般建筑密度越高，挡墙就越多。对于建筑过程中所需要的土石方，开工前应仔细设计总图，综合平衡每栋建筑标高、道路坡度，核对每一栋楼的标高和道路的坡度，确定开挖比例和坡度大小，避免大挖大填。

4、道路

要严格控制道路的总长度和宽度，根据场地特点设计路网结构和断面结构，路基尽量放在挖方地带，合适的时候还可以采用桥作为变通的交通方式。使自由式的路网与总图布局和场地情况结合。

二、坡地建筑的地基基础设计

建筑地基基础设计基本规定、土的物理指标和分类、地基中的应力、地基变形的计算、土的抗剪强度与地基承载力、挡土墙的土压力、天然地基上基础设计等都是在坡地建筑过程中应当考虑的问题。根据建筑地基基础设计规范的要求，坡地建筑基础设计应满足上部建筑的承载能力、上部建筑的沉降变形、建筑整体稳定性等要求。

边坡深部大变形监测系统主要有智能石头和全张量磁力梯度仪。采用磁性物质制作智能石头具有不受雨水、泥石流、撞击等环境影响，不需要维护，可监测边坡滑移的中后期大变形等优点。增大智能石头的磁矩、改变全张量磁力梯度仪的位置进行调整，对于进一步研究并应用到边坡深部大变形等监测活动具有重要意义。

当持力层埋藏较浅且分布均匀时，天然浅基础是一种经济合理的基础形式，开挖深度小，工程造价低。当持力层埋藏相对较深，由于地面分布起伏变化，上部结构传至基础的荷载较大时，可采用人工挖孔墩基础，不仅能提供足够的承载力又有良好的经济性。当基岩埋藏很深时，人工开挖的施工难度较大，建议采用冲孔灌注桩、可适应较深的持力层，但工程造价相对较高。

坡地地区的不均匀沉降是施工的一大问题，为了提高坡地建筑的质量需要注意以下几点问题：一、同一结构单元基础不宜设置在性质截然不同的地基上；二、同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基。

三、坡地建筑地质灾害的防治

1、对于地质灾害的防治，应根据成灾特性，对不同类型的灾害采取不同的对策。突发型地质灾害多有前兆,因而考虑防灾对策时,最好在研究成因机制的基础上之上,理清其发生的规律,及时抓住前兆现象,有效地预测灾害的发生。对于缓变型灾害,则根据其对自然环境的依赖性及受人类活动影响显著的特性,着力对环境的保护及治理,控制人类工程活动。

2、地质灾害的治理要针对其致灾主控因素而采取防治措施。如长江三峡黄腊石滑坡的治理,经专家研究认为：水动力条件是黄腊石滑坡灾害成灾与否的主控因素,因此采用了疏排地表水、地下水的治理方案，效果明显。

3、环境的适应性对地质灾害的治理具有重大的影响,地质灾害的发生与否在某种程度上受环境制约,同时地质灾害的发生又改造和影响了地质环境。人类工程的目的是改造自然环境以适应人类生存需要,然而由于设计时未考虑环境适应性而事倍功半,甚至因工程而破坏环境的事例屡见不鲜.对于坡地建筑，就更要注意坡体的环境及其周围的条件，预防山洪、滑坡和泥石流等自然灾害的发生。地质灾害治理工程也是人类工程之一,亦必须适应环境条件，重视工程措施的环境适应性。

4、治理方案通常只是针对单个灾害和局部环境条件制订的。但灾害自身具有系统关联性,外部环境亦有区域相关性.故对于单体灾害实施的治理往往不能从根本上解决问题。假设对某一滑坡体实施治理,采取削坡减载、锚固、排水等工程措施,对此单体滑坡而言固然是有效的。但从整个山地地区来考虑，滑坡灾害为崩滑流,其具有群发性,一旦遭遇暴雨季节,全流域崩滑流灾害群发,那些经治理的滑坡仍可能被触发成灾。所以,灾害治理方案的确定应考虑区域性地质灾害特性,对群发性灾害要综合治理,治理效果力求达到全局稳定。鉴于地质灾害系统的复杂性,防灾系统工程的实施必然是艰巨的,需气象、地理、环境等各学科的携同努力。系统工程实施的保障是政府职能机构的重视及全民防灾意识的提高的体现，同时还需要政府资金的投入以及高科技的实际应用。

5、为了解决不均匀的沉降可在基础与岩石接触区域采用褥垫层进行处理，褥垫可采用炉渣、中砂、粗砂等材料，使基础在此有一定沉降量以均匀土层与岩层之间的沉降差。也可以采用墩基础和浅基础结合的形式，持力层均在基岩上。在基础下布设岩石锚杆，以解决基础滑移问题，锚杆应满足抗拔承载力要求，相邻柱的基础高差应小于两基础的水平距离。

结语

本文主要针对坡地建筑地形复杂多变、区域性强、处理复杂等特点，提出了在地基设计中应当注意的问题，列举说明了坡地建筑的规划和样式，根据地基土层或岩层的形成年代、成因和工程性质，进行岩土工程条件分区，在以地貌为分区的基础之上，根据持力层的特性，剖析了各区工程地质问题，以便更好地经济、合理地设计山地建筑的基础以及防治地质灾害发生。

参考文献

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