山地建筑結構設計若干問題討論

2019-08-01


鄭建東

廣州瀚華建筑設計有限公司   總經理

廣東省超限抗震設防審查專家



山地建筑項目展示

MOUNTAIN BUILDING


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1. 總圖布置原則


  • 避免大挖大填,盡量依山就勢,必要時采取結構架空處理

  • 進行地質災害危險性評估,規避不良地質區域,根據評估結果進行設計

  • 總圖豎向設計避免一級高差過大的分階,采取多次分級消化高差

  • 注意建筑物(地下室)不宜截斷原有山地地表及地下水天然通道

  • 調查能否占用紅線外場地進行放坡,合理確定建筑物退紅線距離


排洪渠走向建議

場地內主排洪渠總長度約 800米,與現有規劃的一棟高層住宅位置沖突,應調整該棟住宅位置;


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南側別墅區規劃調整建議

1. 別墅布置應避讓主排洪渠位置

2. 別墅區道路調整為盤山彎路,加大抬升高度

3. 別墅樓棟擺放盡量平行于等高線

4. 各棟別墅標高沿道路逐漸抬高,減少陡坎

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2.場地水土流失防范


  • 合理設置截洪溝及排洪渠

  • 注意邊坡(尤其是填土邊坡)的坡面硬化或綠化,防止雨水沖刷導致水土流失甚至崩塌

  • 注意建筑物架空層下方的填土流失導致的周邊場地、路面沉陷

  • 大面積深厚填方區應設排水盲溝, 避免填方浸水軟化形成整體滑坡或泥石流

  • 填方區應同時注意地表截排水、地表硬化、土體加固,地下水泄排等措施

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3.基礎選型


  • 山地建筑基礎造型要重點考慮水土側推力、地基穩定、相鄰基礎相互影響、施工可行性等幾個問題

  • 最低一排建筑物若位于挖方區,優先考慮采用淺基礎,以發揮淺基礎水平力比相對大的優點

  • 其上各排建筑物由于需要穿越邊坡可能的滑動面,并避免對相鄰基礎的應力重疊影響,宜優先選用施工適應性強、水平承載力大的灌注樁基礎

  • 應勘探分析山體存在的巖土薄弱滑動面、天然穩定坡角等,基礎端部應穿越以上界面;基礎應對滑動界面以上的土體進行抗滑抗推設計;基礎應考慮土體傾覆彎矩引起的附加拉壓力

  • 相鄰多級臺地應進行整體穩定性驗算


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4.抗浮設計


  • 原則上可采取地表硬化并截排水,地下疏水層自重排水的方案,釋放山地建筑地下室水浮力

  • 應進行地下水滲流分析,確定疏水層及排水盲溝設計

  • 臨近山體一側的地下室底板及側壁,即使采取了疏排水設計,仍應根據滲流分析的不利結果,考慮一定的抗浮水頭進行抗浮設計


自排式疏排水不同設計方案

1. 在地下室側壁外側設排水肓溝

2. 在地下室底板下設網狀分布排水肓溝

3. 在地下室底板以下鋪設局部疏水層

(疏水層內設排水盲溝)

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自排式疏排水不同設計方案

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5.地下室設置


  • 根據原有地形合理確定地下室范圍及層數,避免大挖大填

  • 最低階地下室底板宜低于室外地面,為整體地下室的抗推提供被動土壓力抗力

  • 各階地下室宜根據山地坡度,采取分階退進的方式,將一個大的高差土壓力分解成若干個小高差土壓力荷載

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6.擋土墻及邊坡


  • 原則上建筑物只擋開挖肥槽內的回填土,不擋山體邊坡的土壓力:即山體邊坡必須自穩,不利用建筑物水平抗力富余

  •  山體邊坡的設計應根據主體結構的要求來考慮允許變形

  •  建筑物支擋回填土的高度也不宜過高,一般別墅2m以內,多層2~3m,高層4~6m,整體計算時應考慮填土荷載對主體結構的不利影響

  • 填方區應做好地表硬化及排水,填土內應設排水盲溝,減少填土泡水對巖土參數及側壓力不利影響

  • 可考慮采用填土自平衡的卸壓設計

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7.結構抗扭設計


  • 扭轉位移比可根據平動位移的情況大幅放松,改為控制平面扭轉角,放松的具體程度可參考省高規規定外推(如A級高度剪力墻結構,層間位移角在1/1600和1/800之間時,扭轉位移比可放松至1.8),并補充性能設計

  •  結構布置上加強高吊腳部分的水平剛度,減少上下接地端的水平剛度差異

  • 加強措施:加強分擔計算水平力較多的上接地端豎向構件延性;放大(放大系數1.1以上)分擔計算水平力較少的下接地端豎向構件水平力;加強相應樓蓋

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扭轉位移比放松思路實例:

1. 剪力墻結構參照省標當層間位移為1/1600時,扭轉位移比控制值取為1.8,可結合建筑物的層高和平面尺寸,推算出建筑物在該情況下的平面扭轉角

2. 當建筑物的層間位移進一步減小時,如控制結構平面扭轉角不變,可以預期結構是更安全的;而此時應平動位移的減小而導致扭轉位移比大于1.8,認為是可以接受的

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8.若干設計參數取值


  • 主體結構高度:吊腳結構自最低點算起,掉層結構可按大多數豎向構件(80%)的嵌固端算起

  • 風荷載應根據荷載規范考慮地形條件的修正

  • 地震作用應符合抗規及高規的規定,不利地段應考慮地震影響系數最大值的放大(1.1~1.6)


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9.主體結構基礎與

構筑物基礎的協調


  • 主體結構基礎、擋土墻基礎、設備管溝基礎、園林構筑物基礎應進行水平及豎向的協調,保證空間上的規避

  • 施工組織上通盤 考慮,避免工作面打架基至返工及成品損壞

  •  填土區室外機電管線宜采用主體結構外掛的方式,避免填土沉陷的不利影響,也避免與園林基礎的沖突

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10.外露結構的建筑處理


  • 總圖及單體設計階段(尤其結構專業)要求園林專業及時介入

  • 擋土邊坡的立面設計及綠化

  •  吊腳外露結構的立面處理

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END.瀚華其他研究總結


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轉載于CCDI高成結構公眾號

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