坡地建筑结构设计方法及实践应用

坡地建筑结构设计方法及实践应用

发布时间：2022-08-21T09:01:34.461Z 来源：《城镇建设》2022年第4月第7期作者：王冲李金彪[导读] 位于地面以及坡度明显的建筑就是坡地建筑，现阶段，坡地建筑开始走进大众视野，

王冲1 李金彪2

1.中科华鲁土壤修复工程有限公司山东德州 253000

2.青岛市公用建筑设计研究院有限公司山东青岛 266000摘要：位于地面以及坡度明显的建筑就是坡地建筑，现阶段，坡地建筑开始走进大众视野，凸显出人与自然有机融合，还有着一定的景观以及生态效益。然而需要重视的是，和平地比较来说，坡地地形结构有着更为明显的复杂化特点，因此，要提高建筑质量，最重要的就是对坡地建筑结构进行科学设计。

关键词：坡地建筑；结构设计；实践应用引言

现阶段，我国对于坡地建筑并没有太多的重视，同时成型又能够直接应用的坡地建筑少之又少，再加上平地建筑实际结构又无法和坡地建筑相契合，所以在对坡地建筑进行结构设计之前，要加强分析坡地地形结构，保证坡地建筑整体质量。坡地建筑尽管是建筑，然而因为坐落位置有着一定差异，使得此建筑在结构方面和平地建筑天差地别，所以对于其结构设计和应用要做好研究。

一、坡地建筑设计内容（一）利用山体特点基于国土面积来说，大约三分之二部分全都是山地，而且不同地区城镇大多数都处于山地附近，所以坡地建筑设计往往是在山地区域展开。一般来说，山地区里并没有太多平地资源，所以坡地建筑在进行设计的时候不能从平地着手，在设计元素方面还要基于山体特点进行设计，比如山体植被还有地质景观，都能够放进设计过程，通过山体自身生态条件来加快坡地建筑健全绿化体系，增加坡地建筑整体人文还有景观价值，改善坡地建筑附近生态环境情况，增强坡地建筑整体舒适度。（二）处理好容积率容积率是区域建筑总面积和净用地面积之间的比率，同样是建筑面积毛密度的别称。一般来说，容积率被用于衡量建设用地的使用强度，和居民舒适度呈现出一种负相关关系，是大部分房地产开发商所高度重视的问题。地块容积率按照比例不一样适应各个类型建筑，比如0.8及以下地块容积率就可以建造别墅，1.0容积率就可用于高低搭配的多层建筑，而1.5和2.0容积率就可进行多层还有高层建筑。除此之外，坡地建筑设计过程中也要科学解决地块利用率问题，尽量把握好容积率，让其可以给建筑带来有利使用环境。（三）做好排水设计坡地建筑和平地建筑有一定差异性，因为建筑是在坡地上面，所以会被泥石流以及地震等各种自然灾害所影响，必须要对排水设计给予足够关注。在对坡地建筑进行排水设计的时候，要基于地质结构还有整体降水量，以及坡地具体情况，科学展开排水设计，保证排水体系自身高效性。同时，排水体系设计涵盖了雨水收集管道还有排水沟等，从而确保排水体系可以第一时间排出降水，防止降水和别的因素给山体结构带来不利影响。除此之外，还要对坡地建筑结构通风设计给予重视，其对排水设计同样产生极大影响。

二、坡地建筑结构设计方法（一）基础设计

对于建筑设计来说，基础设计是前提，不管坡地建筑，亦或是平地建筑，自身基础设计都要符合各种要求，而相关要求有沉降变形、上部建筑承载力，还有建筑稳定性。因为坡地地质构造极为复杂多变，所以坡地建筑就会发生持力层不均匀的现象。若是坡地地层较好，同时持力层埋藏浅，就可考虑天然浅基础的设计方法。这种方式优势就是开挖深度小，而且经济性显著，只要坡地建筑的上部结构给基础带来的荷载负担很小，那么天然浅基础就可以在坡地建筑结构基础设计中使用。然而若是持力层埋藏非常深，同时地形起伏太大，那么就要把天然浅基础换成深基础，确保基础设计能够科学且稳定。人工挖孔墩基础的经济性强大，质量方面同样比较好。然而在使用人工挖孔墩基础的时候，若是持力层埋藏距离太深，使用人工开挖手段会导致施工更加困难，从而出现安全隐患，所以此过程不能使用人工开挖，而是使用冲孔灌注桩手段，然而冲孔灌注桩不但有造价成本，且设备对于场地条件同样有着非常高的要求，所以在进行施工的时候要重点考虑是否使用这种方法，若是没有别的选择，那么就要借助优化设计最大程度把控住冲孔灌注桩整体施工比例。因为地质条件方面的不同，基础设计就会出现沉降现象，其是由于基础不均引起。一般来说，在对基础结构进行设计的时候，通常禁止地基存在性质方面的高度差别，然而因为具体地质情况十分复杂，如坡地地形基岩面显著起伏，就只能把多种土层当做持力层。所以对于此方法导致的基础设计分布不均问题，就要通过科学手段来优化土层支撑状态，防止出现沉降情况给建筑结构带来极为不利的影响。（二）挡土墙设计对于坡地建筑结构设计来说，挡土墙设计和建筑上部结构设计是息息相关的，所以挡土墙设计至关重要，在设计过程中一定要秉着安全科学原则。在进行挡土墙设计时，要提前掌握工程区具体地质情况，按照因地制宜原则，让挡土墙设计可以和区域地质条件有机结合。设计方式有两种：首先，采取让挡土墙以及建筑结构进行分离的方法，该方法可以有效明确受力方向以及基础，而且能够防水防潮，然而要在岩石层施工，不但会延长工期，同时还会导致造价成本显著提高，挡土墙以及建筑结构分离设计同样需要大量空间，导致建筑空间大大压缩。其次，基于建筑结构进行挡土墙设计，此方法和第一个方法有着本质上的差别，其是把挡土墙还有相关建筑设计为整体，所以不但可以减少工程造价，扩大空间范围，而且施工困难性也大大下降，然而防水防潮功能比较差。基于实际情况来说，坡地建筑的挡土墙具体设计要求极为严格，此要求在稳定性以及强度方面均有显露。从强度上来说，挡土墙必须要符合计算要求，整体单位面积可以接收住静止土压力还有水压力带来的荷载。还要使用科学手段确保挡土墙自身刚度稳定，比如在框架柱的地方设置钢筋混凝土扶壁柱等。而稳定性就要保证挡土墙承受了自身重力、土压还有水压作用之后依旧可以十分稳定，提高挡土墙稳定性手段主要是提高墙趾外挑尺寸，该措施可以提高加挡土墙抗倾覆力矩，减轻墙背土压力，而且还可以稳定土壤性质。值得重视的是，泄水孔设计和建筑结构防潮性息息相关，所以不让其置于墙内侧，而是要在挡土墙背面底部设置排水盲沟。（三）上部结构设计

坡地建筑结构设计要重视侧向上压力带来的影响，首先要获得集中力，然后算出结构整体实际参数。一般来说，坡地建筑在进行结构设计时要能够达到使用极限，同时要达到承载极限。因为坡地建筑往往会被承受风力以及地震所干扰，出现失稳、滑坡现象，给坡地建筑安全性带来风险。所以在对坡地建筑上部结构进行设计的过程中，要规避容易出现变化的边坡，提高施工质量。除此之外，还可用这几种方法：在结构上设计抗震缝；加大监测基础设计以及重视使用抗震方法。

三、坡地建筑设计实践应用

就湖北三峡职业技术学院宿舍楼设计来说，此宿舍楼是依托于山体进行建造，而长江流经宜昌，所以宜昌整体空气湿度非常高，在防潮通风方面要求极为严格。施工人员掌握了宿舍楼实际位置情况以及气候条件，继而对山体展开开凿还有修整工作，同时稳固结构，让山体符合宿舍楼实际建设要求，在规避沉降情况的同时，让其有景观价值。设计挡土墙的时候，把挡土墙和建筑依山部分组成了整体，确保宿舍楼可以第一时间使用，为提高通风防潮作用还制定了别的手段。在解决基础结构的时候，通过砖混结构还有褥垫层的措施来提高基础结构整体质量还有稳定性，保证宿舍楼质量。

结语

综上所述，在经济发展下，坡地建筑数量上升，然而其结构和平地建筑大不一样，导致其设计方法比较特殊，不但要做好防土墙设计，还要有良好的通风防潮条件，所以在结构设计方面要有足够灵活性以及应用型，保证坡地建筑整体符合安全标准，同时提高工程质量。

参考文献：

[1]王翔.坡地建筑结构设计方法及实践应用[J].建筑技术开发，2021（06）：17-18.

[2]薛晓娟，江毅，林乐斌，等.坡地建筑结构设计的关键问题与应对方法[J].建筑结构，2021（13）：59-64，14.

[3]林清亮.坡地建筑结构设计问题及设计要点[J].四川水泥，2020（08）：304-305.

作者简介：

王冲（1987.09—），男，汉族，山东青岛人，本科学历，中级工程师，研究方向：结构设计。