某山地建筑小区地基_基础_边坡设计及地质灾害防治

福　　建　　建　　筑

Fujian A rchitecture&Constructi on

Vol・98

No2・2006某山地建筑小区地基、基础、边坡

设计及地质灾害防治

李玉汕

(福建省建筑轻纺设计院　福州　350001)

摘　要:本文通过对山坡地某建筑小区的地基、基础、边坡设计及地质灾害防治,探讨如何在坡地上利用深、浅基础相结合,同时对边坡进行合理防治,保持排水系统的有效运行,避免山体滑坡,保证建筑物的安全可靠。

关键词:山坡　人工挖孔桩　浅基础　支档结构　截洪沟

中图分类号:T U470.3　　　　　　文献标识码:A　　　　　　文章编号:1004-6135(2006)02-0053-02

The D esi gn O f Ba se、Founda ti on And H illsi de,And Preven ti on O f Geology D is a ster O f

Cert a i n M oun t a i n V ill a Bu ild i n g On The H illsi de

L i Yu Sun

(Fujian A rchitectural&L ight Fextile Design I nstitute Fuzhou350001)

Abstract:This article is discussing on how t o utilize the combinati on of deep and shall ow base and reas onably p revent and contr ol the hill2 side border t o keep the drainage syste m work effectively,avoid landslide and guarantee the safety and reliability of the building,by the de2 sign of base,f oundati on and hillside,and p reventi on of geol ogy disaster of certain mountain villa building on the hillside. Keywords:H illside,Manual-digged hole p ile,Shall ow f oundati on,Retaining structure,Fl ood-cutting channel

1　工程概况

某小区位于宁德市104国道西侧,与宁德市军分区隔路

相望,用地面积30亩,总建筑面积约3万平方米,小区内拟建16幢3.5层～6.5层住宅,均为现浇钢筋混凝土框架结构。基础采用柱下基础或人工挖孔灌注桩,电算程序为T B2 S A6,抗震设防烈度为6度,场地类别为Ⅱ类,框架抗震等级为四级。

2　场地工程地质条件

该小区位于山坡地上,属丘陵、坡地地貌,场地地势起伏较大,地面高程在40m～65m之间,岩土体分布自上而下依次为:①素填土,松散,主要为残坡积粘性土,为近期场地开挖堆填土,场区局部分布厚度0～5.9m,承载力标准值f

k

=70kpa;

②坡积粘性土,呈软塑～可塑,局部硬塑,场区内局部地段缺

失本层,厚度0～11.3m,承载力标准值f

k

=160～180kpa;③残积砂质粘性土,呈可塑～硬塑,厚度0.9～22.8m,承载力标

准值值f

k

=200～250kpa,人工挖孔桩的极限端阻力标准值q pk=1000kpa;④强风化花岗岩,厚度1.0～18.3m,顶板埋深3.4～27.5m,f k=500kpa,q pk=2000kpa;⑤微风化花岗岩。本场地仅在一个孔测到地下水位,埋深21.4m,其余各孔均未测得地下水位。综合该场地地质状况,除地层起伏大、岩土层分布变化大外,未发现如崩塌、危岩、滑坡等不良地质现象,场地适宜拟建项目的工程建设。3　基础设计

由于小区座落在山坡地段,我们依据尽量减少土石方开挖量,土石方量挖填尽量平衡,减少外运,少做挡土墙,以节省工程造价,又确保山坡稳定的原则,因地制宜大致将小区划分为不同标高的3个区域,其中两个基本上处于挖方区,一个处于填方区。

在挖方区进行基础设计时,选用③残积砂质粘性土为持力层,采用钢筋混凝土基础,而在1#、2#、5#、6#、7#楼的东侧靠边坡地段(建筑外墙到坡顶的水平距离a≥8m)或在不同标高台地相交处(高差<6m)较高台地建筑一侧挖2-4排人工挖孔灌注桩,桩长约8～14m,桩端持力层为③层将上部荷载通过人工挖孔桩传到深层,以保证建筑的稳定性如图一。采用挖孔桩即能降低工程造价,易于清除孔底沉碴,减少建筑沉降,又无地下水便于在山坡地施工。考虑到相邻浅基基底应力扩散对桩基的影响,我们除了考虑人工挖孔桩通长配筋外,在按公式计算基桩的竖向承载力设计值R时,对于柱下单桩考虑桩基重要性系数1.1外,再人为地不乘以放大系数1.2即R≥1.1Nmax。根据地质资料提供的人工挖孔桩桩基参数,孔径采用800～1100mm按照底层框架柱轴力的大小,依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的要求设计不同的扩大头直径(约1400～3000mm)并控制桩端扩大头直径Do与桩身直径D之比小于3.桩尖进入持力层≥2m.经计算单桩承(总第98期)2006年第2期李玉汕・某山地建筑小区地基、基础、边坡设计及地质灾害防治・54　・

图一　　　　　　　　　　图二

载力设计值在1000～3900k N,满足一柱一桩的要求。由于采用了浅基础和桩基础,两者的埋置深度相差较大,且地基承载力远大于基础底面的荷载,所以地基土的压缩变形很小。

在某些楼房基础施工过程中,我们发现1#、2#、5#、6#楼有一宽2.5m、高3m,埋深6～7m的人工涵洞从地基中穿过,在现场放样时发现部分柱子落在涵洞之上如图二。在这种情况下,我们除了在建筑上进行调整,尽量拉大柱网尺寸,将柱子移到涵洞两侧的实土上,并采用人工挖孔桩,桩端持力层为③层,同时桩端应低于涵洞底标高,以保证建筑的稳定性。对个别因上部建筑功能需要,柱子无法移开,而直接落到涵洞顶时,我们采用加大地梁用梁抬柱的办法将柱子荷载通过地梁传到涵洞两侧的桩基上,最后传到深层。

在基础施工过程中,我们发现有些地段,用人工挖孔桩挖到4-5米时,即见坚硬岩层,无法挖下去,这时我们改用墩基础处理。

在填方区,一律采用人工挖孔灌注桩,为节省填方量,减少覆土对桩产生的负摩阻力,我们根据不同地段,分别采用1 -2层吊脚楼形式,将地面层架空,架空地面以下大约每3米柱高设一道拉梁,以减少柱子的计算长度。

4　边坡支护及山体排水设计

根据该小区建设用地地质灾害危险性评估报告,拟建项目在今后的建设过程中及建成后,为避免边坡发生滑塌等地质灾害,应对人工边坡进行防治,并保持排水系统的有效运行。

我们在小区的东缘地坪标高比紧邻的东侧小路高约1.3～1.6m,修建一道浆砌石挡土墙,在小路的东侧北段下方为斜坡地貌,斜坡坡度30-35°,均为原状土,其上种有竹林、山木、草丛、天然植被良好,予以保护;在东侧南段为人工陡坎,高约12m,为避免发生地质灾害,设置挡土墙;在小区南侧为人工陡坎,高约6～7m,主要为人工堆填土边坡易发生崩塌,设置一道长约100米的浆砌石挡土墙;小区西侧自然坡度约15-18°,相对高差小于5米,不易发生滑塌等地质灾害,仅在局部设置高约2米挡土墙;在小区北侧段已形成高约16～19m的人工开挖边坡,坡度约60-80°,岩土体为坡残积粘性土,易发生滑塌地质灾害;其上方斜坡平均坡度约20°,相对高差约15米,坡残积土浸水饱和剪切试验结果为:坡积粘性土C平均值为23kpa,Ф平均值为12°;残积砂质粘性土C= 16.1kpa(标准值),Ф=27°(标准值);地下水贫乏,表土植被比较好,不易发生地质灾害,因此我们决定在其下段修坡,使其坡度小于35°,设计一座长约110米的浆砌石护坡。其上段即利用天然植被不另设人工护坡,以节省工程造价。在小区内各台地之间高差2-6m,均为人工土质边坡,坡度近乎直立,在地表水和土层自重,附加荷载等作用下,易发生滑塌,均采用浆砌石挡土墙。

根据场地地质勘察报告知,本场地仅在ZK10孔测到地下水位,埋深为21.4m,其余各孔均未测得地下水位,因此要保证边坡的稳定性,除了在结构设计上采用挡土墙、护坡外,还要做好山体地面排水工作。地面水来源主要是雨水,当雨水渗入岩土体,岩土被水饱和、软化,增加了岩土体的重量,降低了土体的抗剪强度,当水渗入岩土体到一定程度,就会引起滑坡。因而必须要进行山体排水工作,具体做法是在小区的北侧(傍山坡)坡顶开设一条长约160米的截洪沟,使山坡上的雨水不往小区渗流,及时从截洪沟排向市政管网,而在小区内部设置多条暗沟,在挡土墙或护坡坡脚处设置截水沟。支挡结构本身沿横竖两个方向设置Ф100排水孔,孔间距3米呈梅花形布置,排水孔向外倾斜,并在支挡结构后侧做好反滤层,以免土颗粒被水带走。这样采取有组织排水,将小区内雨水及时排出,不积水,避免滑坡的可能性,在小区内两个排水井前均设置雨水沉淀池,以免堵塞。

5　结束语

本文通过对地形地貌起伏较大的山坡上的住宅小区的设计,体会到在复杂地形地貌单元上进行建筑结构设计时,要充分利用地质勘察资料及地质灾害危险性评估报告,并结合工程的具体特点,因地制宜地灵活采用深浅基础相结合的方式来解决建筑基础承载力,沉降变形及边坡稳定的问题,以达到建筑即安全可靠又经济合理的目的。同时对边坡进行合理防治,保持排水系统的有效运行,避免诱发滑坡等地质灾害。

本工程一期已于2003年初竣工交付使用已近三年,经受了多次台风暴雨的考验,未发现建筑物沉降开裂等不良现象,挡土墙及护坡也未见变形迹象,表明该设计是成功的。

参考文献

[1]建筑桩基技术规范JGJ94-94

[2]建筑地基基础设计规范G B50007-2002

[3]全国民用建筑工程设计技术措施(结构)中国计划出版社2003年出版