尹雪
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黑龙江省·哈尔滨市150000
摘要：山地建筑具有落差大、地质条件复杂、地形陡峭等特点。为满足人们出行需求，建筑上往往采用阶梯式布置，并利用盘山通道连接各级台地，场地中会形成人工边坡及自然边坡。该类边坡具有高差大，支护空间小，对支护设计提出了更高的要求。基此，结合山地建筑项目探讨采用与结构措施相结合的边坡支护设计方案，以节省工程造价，提高场地空间利用率并兼顾景观效果。实践表明，该边坡支护工程达到安全、经济、美观的效果。
关键词：山地建筑；结构措施；边坡支护；优化设计
中图分类号：U416文献标识码：A
1 引言
山地建筑——从建筑学的角度的定义是建于地表不同地形坡度的建筑；从结构工程学的角度定义为是底部竖向构件的约束部位不在同一水平面上且不能简化为同一水平面时的结构。随着我国城市化进程的深入，开发山地建筑成为了拓展土地资源、节约耕地的一个重要手段，而山地建筑设计项目将会成为不可或缺的一个重要项目类型。因此，探讨山地建筑设计有着十分重要的现实意义。本文从结构工程师的角度，从规划、建筑、结构3个方面对山地建筑设计的要点进行梳理，并结合具体项目对山地建筑的设计进行探讨。
2 对山地建筑的理解
山地建筑根据接地形式的不同，分为掉层、吊脚、附崖、连崖等四种结构形式，其中最为常见的为掉层结构和吊脚结构，均属于竖向不规则结构。由于山地建筑与边坡结合在一起，边坡与建筑主体一般是由岩土工程师和结构工程师分别设计，二者相互配合才能形成一个好的山地建筑。边坡的稳定和变形对结构的安全至关重要，对于土质边坡或后期回填土形成的边坡，一般并不能满足主体结构承载力和位移的要求。合理的选择基础形式，减少土方开挖回填量是山地建筑经济性的关键。《山地建筑结构设计规程》（征求意见稿）建标〔2016〕247号虽然明确山地建筑包括山地剪力墙结构，但在计算分析、计算模型的确定，参数的选取，构造方面的规定等，明显更适合框架结构。
3 山地建筑形态设计要点
山地建筑的形态特征，应取决于山地建筑所存在的山地环境，其形态设计应考虑山地的坡度、位置、走势、自然肌理等因素。为了保护山地的原生地貌，倡导建筑采取“减少接地”的接地形式；合理利用山地的高差，提倡“不定基面”的原则；与山体形态的协调，提倡建筑要“随山塑形”，使建筑形态与山地环境相适应。按照地可以山地建筑的形态可归纳为3种类型——地形适应建筑、建筑适应地形、建筑和地形互相适应。在山地建筑的设计过程中，针对同样的地形条件，往往可以应用不同的形态设计，建筑师与结构师应该对不同接地设计的效果进行综合评估。
4 山地建筑结构设计要点
4.1 承重结构加固
承重结构的加固能够提升房屋的承重能力，加强房屋机械强度，在进行承重结构加固时首先应当进行面层的加固施工，面层加固的方法有两种，第一种方法是进行水泥砂浆面层加固，第二种方法是钢筋网水泥砂浆加固。在进行水泥砂浆进行加固作业时，其加固厚度应保持在2cm~3cm之间，并且在水泥砂浆涂抹的过程中应当遵循施工准则，每次涂膜厚度不得超过1.5cm，确保加固质量。在进行钢筋网水泥砂浆加固工序时，要求加固厚度应当保持在25mm~40mm之间，并且钢筋厚度不得小于10mm，钢筋直径应达到4mm~8mm的要求，同时钢筋网应当呈网格状分布，网格间距不得小于150mm。
在进行面层加固之前，施工人员首先应当对墙体进行仔细检查，当墙体出现裂缝后，应当先对原有墙体裂缝进行填补工作，之后将墙体冲洗干净，将墙体上的瓷砖、油漆面彻底清理，对清理干净的墙体要进行湿润，之后再进行层面涂抹加固工作，在一切工作完成后还应当对加固面层进行洒水养护，防止面层出现开裂脱落等情况的产生。
4.2 提高建筑结构与外观的协调性
建筑结构设计与其外观设计有着一定关联。通常在建筑结构设计过程中，很难避免出现建筑结构设计和外观设计相冲突的问题，如若不能共同兼顾，其设计方或是施工部门要退而求其次，选择其一项作为整个设计的主要队形。伴随着人们对于建筑结构质量要求的不断提升，建筑结构功能不再局限于满足人们生活需求，而在建筑外观上给予其更完美的享受。所以，在建筑结构设计中有关设计人员应引入新型设计工作理念，并添加现代流行元素，使其两者可以兼顾，并做好建筑结构与外观的后期处理，强化两者之间的协调。
4.3 安全性分析
常规边坡支挡结构，采用桩承衡重式挡土墙与预应力锚索进行支护，该型支护衡重式挡墙墙较高，墙后回填土方量较大，造成“头重脚轻”现象，墙后回填土层施工质量要求高，土方回填后常遇到坡顶地面沉降量大，导致坡顶产生裂缝、渗水等危及支护结构安全性问题。并且，回填土体与原状土体形成一潜在的滑动面，回填土体产生的水平土压力较大，边坡整体稳定性较差。通过采用结构措施对冲沟位置进行架空，有效降低了回填土方量，并通过设置小型衡重式挡土墙保证建筑物地下室周边土方回填，可很好地解决建筑物偏压和场地利用率问题;同时，对原状坡体造成尽量小的影响。原状土体稳定性基本不受影响，整个支护结构的稳定性亦得到保证。
4.4 山地建筑上部结构处理要点
山地建筑上部结构的控制要点是选取合适的计算分析模型与确定合适的抗震加强部位与加强措施。具体措施如下：⑴验证大震之下斜坡的稳定，确保嵌固端的有效性。⑵针对底部结构构件不等高的结构（如吊脚等结构），具备不同标高的接地端。结构分析时，一般取平均高度作为该层高度。此时应按等效线刚度对竖向构件截面进行调整。⑶针对底部多台阶的结构（如掉层等结构），结构分析采用设置主接地面的方式简化处理分析模型——简化为上接地端为主接地面和下接地端为主接地面两种类型。即将结构的大部分（一般保证楼层的抗侧力刚度占比80%以上）置于一个台阶。⑷地震作用按1.1~1.6的放大系数。⑸运用抗震性能分析的手法，结构竖向构件可按中震弹性，大震抗剪不屈服设计。且保证底层结构竖向构件抗震性能不低于上部构件。⑹避免极短柱。结构底部加强区高度按高端控制，并延伸至下端。
4.5 山地建筑整体加固
山地建筑整体加强能够提升山地建筑的整体性能，应当采用圈梁的方式对山地建筑进行整体加固作业，对于内墙圈梁可以采用钢拉杆的方式进行，钢拉杆的设置间隔应当较短，使钢拉杆呈现密集的状态，并且钢拉杆应当贯通山地建筑的全部宽度。在进行钢拉杆与墙体、圈梁相连接的时候应将其用钢垫板与螺丝进行固定，并用螺帽加固确保钢拉杆的稳定性。
5 结束语
从建筑形态的角度出发，结合山地的独特性，采取相应的建筑布局与处理手法，以使设计的建筑达到所要求的层次，将建筑与山地特征结合在一起，使建筑融入自然。针对山地建筑场地和形态的特殊性和复杂性，发现和解决相对应的工程问题，确保建筑结构安全。
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