潘艳华
武汉和创建筑工程设计有限公司, 湖北省武汉市 430074
摘要：坡地建筑随着我国社会的发展日益增加，但在结构上与平地建筑本质上的不同，使得其设计方案往往具有非常规性，不仅要处理好防土墙以保障建筑的安全性，在通风防潮上还需要达到更高的标准，因此其整个结构设计应在坚持相应设计原则的基础上，具备较高的灵活性与应用性，以确保坡地建筑的安全性与经济性，并充分保障工程质量。本文主要分析坡地建筑结构设计方法及实践应用。
关键词：坡地建筑；结构设计方法；实践应用
引言
当前我国针对坡地建筑的研究数量较少，成型且投入使用的坡地建筑数量相对有限，而平地建筑的结构显然不适合应用在坡地建筑上，因此对于坡地建筑结构的设计，应在了解坡地地形结构的基础上进行深入研究，以确保坡地建筑的质量足够可靠。
1、坡地建筑地基建设的相关概述
地形的建筑特点，历史悠久，实用。斜坡建筑具有悠久的发展历史，古代人们在斜坡上建造房屋或高楼抵御洪水和外国敌人。在贫瘠的山区建造了房屋，未建成的土地用于种植，并通过建造梯田保护了土壤。正是大自然最古老的生态意识形态促成了山区生计和自然的和谐发展。复杂的空间形状。山区环境在斜坡的建筑形态和空间特性方面起着决定性作用。根据气候条件、坡率、坡度等对其进行近似分类。，而指纹环境的复杂性使得指纹构造的空间形式变得复杂。与环境的关系。倾斜建筑的形态基础通常由地形环境决定，这是设计倾斜建筑时必须充分考虑的重要因素之一。因此，在设计和建造倾斜建筑时，其空间和外部造型必须与周围的放坡环境密切相关，并且通过与环境和谐集成，必须具有新的倾斜建筑样式。
2、坡地建筑设计的重点内容
2.1利用山体特征
就我国国土面积实际情况而言，超2/3的部分都是山地，全国各地的城镇中绝大部分也都与山地为邻，因而坡地建筑设计主要针对山地区域进行。山地区域中的平地资源数量稀少，因此坡地建筑设计不应以平地为出发点，对各种设计元素的考量应尽可能使其适应山体的特征，包括山体的植被、自然形成的地质景观等均可纳入设计环节，以山体原有的自然生态条件帮助坡地建筑完善绿化、装饰体系，提升坡地建筑的景观价值、人文价值及生态价值，优化坡地建筑周围的环境，提升坡地建筑使用时的舒适度。
2.2供水水压确定
在开展坡地建筑给水排水设计过程当中，首先应当要对于坡地建筑的用水量有一个大致估算，根据用户实际用水需求设计相应的给水规划方案。为了更好地稳定坡地建筑的给水设施应当要由水厂实行分压供水，通过高压管道和低压管道对于不同高层的建筑进行供水。因此在进行坡地建筑给水排水规划过程当中，应当要首先对于供水员进行相应选择，最大程度地保证压力的适中，既不造成水资源的浪费同时减少管网的压力，防止出现爆管现象。对于一些地势极其复杂的地段，在加压过程当中一般采用泵—高位水池和无负压相结合的方式来进行，泵房加压到高位水池之后再进行供水。
2.3坡地建筑结构设计抗滑移与抗倾覆的验算问题
坡地建筑常见一面为高填土区，一面为临空面，使建筑物承受较大的水平推力。设计阶段必须准确计算建筑物的抗滑移及抗倾覆稳定性，确保建筑物的安全，可在方案阶段根据地形坡度设置独立重力式挡土墙及阶梯型半地下室，形成“类卸荷平台”作用，可减少土推力对建筑物的影响。在设计过程中，除常规验算土推力对建筑物的整体稳定性的验算外，对于高层及超限高层建筑还需进行大震作用下的基底剪力与地震工况下的土推力的合力对建筑物整体稳定性的验算，风荷载工况作用下的基底剪力与土推力的合力对建筑物整体稳定性的验算。
3、坡地建筑结构设计方法
3.1土石方平衡
考虑到在北坡面部分回填(台阶式处理)直至中间排水分段，必须在工程开始时的合理范围内对地面部分进行控制，关键在于以前的高程设计非常精细。在确认工作计划后，每个专业将根据现有的地形水平情况确定每个单独实体的综合指标，平衡每个建筑物的建筑水平、道路坡度、地下和地下的数量和高度(顶部考虑地基深度，底部集中在顶部 确定挖方和填方平衡的比例和坡度大小，最大限度地减少开挖体积，避免大规模开挖，并最大限度地确保地面上的地质技术平衡。
3.2挡土墙设计
挡土墙设计在坡地建筑结构设计中直接关系到建筑上部结构整体的设计，因而挡土墙设计意义重大，在设计时须坚持安全、合理、经济的原则。挡土墙的设计应建立在充分研究工程区域实际地质情况的基础上，设计时应遵循因地制宜的做法，使挡土墙的设计能够与区域地质地形条件充分结合。在具体设计方法上主要有以下2种。一是采用使挡土墙与建筑主体结构相互分离的设计方案，这种设计方案的优势在于能够明确受力基础与方向，在建筑防水防潮性能上也有更好表现，但往往需要进行岩石层的大量施工，不仅有很大可能延长工期，还会造成工程造价成本大幅上升，而挡土墙与建筑主体结构分离的设计也占据了更多空间，使得建筑本体空间被压缩；二是以建筑主体结构为基础设计挡土墙，该方案与前一方案具有本质上的不同，是将挡土墙及建筑相应部分设计成一个整体（包括底板、顶板在内），因此不仅能有效控制工程造价、缩短工期、扩大空间面积，施工难度也更低，但在防水防潮性能及受力调整上则不如前一种方法。事实上坡地建筑挡土墙本身就具有较高的设计要求，这种设计要求同时体现在强度、刚度及稳定性上。强度上挡土墙需要满足相应计算标准，其单位面积能够承受静止土压力及水压力的双重作用；还需采取相应的措施保障挡土墙的刚度不受影响，具体措施包括在框架柱位置设置钢筋混凝土扶壁柱，或增加地下室顶板及底板的厚度等。稳定性的要求则需要确保挡土墙在承受覆土、自身重力、水压及土压等共同作用的同时，依然能达到相应的稳定性要求，强化挡土墙稳定性的方法以增加墙趾外挑尺寸为首，这种做法能够增加挡土墙本体的抗倾覆力矩，从而起到缓解墙背土压力的作用，同时还能使土壤的性质得到稳固。最后需要注意的是，泄水孔的设计与建筑整体结构的防潮性能有很大关系，因而通常不使之置于墙内侧，应在挡土墙背面的底部或中部设置排水用的盲沟。
3.3排水系统设计
室外污水排水设计。在敷设室外排水管时，一般情况下都是顺着道路展开水管的铺设，再顺着坡度展开埋管工作。在敷设室外排水管的过程中，坡地建筑因为有着复杂的地形与起伏较大的地面，所以水流会随着较大的坡度对管道进行冲刷，最终导致管道产生了极大的磨损情况。室外雨水设计。因为大多坡地建筑的地形都十分复杂，且都围绕着山林，因此，室外雨水排水系统除了要负责建筑内的雨水排除之外，还需要兼顾建筑以外的、山坡留下的水流的排除和拦截。因为坡地建筑有着较大的坡地，而且集水时间不长，洪水历时也较短，所以水流会十分湍急，还会有沙石泥浆等杂物随着水流一起下来，有着很强的冲刷力，会对建筑与周边环境造成一定程度的损坏，甚至会发生大小不等的安全事故。在设计截洪沟的时候，需要针对施工场地进行详细考察，并结合实际的地形情况，精准地划分山脊分水线，并且计算好对应的面积。
结束语
必须在所有阶段综合考虑倾斜建筑的设计，以满足工程投资的最佳成本要求。在方案阶段，应考虑石材部分、大差别处理方法、结构抗滑性等。在施工阶段，根据在施工阶段确定的原则，进一步研究结构的井底深度、封檐带和挡土墙样式等技术问题。
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