朱鵬飛
珠海市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 廣東 珠海 519000
平原與坡地相互比較存在一定的差異,坡地屬于一種自然地貌。坡地空間形態(tài)以及環(huán)境特征與平原城市迥然不同,例如我國著名的東方之珠香港、山城重慶以及國外的羅馬和雅典等。在新時(shí)代背景下,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,不僅城市速度發(fā)展的越來越快,坡地建筑產(chǎn)品也是與日俱增,與傳統(tǒng)坡地建筑相互比較,許多高層坡地建筑在其中也是初露鋒芒,例如云南省出臺(tái)的《云南省人民政府關(guān)于加強(qiáng)耕地保護(hù)促進(jìn)城鎮(zhèn)化科學(xué)發(fā)展的意見》,在一定程度上促進(jìn)了云南省城鎮(zhèn)的發(fā)展,高層以及小高層住宅的出現(xiàn),不僅使得耕地壓力變得越來越小,同時(shí)也把不一樣的城市景觀呈現(xiàn)出來了。坡地建筑與平原建筑存在一定的差別,不僅是外部空間,在建筑技術(shù)上也存在較大的差異。即便坡地建筑可以把坡地優(yōu)勢(shì)資源完全展現(xiàn)出來,但是由于坡地生態(tài)具備一定的脆弱性,這對(duì)開發(fā)工作帶來了一定的難度以及挑戰(zhàn),因?yàn)槠碌氐匦谓Y(jié)構(gòu)具備一定的復(fù)雜性,這也使得坡地建筑的地基處理以及基礎(chǔ)選型難度變得越來越大。本文將把重慶以及云南的坡地建筑開發(fā)經(jīng)驗(yàn)作為基礎(chǔ),對(duì)坡地建筑地基處理以及基礎(chǔ)選型進(jìn)行深入分析,希望為相關(guān)工作人員提供有效見解[1]。
由于坡地具備地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特征,不同區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也是各不相同,例如同屬西南地區(qū)的云南以及重慶,即便都是以坡地為主,但是降雨以及氣溫等各不相同,尤其是云南省屬于地震多發(fā)地點(diǎn),在境內(nèi)分布著多條地震斷裂帶,工程建設(shè)的首要任務(wù)就是抗震,本文將對(duì)我國坡地地基特征進(jìn)行總結(jié)以及歸納,主要呈現(xiàn)以下特征:第一,地面高差相對(duì)而言比較大。在《云南省坡地城鎮(zhèn)建筑設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中,坡地自然坡度高于15%的城鎮(zhèn)建設(shè)建筑設(shè)計(jì)是《云南省坡地城鎮(zhèn)建筑設(shè)計(jì)導(dǎo)則》適應(yīng)范圍定義,在這種場(chǎng)地上實(shí)施建設(shè)作業(yè),就會(huì)形成挖填方巖土質(zhì)邊坡,在實(shí)際施工過程中,一旦出現(xiàn)處理不得當(dāng)?shù)那闆r,就會(huì)出現(xiàn)地基不均勻沉降的現(xiàn)象,這也會(huì)對(duì)上部結(jié)構(gòu)造成一定的危害。第二,土層薄厚不均勻。所出現(xiàn)的這種情況,會(huì)對(duì)建筑物造成一定的影響。第三,地質(zhì)構(gòu)造具備一定的復(fù)雜性。土層在平面與豎向分布上會(huì)出現(xiàn)較大的差別,不僅薄厚不均勻,每一層的物理力學(xué)指標(biāo)也是各不相同。第四,會(huì)出現(xiàn)很多薄弱層以及不良地質(zhì)。就古池塘而言。在建筑場(chǎng)地內(nèi)部經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)河道溝渠的淤泥細(xì)沙等局部軟土層,在實(shí)際施工過程中,一旦相關(guān)工作人員處理不得當(dāng),就會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降的情況。通過研究結(jié)果可以看得出來,滑坡、崩塌以及泥石流等山區(qū)災(zāi)害,幾乎在所有的山區(qū)都有可能出現(xiàn)這種山區(qū)災(zāi)害,其中最為活躍的就是最新隆起山系的地質(zhì)災(zāi)害。近些年以來,不管是汶川地震還是玉樹地震,在地震發(fā)生時(shí)都出現(xiàn)了泥石流以及滑坡等現(xiàn)象,并且還出現(xiàn)了地震斷裂以及坍塌的情況,針對(duì)斷裂帶上的建筑物而言,即便符合抗震設(shè)計(jì)需求,但是依舊無一幸免,地震不僅對(duì)建筑物造成了一定的破壞,也給人們帶來了一定的經(jīng)濟(jì)損失。除此之外,巖溶以及土洞強(qiáng)烈發(fā)育也可以為建筑工程埋下安全隱患,所以相關(guān)工作人員在選擇建設(shè)場(chǎng)地過程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況利用有效的解決措施,盡可能的不選用不良地質(zhì)。科學(xué)合理的基礎(chǔ)選型,可以使得經(jīng)濟(jì)效益得到有效提升[2]。
地基處理的結(jié)果不僅與基礎(chǔ)選型有著密不可分的聯(lián)系,還會(huì)對(duì)工程造價(jià)造成一定影響。由于山區(qū)工程地質(zhì)具備一定的復(fù)雜性,在實(shí)際施工過程中,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)合理的使用施工技術(shù)完成施工工作,這樣可以使得邊坡穩(wěn)定性得到有效提升。在地基處理設(shè)計(jì)過程中,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)部進(jìn)行充分考慮,在自然條件的影響下,是否出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象,是否會(huì)對(duì)場(chǎng)地的穩(wěn)定性造成一定影響,施工場(chǎng)地周圍是否成有不穩(wěn)定邊坡,相關(guān)工作人員還要對(duì)及時(shí)面的起伏情況以及空間分布情況進(jìn)行充分考慮,勘察是否會(huì)對(duì)地基穩(wěn)定性的零空間造成一定影響。相關(guān)工作人員還應(yīng)當(dāng)對(duì)上部結(jié)構(gòu)、地基與基礎(chǔ)的共同作用進(jìn)行充分考慮,在此過程中,一旦出現(xiàn)問題,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況提出有效解決方案,并對(duì)所出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)處理,這樣不僅可以使得上部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及剛度得到有效提升,還能夠使得建筑物對(duì)地基不均勻變形的適應(yīng)能力得到一定程度的提高。在坡地建筑選址過程中,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)仔細(xì)評(píng)價(jià)場(chǎng)地,尤其是土體穩(wěn)定性,并且還要對(duì)在實(shí)際施工過程中卸載以及填方等對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性的影響進(jìn)行充分考慮。在實(shí)際施工過程中,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)充分利用以及保護(hù)天然形成的排水系統(tǒng)以及坡地植被。在特殊情況下,需要改變的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)選擇在容易倒流或者截然的部位把水引入到指定地點(diǎn)。對(duì)于受到山洪影響的地段而言,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況使用相應(yīng)的排序策略,并且還要對(duì)場(chǎng)地的穩(wěn)定性給予高度重視[3]。就已經(jīng)選定的地基處理方法而言,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)選用具有代表性的場(chǎng)地實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)作業(yè),并且還要實(shí)施測(cè)試作業(yè),這樣不僅可以使得檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)以及加固效果得到有效提升,還能夠使得施工質(zhì)量得到一定程度的提高,如圖1所示。
圖1 坡地地基處理圖
第一,樁基礎(chǔ)。在新時(shí)代背景下,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,樁基礎(chǔ)法的利用率也在逐步提升。在坡地建設(shè)過程中最為常見的一種方法就是樁基礎(chǔ)法。樁基礎(chǔ)分為人工挖孔澆筑樁以及機(jī)械成孔灌注樁,樁端要穿過軟弱土層當(dāng)中,固定在堅(jiān)硬的土層上面,這樣不僅可以對(duì)建筑物的沉降進(jìn)行嚴(yán)格把控,還能夠與設(shè)計(jì)需求保持一致。在實(shí)際施工過程中,科學(xué)合理的使用樁基基礎(chǔ)法,可以使得土方工程變得越來越少。在實(shí)際施工過程中,利用人工挖孔樁可以把其優(yōu)越性完全展現(xiàn)出來,在云南坡地建設(shè)過程中,可以把質(zhì)量把控以及工程經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)完全顯現(xiàn)出來。第二,淺基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)丶?jí)實(shí)力呈上部土層的強(qiáng)度比較高時(shí),并且厚度與相關(guān)需求保持一致時(shí),在實(shí)際施工過程中,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)合理的利用淺埋式完成施工作業(yè),這樣可以使得經(jīng)濟(jì)效益得到有效提升。第三,梁板跨越法。在新時(shí)代背景下,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,梁板法的利用率也在逐步提升。相關(guān)工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況把梁板跨越法運(yùn)用在不良地質(zhì)現(xiàn)象場(chǎng)合當(dāng)中,例如溶洞以及溶石裂縫等。針對(duì)洞口比較小洞隙而言,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況利用跨蓋以及鑲補(bǔ)等處理方法。針對(duì)洞口比較大的洞隙來講,相關(guān)工作人員可以使用水撼法灌砂以及漿砌塊石等處理辦法。針對(duì)周巖不穩(wěn)定以及風(fēng)化裂隙碎石的掩體而言,相關(guān)工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)合理的運(yùn)用灌漿加固以及清爆堵塞等有效策略。對(duì)于規(guī)模相對(duì)而言比較大的洞隙來說,相關(guān)工作人員可以直接使用在洞底支撐或者通過調(diào)整柱距等處理方法。第四,換土法。使得建筑物獲得均勻沉降是換土法的目標(biāo),通常情況下有兩種方法,其中包括以硬換軟方法以及以軟換硬方法,以軟換硬方法又被稱之為褥墊法,在新時(shí)代背景下,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,褥墊法的使用效率相對(duì)而言比較高。褥墊厚度一般在300~500mm之間。所運(yùn)用的主要材料有,爐渣、中砂以及土夾石等材料。一旦出現(xiàn)軟硬地基各占50%的情況,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況,把設(shè)置沉降縫隙與局部換土方法有效的結(jié)合在一起完成施工工作,這樣不僅可以使得施工質(zhì)量以及施工效率得到一定程度的提升,才能夠使得整體工程質(zhì)量得到有效提高。第五,地基處理法。相關(guān)工作人員在高效率完成軟弱地基處理工作以后,可以保證其與建筑地基承載力以及變形需求相互一致。常用處理方法有:高壓噴射注漿法、水泥土攪拌法以及強(qiáng)夯法等。在實(shí)際施工過程中,科學(xué)合理地利用換填墊層法,不僅可以使得地基承載力得到有效提升,才能夠使得沉降量變得越來越少。在實(shí)施施工作業(yè)時(shí),運(yùn)用這種方法,不僅可以使得軟弱土層的排水速度變得越來越快,還能夠有效防止出現(xiàn)凍脹以及消除膨脹土的膨縮現(xiàn)象。在新時(shí)代背景下,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,這種方法的適用范圍也變得越來越廣泛。在實(shí)際施工過程中科學(xué)合理的運(yùn)用換填墊層法,可以對(duì)軟弱地基進(jìn)行科學(xué)合理的處理。在明確地基處理方案過程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)需求的承載力完成此項(xiàng)工作,在施工準(zhǔn)備階段,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行科學(xué)合理的檢測(cè),所選擇的地基處理方案要具備科學(xué)性以及時(shí)效性,這樣不僅可以使得施工質(zhì)量得到有效保障,還能夠在一定程度上提升整體工程質(zhì)量[4]。
在基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)過程中,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際的勘察材料,保證所選用的基礎(chǔ)形式具備合理性以及科學(xué)性,相關(guān)工作人員在基礎(chǔ)選型過程中,應(yīng)當(dāng)對(duì)以下幾點(diǎn)因素進(jìn)行考慮。第一,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況利用有效措施,在比較均勻的地基上設(shè)置基礎(chǔ)支承,并且應(yīng)當(dāng)對(duì)持力層以及其他下臥層的整體穩(wěn)定性進(jìn)行充分考慮,對(duì)于同一棟建筑而言,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)禁止使用多種不同類型的基礎(chǔ)型式。第二,設(shè)計(jì)工作人員在建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況利用科學(xué)有效的解決措施,確保與構(gòu)造要求相互一致,其高度、偏心距離、沉降以及埋深都應(yīng)當(dāng)與相關(guān)規(guī)范的把控需求保持一致,針對(duì)容易發(fā)生地震災(zāi)害的區(qū)域而言,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)坡地地震力影響進(jìn)行充分考慮,并且要對(duì)基礎(chǔ)實(shí)施穩(wěn)定性驗(yàn)算作業(yè),對(duì)于臨近邊坡以及陡坎上的建筑基礎(chǔ)而言,相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)實(shí)施抗震穩(wěn)定性設(shè)計(jì)作業(yè)。建筑基礎(chǔ)與土質(zhì)、強(qiáng)風(fēng)化巖邊坡的邊緣應(yīng)當(dāng)保留一定的距離,在確定高低過程中,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合設(shè)防烈度完成此項(xiàng)工作,在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合地區(qū)情況,利用科學(xué)有效的技術(shù)手段,對(duì)所出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)處理,這樣可以有效防止在發(fā)生地震過程中對(duì)地基基礎(chǔ)所造成的損害。第三,相關(guān)工作人員在選擇基礎(chǔ)型式過程中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合上部結(jié)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)形式完成此項(xiàng)工作。第四,當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架或者剪力墻結(jié)構(gòu),以及無地下室的時(shí)候,例如地基相對(duì)而言比較好、荷載比較小以及柱網(wǎng)分布比較均勻的時(shí)候,相關(guān)工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)合理的利用墻下條形基礎(chǔ)或者柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。對(duì)于抗震設(shè)防區(qū)域而言,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)把連系梁設(shè)置在抗震設(shè)防區(qū)域縱橫方向位置,相關(guān)工作人員驗(yàn)算連系梁過程中,可以依照柱垂直荷載10%引起的壓力以及拉力完成此項(xiàng)工作。一旦地基比較差以及荷載比較大的時(shí)候,相關(guān)工作人員結(jié)合實(shí)際情況可以選用樁基或者十字型鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),當(dāng)無法滿足實(shí)際需求的時(shí)候,相關(guān)工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況使用笩基,針對(duì)不均勻并且土質(zhì)又比較軟的地基而言,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況利用有效的解決方案,不僅要不斷的提升地基承載力,還要對(duì)地基實(shí)施壓縮性處理作業(yè),這樣可以使得地基壓縮性變得越來越小,在高校完成此項(xiàng)作業(yè)以后,還可以根據(jù)實(shí)際情況開展下一項(xiàng)施工工作,在實(shí)際施工過程中,在施工準(zhǔn)備階段,一些工作人員并未對(duì)地基具體狀況給予充分考慮,只是做筏片基礎(chǔ),這種想法會(huì)對(duì)地基質(zhì)量造成一定影響。第五,當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架或者剪力墻結(jié)構(gòu)以及有地下室的時(shí)候,例如地基比較差、上部結(jié)構(gòu)對(duì)不均勻沉降限制比較嚴(yán)重以及防水需求比較高的時(shí)候,相關(guān)工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況利用筏基。例如柱網(wǎng)、荷載以及開間分布比較均勻、地基相對(duì)而言比較好的時(shí)候,相關(guān)工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)合理的使用剛性條形基礎(chǔ)。第六,針對(duì)砌體結(jié)構(gòu)而言,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)優(yōu)先使用剛性條形基礎(chǔ),當(dāng)基礎(chǔ)寬度高于2.5m的時(shí)候,相關(guān)工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)合理的運(yùn)用混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ),混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)通常情況下被稱之為柔性基礎(chǔ)。第七,當(dāng)選用的類型基礎(chǔ)無法與設(shè)計(jì)需求保持一致的時(shí)候,相關(guān)工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況利用其他科學(xué)合理的人工處理基礎(chǔ)或者基樁[5]。
總而言之,科學(xué)合理的基礎(chǔ)選型以及地基處理,不僅可以使得坡地建筑工程質(zhì)量得到一定程度的提升,還會(huì)使得企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得到有效保障,所以在選用坡地建筑地基以及基礎(chǔ)選型過程中,相關(guān)工作人員應(yīng)該根據(jù)坡地地質(zhì)特征完成此項(xiàng)工作,并且還要對(duì)工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及水文地質(zhì)狀況進(jìn)行充分考慮,這樣不僅可以使得地基處理方案更加具備科學(xué)性以及時(shí)效性,還能夠在一定程度上提高整體工程質(zhì)量。