某坡地高層建筑基礎(chǔ)抗滑移結(jié)構(gòu)措施淺見

文/高洪東 吉林市城市地下綜合管廊管理中心 吉林吉林 132011

吉林市位于長白山余脈半山區(qū)，近年來隨著城區(qū)面積不斷擴(kuò)大，新建住宅小區(qū)已向老城區(qū)周邊的荒山不毛之地發(fā)展，多棟高層建筑住宅也隨之拔地而起。

山坡表面高差明顯，高而陡的邊坡更為懸殊。平整建筑場(chǎng)地后，同一建筑物的基礎(chǔ)可能部分落在基巖上、部分落在強(qiáng)風(fēng)化巖，甚至是土層上。若按常規(guī)做法，將場(chǎng)地分段設(shè)置平臺(tái)，形成臺(tái)階式的邊坡，不僅造成基礎(chǔ)底部標(biāo)高不一，降低工程抗震能力，且給建筑功能設(shè)計(jì)帶來麻煩，施工也不方便，無形中增加許多投資，除高陡坡外不宜采用。

一般情況下，坡上部因挖方較深，基巖風(fēng)化程度較低，巖層可能是微風(fēng)化或中等風(fēng)化，而坡中、下部基巖的風(fēng)化程度相對(duì)嚴(yán)重，可能是強(qiáng)風(fēng)化甚至全風(fēng)化，即使上部挖方再深，這個(gè)問題也在所難免。對(duì)于坡向單一山坡的地基相對(duì)簡單，雙坡地塊場(chǎng)地、特別是基巖坡向與建筑物縱向（長向）一致時(shí)，問題更加明顯。（圖1）

圖1

基坑開挖整平后，按實(shí)際的既有坡度走向越往下基巖風(fēng)化程度越嚴(yán)重，其地基承載力也逐漸降低。通常巖石地基壓縮性很小，甚至認(rèn)為是不可壓縮的。然而巖石隨著風(fēng)化程度的加深，其壓縮性將逐漸提高，而《巖土工程勘察報(bào)告》中提供與設(shè)計(jì)要求相對(duì)應(yīng)的地基承載力特征值及地基變形計(jì)算指標(biāo)是有局限性的代表值，換言之，即使在基坑有限范圍內(nèi)，地 基

承載力及地基變形計(jì)算指標(biāo)實(shí)際是一個(gè)一定范圍內(nèi)的變量。山坡坡度越大變化越大，但地基

設(shè)計(jì)卻只能按照《巖土工程勘察報(bào)告》提供的數(shù)據(jù)指標(biāo)執(zhí)行。因此，工程設(shè)計(jì)與客觀實(shí)際是

有差別的，也是不十分完全和準(zhǔn)確的。這就有可能導(dǎo)致地基基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降，以致傾斜和失穩(wěn)。

此外，山坡匯水面積大，地表水逕流也大。在地震力反復(fù)作用下，土石體結(jié)構(gòu)容易破壞，抗剪強(qiáng)度降低。不均勻沉降還將加劇結(jié)構(gòu)的重力二階效應(yīng)。這些因素?zé)o疑會(huì)加大建筑物傾覆、滑移的危險(xiǎn)，決不可忽視。山坡上高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須綜合考慮場(chǎng)地地形地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、結(jié)構(gòu)體系及基礎(chǔ)選型等諸多因素，提出經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、強(qiáng)度足夠、防線多道的抗滑移、抗傾覆的結(jié)構(gòu)措施，確保建筑穩(wěn)定和安全。

近些年，筆者審查了多棟山坡上高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，詳細(xì)對(duì)照了相應(yīng)的《巖土工程勘察報(bào)告》，發(fā)現(xiàn)除個(gè)別陡峭的山坡外，通常自然狀態(tài)下的山坡基巖上的沖填土層覆蓋層厚度基本變化不大，坡面與基巖面的走向大致平行，基巖面以下風(fēng)化程度分層也大致平行（圖1）。以筏板基礎(chǔ)為例：坡中下部的基巖風(fēng)化層度一般較上部嚴(yán)重，其壓縮性大、地基承載力較低。筆者提出筏板下布置適當(dāng)?shù)摹皵U(kuò)底墩”，讓擴(kuò)底墩底落在與坡上部基礎(chǔ)基巖風(fēng)化程度基本一致的基巖上，并按下述做法要求進(jìn)行“擴(kuò)底墩”設(shè)計(jì)、施工。

(1)“擴(kuò)底墩”應(yīng)設(shè)置在縱橫剪力墻交匯處（必須至少有一個(gè)方向的剪力墻），確保“墩”與筏板共同工作，否則由于無墻處筏板剛度小，難以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)構(gòu)想（圖2a）。

(2)“擴(kuò)底墩”長度越往坡下越長，直徑變化不大。若深度≥1m，可用人工挖孔，中上部較淺，可采用風(fēng)鎬、電錘成孔，直徑不宜小于600mm。具體位置、數(shù)量、直徑、配筋應(yīng)按計(jì)算確定（圖2b）。

(3)成孔后應(yīng)經(jīng)勘察單位“驗(yàn)槽”后與筏板同時(shí)澆筑混凝土。

圖中這個(gè)銷鍵式的擴(kuò)底墩與上部筏板、剪力墻組成了剛度大、強(qiáng)度高的抗剪鍵、抗滑鍵、抗拔鍵：

(1)彌補(bǔ)了風(fēng)化程度較嚴(yán)重的地基承載力不足及壓縮性較大的缺陷，調(diào)整了內(nèi)力的平衡及沉降的均衡；

(2)消除了筏板基礎(chǔ)因沉降不均帶來的傾斜、滑移和傾覆失穩(wěn)的危險(xiǎn)，確保建筑穩(wěn)定安全。

該工程的設(shè)計(jì)單位對(duì)此基礎(chǔ)處理措施深度認(rèn)可，并據(jù)此重新驗(yàn)算了抗滑穩(wěn)定，修改了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，并在工程中付諸實(shí)施。實(shí)踐證明，本結(jié)構(gòu)處理措施簡單、方便、可操作性強(qiáng)，對(duì)工程造價(jià)和工期幾無影響，但大大加強(qiáng)和提高了建筑物的穩(wěn)定，取得了事半功倍的效果。也為坡地高層建筑地基礎(chǔ)的滑移、穩(wěn)定設(shè)計(jì)提供了可借鑒的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)。