高洪東

【摘要】本文針對某坡地高層建筑工程基礎設計中不同風化程度基巖持力層的沉降變形調(diào)控、基礎滑移穩(wěn)定等問題分析，提出在縱橫剪力墻交匯處的筏板下設置擴底墩的結構措施解決因基礎持力層基巖巖性差異而導致的基礎地基沉降不均和抗滑移穩(wěn)定問題。

【關鍵詞】坡地高層建筑;基礎抗滑移;結構措施

Abstract： In this paper， the design of a high-rise building with a slope engineering foundation subsoil settlement deformation control， the degree of weathering bedrock foundation problems of sliding stability analysis， put forward under the raft of vertical and horizontal shear wall at the set of pier structure measures to solve caused by different subsoil bedrock lithology foundation uneven foundation settlement and stability against sliding.

Key words： Sloping high rise building; Foundation slip resistance; Structural measures;

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。平整建筑場地后，同一建筑物的基礎可能部分落在基巖上、部分落在強風化巖，甚至是土層上。若按常規(guī)做法，將場地分段設置平臺，形成臺階式的邊坡，不僅造成基礎底部標高不一，降低工程抗震能力，且給建筑功能設計帶來麻煩，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，基巖風化程度較低，巖層可能是微風化或中等風化，而坡中、下部基巖的風化程度相對嚴重，可能是強風化甚至全風化，即使上部挖方再深，這個問題也在所難免。對于坡向單一山坡的地基相對簡單，雙坡地塊場地、特別是基巖坡向與建筑物縱向（長向）一致時，問題更加明顯。（圖1）

基坑開挖整平后，按實際的既有坡度走向越往下基巖風化程度越嚴重，其地基承載力也逐漸降低。通常巖石地基壓縮性很小，甚至認為是不可壓縮的。然而巖石隨著風化程度的加深，其壓縮性將逐漸提高，而《巖土工程勘察報告》中提供與設計要求相對應的地基承載力特征值及地基變形計算指標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算指標實際是一個一定范圍內(nèi)的變量。山坡坡度越大變化越大，但地基設計卻只能按照《巖土工程勘察報告》提供的數(shù)據(jù)指標執(zhí)行。因此，工程設計與客觀實際是有差別的，也是不十分完全和準確的。這就有可能導致地基基礎出現(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。在地震力反復作用下，土石體結構容易破壞，抗剪強度降低。不均勻沉降還將加劇結構的重力二階效應。這些因素無疑會加大建筑物傾覆、滑移的危險，決不可忽視。山坡上高層建筑基礎設計必須綜合考慮場地地形地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、結構體系及基礎選型等諸多因素，提出經(jīng)濟合理、安全可靠、強度足夠、防線多道的抗滑移、抗傾覆的結構措施，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構設計，詳細對照了相應的《巖土工程勘察報告》，發(fā)現(xiàn)除個別陡峭的山坡外，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，基巖面以下風化程度分層也大致平行（圖1）。以筏板基礎為例：坡中下部的基巖風化層度一般較上部嚴重，其壓縮性大、地基承載力較低。筆者提出筏板下布置適當?shù)摹皵U底墩”，讓擴底墩底落在與坡上部基礎基巖風化程度基本一致的基巖上，并按下述做法要求進行“擴底墩”設計、施工。

（1）“擴底墩”應設置在縱橫剪力墻交匯處（必須至少有一個方向的剪力墻），確?！岸铡迸c筏板共同工作，否則由于無墻處筏板剛度小，難以實現(xiàn)設計構想（圖2a）。

（2）“擴底墩”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，可采用風鎬、電錘成孔，直徑不宜小于600mm。具體位置、數(shù)量、直徑、配筋應按計算確定（圖2b）。

（3）成孔后應經(jīng)勘察單位“驗槽”后與筏板同時澆筑混凝土。

圖中這個銷鍵式的擴底墩與上部筏板、剪力墻組成了剛度大、強度高的抗剪鍵、抗滑鍵、抗拔鍵：

（1）彌補了風化程度較嚴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）消除了筏板基礎因沉降不均帶來的傾斜、滑移和傾覆失穩(wěn)的危險，確保建筑穩(wěn)定安全。

該工程的設計單位對此基礎處理措施深度認可，并據(jù)此重新驗算了抗滑穩(wěn)定，修改了基礎設計，并在工程中付諸實施。實踐證明，本結構處理措施簡單、方便、可操作性強，對工程造價和工期幾無影響，但大大加強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的滑移、穩(wěn)定設計提供了可借鑒的實際工程經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]華南工學院等四校合編，地基與基礎，北京;中國建筑工業(yè)出版社，1981.

[2]建筑地基基礎設計規(guī)范《GB50007-2011》;北京;中國建筑工業(yè)出版社;2011.