分析山地住宅小区的岩土工程设计问题

2021-01-19赵永志

建材与装饰 2021年2期

关键词：住宅小区山地岩土

赵永志

（珠海市建筑设计院，广东珠海 519000）

1 在方案设计阶段需要注重的问题

1.1 岩土工程师要尽可能早介入设计

通常情况下，住宅小区的设计方案由建筑设计人员负责完成，岩土工程师一般不参与该设计阶段的工作，只有在设计方案获取到政府部门的批准以后，岩土工程师才会参与工程建设。

图1 山地住宅小区设计模型

因为建筑设计师在岩土工程设计方面大多缺乏实践经验，因而在平面布置方面容易出现差错，从而引发了高填方、高切坡等不良现象，一旦出现上述问题，在处理过程中需要向其中投入大量的资金成本，且需要耗费大量的时间，同时也会损害到开发商的切身利益，从而陷入重新设计或者花钱改善的两难境地。综上所述，设计阶段的工作成果在很大程度上影响了建筑工程的成本控制工作，岩土工程设计师应该尽早参与到设计工作中，及时发现其中存在的问题，以达到节约成本，保障建筑建设质量的最终目的。

1.2 做好土方的平衡计算工作

相关工作人员在根据土方平衡得到计算数据以后，需要及时交给建筑设计人员，为其竖向设计调整等多项共提供依据，并在此基础上重新进行一次土方平衡计算。在此过程中，需要对以下问题引起足够的重视：①需要彻底铲除植被及其根系，耕植层的厚度视其种类而定，一般而言，乔木、灌木、草本植物的挖除厚度分别为2m、1m、0.5m；②山地建筑物大多为天然地基，建筑物基础需要预留出合适的埋置深度，因此对于土方开发量有着较大需求；③要综合土方石松散系数带来的影响，当土方变为虚方时，其初始松散系数取值区间为1.3～1.5，在估算阶段可以定为1.3；当为石方时，在估算阶段则可定位1.5。在回填以后，虚方又会变成石方，此时松散系数大多集中在1.0～1.1 的范围，估算时可取值1.1；石方的松散系数集中在1.1～1.3，此时可以取值1.2。

1.3 做好边坡和地质勘察工作

对于建筑方案设计而言，边坡勘察、地质测绘都是影响边坡稳定性的重要环节，做好地形图的测绘工作起到了决定性作用。在制定最终设计方案的过程中，需要为边坡支护预留出充足的空间。如果建设工程对于场地高度有着一定的要求，即需要填高场地后使用，则需要将高挡土墙的方案与高架结构方案进行对比，在满足经济性原则的基础上，结合实际情况，选择最终的科学合理的方案。

2 做好岩土工程设计工作的对策和经验

2.1 裂隙发育的边坡要设置深层排水口

地下水经土体中的缝隙可以渗透到土体内部，且随着缝隙间距的增加，渗透量也会不断变大，在渗透过程中，大量的土粒被带走，保护层遭到破坏，从而失去其原本的保护作用。此外，天然降水都是从高处落下，然后进入土层渗透，现阶段还没有对应有效的控制与处理方式。

2.2 结合不利条件完成支护设计的计算工作

在实际的施工过程中，运用格构式的锚杆挡墙方式对于分层施工有着一定的要求，需要在完成锚杆张拉以后，再进行下一层土方的开挖与施工，这一要求也会在一定程度上影响到施工进度。同时，连接竖向格钢筋有着一定的难度，因此很难在施工过程中得到有效控制。在实际操作时，一般需要按照以下步骤进行：因为建筑工程施工需要以级为单位，因此需要将边坡以8～12m 的竖向间距划分为级，并在相邻级中间的合适位置处设置好平台。在设计过程中，需要充分考虑施工现场的不利因素，从而在充分考虑边坡稳定性与安全系数的基础上进行适当调整。

图2 格构的结构形式及其布置

2.3 使用强夯法时应注意的问题

强夯法具备施工便捷、工期短、成本低廉的显著优势，因此广泛应用于山地填土的地基处理工作，尤其在大面积深层填土方面取得了优良效果，但同时也需要采取合理有效的措施，对以下问题进行有效规避：①在使用强夯法对地基土进行处理以后，地基土的均匀性将有所降低；②建筑物及道路的地表土需要被挖除，而该部分土体具备优良的强夯效果，因此造成了严重的表层土浪费问题；③为了有效避免填土边坡夯塌的问题，结合坡面下方填土较松散的问题，需要避免在陂肩1～2m 的范围内设置夯点的情况，以切实保障边坡的稳定性。同时，施工时，在边坡外部3～5m 位置处也应该填适量土，并需要在强夯结束后将这部分多余的填土挖除补充相应支护措施。因为在部分情况下，直接挖除周围找坡填土，会对填夯基础产生不利影响，因此需要增设简易喷混凝土加固等支护措施。

2.4 山地填土地基易在局域范围内产生不均匀沉降

因为小范围的土料粒径较为统一，是级配较差的填料。在应用强夯法的过程中，可以得到两种颗粒：表层细小颗粒，得到密实的土石混合料；下层为大粒径、大孔隙的碎屑或碎石，这种地基虽然承载力得到了保证，但需要面临孔隙率大带来的不利影响。在降雨以后，碎屑的密实度提高，表层的土粒被雨水冲刷至碎屑的空隙中，其密实度进一步提高，从而引发了表层土的下沉开裂问题。且填石层在场地内的分布并没有规律可循，因此整个施工场地的不均匀沉降问题具备随机性。为了有效避免上述问题，需要采取合理有效的分层回填措施，即需要将土石料集中分散摊铺，并需要将其厚度控制在2m 以内，同时要考虑上下层土料的粒径搭配。

2.5 实行动态化的设计

在一定范围内，山地地区的地势地质也并不是完全统一的，而是变化明显，而掩体结构特征无法提前得知，而是需要在开挖后才会显现，即工程地质测绘结果不能代表准确的整体地质状况，且开发商与施工单位在地质专业知识方面的实践经验也不足，这就要求专业勘察人员及时到现场进行指导，对施工工序与工艺进行监督。同时，勘察人员需要将实际获取的地质特征与勘察报告进行对比分析，从中总结出存在的问题，将其中的不同之处及时递交给设计人员，确保设计人员能够及时进行调整与改善。

2.6 需要注意的细节问题

除了以上比较典型的问题以外，还需要对其他细节问题引起足够的重视，现列举如下：①边坡的分级工作需要包含施工临时道路这一部分；②不能直接在滤水管外设置金属网进行过滤，以免出现金属网遭受严重腐蚀的情况；③边坡绿化中边坡的倾斜程度不能过大，否则无法发挥出固土作用；④不能将格构梁过深地埋入土中，以免发生深层地基塌陷的问题；⑤对住宅区的道路进行爆破开挖时，要提前深埋好管线；⑥当高层建筑靠近边坡时，在设计过程中需要将总支护的高度考虑在内；⑦如果填土层较薄，为了避免对下方原状土造成破坏，不应使用强夯法进行加固，以切实保障其承载能力；填土层较厚，需要科学合理地设计拟建道路高差部分。（如：采用填土夯填车道措施时，应对填土车道侧支护与结构架空车道综合对比分析后确定道路采用方案。）最后，在设计过程中，需要对独立基础与桩基础的造价进行合理控制，在此基础上确定最佳的设计方案。