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摘 要：结合工程实例，本文主要针对在斜山坡地这种复杂场地进行工程设计实践中所遇到的困难，围绕场地的边坡稳定、挡土墙的设置、基础和上部结构的设计等问题，提出了相应的计算和处理方法。
关键词：住宅建筑；结构设计；山坡稳定；策略
工程概况：
以某住宅小区为例，建造在斜山坡地带。占地面积约18000m2，总建筑面积约20000m2，小区内拟建5幢6+1层砖混住宅建筑。根据原地形的特点和场地工程地质条件，本着尽可能少挖土方、降低造价的原则。5幢建筑物顺山坡地形布局，将原斜山坡修整为七个台阶地，每个台阶地高差2．7 m。按照设计总体要求，5幢建筑物均采用跌落法的建筑设计手法。即将台阶地间的高差设于两个单元之间的横墙处（图1）。由工程地质勘察报告揭示的场地土层分布自上而下依次为：冲填土，粉质粘土和全风化泥岩。
一、边坡稳定性分析与处理
在斜山坡上兴建多层砖混住宅建筑，除了有位于建筑物边缘以外的室外边坡外，还有因台阶开挖形成的位于建筑物下部的边坡。位于建筑物边缘以外的室外边坡可按常规方法设计处理。但当边坡位于建筑物下部时，这种边坡已不是独立的土质边坡，而是与建筑物相关联的边坡，其建筑物的上部荷载和基础形式将对边坡的稳定性产生重要的影响。本文着重阐述这类位于建筑物下部边坡的稳定问题。在进行该类工程的结构设计时，场地的稳定性主要包括三个方面：场地的整体稳定性、台阶处边坡及挡土墙的稳定性和基础的稳定性。
1．1 整体稳定性
该小区建筑场地为山区地貌，建筑场地位于江南隆起的东南缘与华南活动带的拼贴复合部位，场地内无较大的区域性构造通过，建筑场地范围内各层岩土体较稳定，未发现溶洞、土洞等不良地质作用．场地稳定。但经人工开挖平整后，破坏了原有的平衡状态，建筑物荷载作用亦会对场地的稳定产生一定的影响。结构设计时，应对场地的整体稳定性进行分析、计算。
1．2 局部稳定性
(1)场地开挖形成的多级临空台阶破坏了原有场地的稳定平衡状态。台阶的开挖、填筑和堆载也可对边坡的稳定产生一定的影响。开挖边坡使坡体内土的初始应力状态改变，坡脚附近出现应力集中带，坡顶和坡面的一些部位可能出现张拉应力区，导致边坡失稳。
(2)场地内建筑物下部的临空台阶在建筑物的上部荷载作用下具备坍塌条件。建筑物对坡体的稳定性影响主要取决于通过基础传到坡体内的荷载，这些传到坡体内的建筑荷载作用在滑动土体上，增加了滑动土体的下滑力，对边坡稳定产生一定的影响。斜山坡地建筑荷载是不能忽视的影响因素。
(3)基础回填土未经压实固结处理可能造成的固结沉降；堆填土在雨水或施工用水渗入软化后可能导致边坡局部失稳。
1．3 基础稳定性
基础的稳定性强说明地基承载力可靠，不产生过大的不均匀沉降及倾斜，满足建筑物正常使用极限状态的要求。
1．4 建筑物下部边坡稳定的作用力分析
在分析建筑物下部的边坡稳定时，需考虑上部建筑荷载及基础形式对边坡稳定的影响。作用于斜山坡地建筑物下部土体上的作用力除了土体自重外，还包括建筑物通过基础传到坡体内的荷载。
建筑物通过基础传到坡体内的荷载包括水平荷载、竖向荷载和弯矩三项。水平荷载指向坡体内时，对边坡稳定性有利，指向坡体外部时，则是不利荷载。水平荷载作用可由风荷载或地震作用产生；竖向荷载如结构自重、使用荷载、雪荷载等；弯矩对边坡的稳定性影响不大，可忽略。
建筑物通过基础传到坡体内的荷载对边坡稳定的影响与基础形式有关，当建筑物采用浅基础时，由于基础埋深较浅，通过基础传到坡体内的荷载大部分会作用在滑动土体上，增大了山坡土体向下的滑动力，容易使坡体失稳或产生滑坡。
1．5 建筑物下部边坡稳定的处理方法
在进行斜山坡地多层砖混住宅建筑的结构设计时，上述三个方面的稳定问题相互关联，必须根据具体情况统一协调处理。
根据本工程上部建筑特点和地质条件的情况，本工程采用砖砌条形浅基础，为了保证建筑物下部的边坡稳定，基础设计时，采用了放台阶的做法，即以台阶处的基础底标高为基准，沿纵墙放台阶过渡（图2），横墙基础底标高同相交处纵墙的基底标高，这样可使相交的纵横墙基础底在同一标高，增强了建筑物基础的整体性，既对台阶处土坡整体稳定性有利。也减小了土坡处的土压力，有利于台阶处土体的局部稳定。
图2 横横基础埋深变化示意
在台阶高差处利用横墙基础设置室内挡土墙。因砖混住宅建筑的横墙间距较小，台阶临空处室内挡土墙的设计受建筑墙的限制，设计时要考虑建筑物与挡土墙间的相互影响。如单独另设室内挡土墙不太合适，设计时可将两个单元之间位于台阶高差处的横墙基础适当做大，大放脚以上的墙体兼作室内挡土墙，其厚度按计算确定。挡土墙内适当增设同墙厚的钢筋混凝土扶壁柱，扶壁柱与墙体沿竖向每500mm高设4Φ6钢筋与墙体拉结。在挡土墙底部和顶部各设一道钢筋混凝土圈梁，圈梁分别与两侧同标高的纵向圈梁相连，以增强挡土墙的整体稳定性。在进行该类挡土墙设计时须注意以下几点：
(1)结构设计时将横墙基础与室内挡土墙共同考虑，由于该横墙基础与相邻两侧的基础以及上部结构连接成为一个整体，要求墙体保持刚性，没有偏转与平移，故该挡土墙结构须保持静止，不可发生侧向位移，此时墙后的土压力宜按静止土压力计算；
(2)挡土墙荷载计算时应计入作用在土体上的建筑荷载；
(3)由于建筑物下部的室内挡土墙与横墙基础共同考虑．且与相邻两侧的基础以及上部结构连接成为一个整体，该挡土墙的计算简图不同于普通挡土墙，其计算简图可简化为上下端铰接的构件（图3）。
图2 横横基础埋深变化示意
在台阶高差处利用横墙基础设置室内挡土墙。因砖混住宅建筑的横墙间距较小，台阶临空处室内挡土墙的设计受建筑墙的限制，设计时要考虑建筑物与挡土墙间的相互影响。如单独另设室内挡土墙不太合适，设计时可将两个单元之间位于台阶高差处的横墙基础适当做大，大放脚以上的墙体兼作室内挡土墙，其厚度按计算确定。挡土墙内适当增设同墙厚的钢筋混凝土扶壁柱，扶壁柱与墙体沿竖向每500mm高设4Φ6鋼筋与墙体拉结。在挡土墙底部和顶部各设一道钢筋混凝土圈梁，圈梁分别与两侧同标高的纵向圈梁相连，以增强挡土墙的整体稳定性。在进行该类挡土墙设计时须注意以下几点：
(1)结构设计时将横墙基础与室内挡土墙共同考虑，由于该横墙基础与相邻两侧的基础以及上部结构连接成为一个整体，要求墙体保持刚性，没有偏转与平移，故该挡土墙结构须保持静止，不可发生侧向位移，此时墙后的土压力宜按静止土压力计算；
(2)挡土墙荷载计算时应计入作用在土体上的建筑荷载；
(3)由于建筑物下部的室内挡土墙与横墙基础共同考虑．且与相邻两侧的基础以及上部结构连接成为一个整体，该挡土墙的计算简图不同于普通挡土墙，其计算简图可简化为上下端铰接的构件（图3）。
注：文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开
关键词：住宅建筑；结构设计；山坡稳定；策略
工程概况：
以某住宅小区为例，建造在斜山坡地带。占地面积约18000m2，总建筑面积约20000m2，小区内拟建5幢6+1层砖混住宅建筑。根据原地形的特点和场地工程地质条件，本着尽可能少挖土方、降低造价的原则。5幢建筑物顺山坡地形布局，将原斜山坡修整为七个台阶地，每个台阶地高差2．7 m。按照设计总体要求，5幢建筑物均采用跌落法的建筑设计手法。即将台阶地间的高差设于两个单元之间的横墙处（图1）。由工程地质勘察报告揭示的场地土层分布自上而下依次为：冲填土，粉质粘土和全风化泥岩。
一、边坡稳定性分析与处理
在斜山坡上兴建多层砖混住宅建筑，除了有位于建筑物边缘以外的室外边坡外，还有因台阶开挖形成的位于建筑物下部的边坡。位于建筑物边缘以外的室外边坡可按常规方法设计处理。但当边坡位于建筑物下部时，这种边坡已不是独立的土质边坡，而是与建筑物相关联的边坡，其建筑物的上部荷载和基础形式将对边坡的稳定性产生重要的影响。本文着重阐述这类位于建筑物下部边坡的稳定问题。在进行该类工程的结构设计时，场地的稳定性主要包括三个方面：场地的整体稳定性、台阶处边坡及挡土墙的稳定性和基础的稳定性。
1．1 整体稳定性
该小区建筑场地为山区地貌，建筑场地位于江南隆起的东南缘与华南活动带的拼贴复合部位，场地内无较大的区域性构造通过，建筑场地范围内各层岩土体较稳定，未发现溶洞、土洞等不良地质作用．场地稳定。但经人工开挖平整后，破坏了原有的平衡状态，建筑物荷载作用亦会对场地的稳定产生一定的影响。结构设计时，应对场地的整体稳定性进行分析、计算。
1．2 局部稳定性
(1)场地开挖形成的多级临空台阶破坏了原有场地的稳定平衡状态。台阶的开挖、填筑和堆载也可对边坡的稳定产生一定的影响。开挖边坡使坡体内土的初始应力状态改变，坡脚附近出现应力集中带，坡顶和坡面的一些部位可能出现张拉应力区，导致边坡失稳。
(2)场地内建筑物下部的临空台阶在建筑物的上部荷载作用下具备坍塌条件。建筑物对坡体的稳定性影响主要取决于通过基础传到坡体内的荷载，这些传到坡体内的建筑荷载作用在滑动土体上，增加了滑动土体的下滑力，对边坡稳定产生一定的影响。斜山坡地建筑荷载是不能忽视的影响因素。
(3)基础回填土未经压实固结处理可能造成的固结沉降；堆填土在雨水或施工用水渗入软化后可能导致边坡局部失稳。
1．3 基础稳定性
基础的稳定性强说明地基承载力可靠，不产生过大的不均匀沉降及倾斜，满足建筑物正常使用极限状态的要求。
1．4 建筑物下部边坡稳定的作用力分析
在分析建筑物下部的边坡稳定时，需考虑上部建筑荷载及基础形式对边坡稳定的影响。作用于斜山坡地建筑物下部土体上的作用力除了土体自重外，还包括建筑物通过基础传到坡体内的荷载。
建筑物通过基础传到坡体内的荷载包括水平荷载、竖向荷载和弯矩三项。水平荷载指向坡体内时，对边坡稳定性有利，指向坡体外部时，则是不利荷载。水平荷载作用可由风荷载或地震作用产生；竖向荷载如结构自重、使用荷载、雪荷载等；弯矩对边坡的稳定性影响不大，可忽略。
建筑物通过基础传到坡体内的荷载对边坡稳定的影响与基础形式有关，当建筑物采用浅基础时，由于基础埋深较浅，通过基础传到坡体内的荷载大部分会作用在滑动土体上，增大了山坡土体向下的滑动力，容易使坡体失稳或产生滑坡。
1．5 建筑物下部边坡稳定的处理方法
在进行斜山坡地多层砖混住宅建筑的结构设计时，上述三个方面的稳定问题相互关联，必须根据具体情况统一协调处理。
根据本工程上部建筑特点和地质条件的情况，本工程采用砖砌条形浅基础，为了保证建筑物下部的边坡稳定，基础设计时，采用了放台阶的做法，即以台阶处的基础底标高为基准，沿纵墙放台阶过渡（图2），横墙基础底标高同相交处纵墙的基底标高，这样可使相交的纵横墙基础底在同一标高，增强了建筑物基础的整体性，既对台阶处土坡整体稳定性有利。也减小了土坡处的土压力，有利于台阶处土体的局部稳定。
图2 横横基础埋深变化示意
在台阶高差处利用横墙基础设置室内挡土墙。因砖混住宅建筑的横墙间距较小，台阶临空处室内挡土墙的设计受建筑墙的限制，设计时要考虑建筑物与挡土墙间的相互影响。如单独另设室内挡土墙不太合适，设计时可将两个单元之间位于台阶高差处的横墙基础适当做大，大放脚以上的墙体兼作室内挡土墙，其厚度按计算确定。挡土墙内适当增设同墙厚的钢筋混凝土扶壁柱，扶壁柱与墙体沿竖向每500mm高设4Φ6钢筋与墙体拉结。在挡土墙底部和顶部各设一道钢筋混凝土圈梁，圈梁分别与两侧同标高的纵向圈梁相连，以增强挡土墙的整体稳定性。在进行该类挡土墙设计时须注意以下几点：
(1)结构设计时将横墙基础与室内挡土墙共同考虑，由于该横墙基础与相邻两侧的基础以及上部结构连接成为一个整体，要求墙体保持刚性，没有偏转与平移，故该挡土墙结构须保持静止，不可发生侧向位移，此时墙后的土压力宜按静止土压力计算；
(2)挡土墙荷载计算时应计入作用在土体上的建筑荷载；
(3)由于建筑物下部的室内挡土墙与横墙基础共同考虑．且与相邻两侧的基础以及上部结构连接成为一个整体，该挡土墙的计算简图不同于普通挡土墙，其计算简图可简化为上下端铰接的构件（图3）。
图2 横横基础埋深变化示意
在台阶高差处利用横墙基础设置室内挡土墙。因砖混住宅建筑的横墙间距较小，台阶临空处室内挡土墙的设计受建筑墙的限制，设计时要考虑建筑物与挡土墙间的相互影响。如单独另设室内挡土墙不太合适，设计时可将两个单元之间位于台阶高差处的横墙基础适当做大，大放脚以上的墙体兼作室内挡土墙，其厚度按计算确定。挡土墙内适当增设同墙厚的钢筋混凝土扶壁柱，扶壁柱与墙体沿竖向每500mm高设4Φ6鋼筋与墙体拉结。在挡土墙底部和顶部各设一道钢筋混凝土圈梁，圈梁分别与两侧同标高的纵向圈梁相连，以增强挡土墙的整体稳定性。在进行该类挡土墙设计时须注意以下几点：
(1)结构设计时将横墙基础与室内挡土墙共同考虑，由于该横墙基础与相邻两侧的基础以及上部结构连接成为一个整体，要求墙体保持刚性，没有偏转与平移，故该挡土墙结构须保持静止，不可发生侧向位移，此时墙后的土压力宜按静止土压力计算；
(2)挡土墙荷载计算时应计入作用在土体上的建筑荷载；
(3)由于建筑物下部的室内挡土墙与横墙基础共同考虑．且与相邻两侧的基础以及上部结构连接成为一个整体，该挡土墙的计算简图不同于普通挡土墙，其计算简图可简化为上下端铰接的构件（图3）。
注：文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开