山地建筑结构设计常见问题与处理措施

王占良 李冬艳

摘要：我国幅员辽阔，地理地质极为复杂，各类建筑项目实施时，常常会遭遇复杂的地质条件限制，一些建筑位于山地地区，加剧了结构设计的难度。与常规的建筑相比，山地建筑对于结构设计的要求更高，设计人员在设计时要综合从山地的具体特征出发，做好结构加固设计，预防结构失稳所引起的工程事故。基于此，本文从山地建筑结构设计方面的常见问题着手，探析了相应的处理措施，对于提升山地建筑结构的耐久性、稳定性与安全性都有着重要的意义。

关键词：山地建筑;结构设计;常见问题;处理措施

山地建筑结构设计中，最为关键的就是要严格根据山体的具体形态、走向和坡度等，来形成更为稳定、安全的结构，在当前的山地建筑数量日渐增多的过程中，人们也对山地建筑提出了更高的设计标准，山地建筑必须要具备良好的抗震性、抗风性，以避免结构缺陷所引起的工程事故。现阶段，很多的山地建筑中常常会存在诸多的结构设计问题，这些结构性问题不仅加大了施工的难度，还影响了施工作业的顺利进行，因此，任何的山地建筑结构设计时，都应该依据山体形态来进行结构形式的有效选择。

1、山地建筑结构设计的常见问题

1.1抗震能力不足

山地建筑由于面临的地质条件比较复杂与恶劣，在地震作用力下建筑结构受到的冲击力非常大，因此，在结构设计的过程中，往往对于抗震等级有着严格的标准。山地建筑结构的抗震设计中，与平地建筑的抗震设计有着明显的区别，在设计的过程中，专业设计人员需要根据前期的岩土工程勘察结果，来确定最终的抗震地段类别，如果处于不良地段条件下，需进行地震动参数的相应调整。根据当前的山地建筑抗震设计要求，如果建筑面临的是条状突出山嘴、高耸孤立山丘等不良的山地条件时，在结构设计方面除了要保障结构在地震作用下的稳定性外，还需要分析不良地质条件下对地震动参数存在的放大效应。但是，显然很多的山地建筑结构设计方面并未做到这一点，导致整体的结构设计中，抗震设计存在漏洞。

1.2抗风设计的缺陷

山地所处的自然地理条件比较特殊，山风非常大，如果建筑的抗风稳定性不足，强风力作用下可能会造成结构的破坏，因此，山地建筑结构设计中，对于抗风性也有着较高的要求，尤其是对于一些对风荷载比较敏感的高层建筑而言，在整个的设计过程中，尤其要注意对风荷载的计算和受力分析。但是，很多設计人员在山地建筑结构设计方面，常常会忽略抗风设计，导致建筑结构难以抵御较大的风力作用。

1.3周围约束不对称的结构问题

山地的坡度大，在结构设计的过程中，场地条件是非常关键的限制性因素，由于场地条件的特殊性，使得在结构设计的过程中，往往很难实现双向均匀对称，比如，可能会出现建筑物某面有土而其余面无土的现象，这种条件下，如果有关工程人员没有及时对工程现场的场地加以适当处理，强大的地震作用和风荷载条件下，建筑结构的扭转将难以避免，影响了整个建筑结构的美观性和協调性。

2、山地建筑结构设计问题的处理

2.1采用天然地基建筑

在山地建筑的结构设计方面，如果选用的是天然地基建筑类型，将天然地基作为浅基来开展结构设计时，必须要综合进行多种作用力的分析，使得基底可以顺利传力到持力层中，避免基底传力过大所引起的边坡塌陷等问题。根据我国现有的建筑结构设计规定，设计人员需在山地建筑结构设计时，详细对土层的稳定边坡坡角与基底传力扩散角加以分析，根据最终的分析结果，有关人员就可以直接推算出建筑基底边缘与挡墙墙背的最小水平距离，如果在条件允许的情况下，还应该逐步加深前排的基础埋深，通过这一方式来消除设挡墙以后基础对挡墙的附加力作用。对于建筑结构中的抗震设防区域，在抗震设计时要严格根据山地建筑物的抗震等级要求来进行，且在设计时还需要重点加强对基底地震水平附加推力对支挡结构作用力的影响分析。

2.2采用桩基础建筑

山体建筑所处的环境比较特殊，浅基附加荷载下，山体建筑处于坡体环境中，发生失稳现象的概率非常高，而桩基础的应用可以改善这一局面，通过桩基础建设，建筑附加荷载可以被传递到更为稳定的下层持力土层中，且还可以有效改善浅层的不稳定坡层的情况，对该不稳定坡层起到了重要的抗水平滑移作用。但是，桩基础施工的过程中，同样需要注重对滑坡稳定问题的考虑，如果在工程现场的坡地存在滑坡隐患，需进一步进行结构优化设计。比如，以某山地建筑为例，该山地建筑处于6m高墙厚的顶面平台上，虽然使用了桩基结构，但是挡墙地基的稳定性不足，存在前倾现象，墙后场地内的土体随着该种失稳现象存在变形情况，基桩被水平力拖带导致桩身上段存在变形、位移的威胁。针对这一现象，在结构处理的过程中，如果设计人员只进行了桩基竖向抗力的加固，难以完全消除该山地建筑中的结构威胁，还需要适当对桩侧土体的稳定性加以适当考察，先解决桩侧土体的稳定问题以后，再进行竖向加固，只有这样，才是有效的结构设计方案。

2.3结构架空（吊脚楼）方式调整坡地建筑场地

针对一些特殊的山地建筑工程结构设计而言，在结构设计的过程中，专业的设计人员要严格根据现场的实际情况，按照抗震、抗风等结构设计标准，来开展有针对性的结构设计。一些山地建筑结构设计中，结构架空方式能够有效进行坡地建筑场地的些微调整，因为仅仅采用挖填方方式下，很难达到场地平整度的要求，尤其是对一些框架结构而言，“±0.00”以下逐步下沉架空的结构方式非常实用，具体的应用过程中，就是直接利用建筑物自身的构件来形成新的使用环境，减少施工时的挖填方作业量，并有效利用地下架空层来实现空间结构的优化。

结语：

随着山地建筑项目的增多，此类建筑的结构性问题越来越突出，因此，为了保障山地建筑结构的良好性能，有关设计人员在结构设计的过程中，就需要根据现场的实际情况，综合山地建筑结构设计的抗风、抗震等结构标准，来进行结构的优化和加固，最大程度上保障山地建筑良好的结构质量，提升其结构耐久性。

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