【同辰原创】山地建筑抗倾覆滑移设计:从规范解读到实战案例
- 时间:2025-09-12
- 作者:同辰建筑
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PART 01、山地建筑的“特殊挑战”
山地建筑因地形高差大、地质条件复杂,基础设计除需满足常规承载力和变形要求外,抗倾覆与抗滑移稳定性成为决定项目安全的核心要素。特别是高宽比超限、存在临空面或填方区的场地,稍有不慎便可能引发结构安全隐患。本文结合实际工程案例,系统梳理规范要求与落地解决方案。
PART 02、设计规范核心要点提炼
2.1 抗倾覆验算关键要求
《山地建筑结构设计标准》5.1.7条:明确高层建筑需进行罕遇地震下的抗倾覆验算,需区分不同水平作用方向。
《建筑地基基础设计规范》6.5.1.6条:岩石地基存在临空面时,必须验算倾覆和滑移稳定性,可通过加深埋深或设置锚杆解决。
《高层建筑混凝土结构技术规程》12.1.7条:高宽比>4的建筑,基础底面不宜出现零应力区;高宽比≤4时,零应力区面积不应超过15%。
2.2 抗滑移稳定性控制
《高层建筑筏形与箱型基础技术规范》5.5.1条、5.5.2条:规定筏形/箱型基础在地震、风荷载等水平力作用下,需通过公式验算抗滑移、抗倾覆稳定性。
《建筑抗震设计规范》:强调高宽比超限建筑(如本文案例高宽比5.93)需严格控制基底应力分布,避免因偏心导致滑移风险。
PART 03、实战案例: 24层山地高层住宅基础方案
3.1 项目难点聚焦
地形复杂:场地北高南低、西高东低,南侧地库底板高于道路面5.2m,存在大面积填方区。设计标高基底土层差异大,部分落在中风化岩层、部分位于填方区。
结构体型不利:地震设防烈度7度(0.1g),场地类别为II类,50年一遇的基本风压值为0.70kN/m2。塔楼高69.7m,高宽比5.93(远超规范限值4)。
总图及场地剖面图如下:
3.2 系统性解决方案
3.2.1 地基处理:“降板+空腔”化解高差难题
将塔楼及地库底板统一降至15.30m标高,通过结构空腔设计消化5.2m回填深度,使基底全部落在中风化岩层,规避填方区不均匀沉降风险。同时由天然基础方案代替桩基础方案,成本及工期均更为利好。
3.2.2 抗倾覆:锚杆+零应力区控制
在筏板南北两侧设置条带状抗拔锚杆,深入稳定岩体,确保大震作用下基底无零应力区。
严格验算重力荷载与水平地震组合下的倾覆力矩,通过锚杆提供额外抗拔力平衡偏心荷载。
3.2.3 抗滑移:抗剪键+手动复核双保险
构造上增设条带状抗剪键,增强基底与岩体的摩擦力。
手动验算地震作用下的滑移系数,确保抗滑移安全系数≥规范要求的1.3。
PART 04、工程启示
山地建筑基础设计需“因地形制宜”:
规范灵活应用:结合项目特点解读规范条款,如高宽比超限情况下需通过构造措施弥补常规设计的不足。
地质与结构协同:地基处理方案需与结构抗侧力体系结合,避免“重计算轻构造”或“重构造轻验算”。
经济性平衡:通过局部锚杆、抗剪键等精细化设计,可避免全场地大开挖,降低工程成本。
▌作者:同辰科技 冯义雄
▌本文仅代表作者个人分析总结,仅供参考
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